ISO P 钢 定义

• 钢是金属切削领域最大的工件材料组。
• 钢可以是非淬硬钢或调质钢，硬度通常在HB 400以内。硬度大于HRC48高至HRC62-65的钢属于ISO H。
• 钢是以铁为主要元素 (Fe基) 的合金。
• 非合金钢的碳含量低于0.8%，而且只有铁（Fe）一种金属元素，没有其它合金元素。
• 合金钢的碳含量低于1.7 %，材料中的合金元素有Ni、Cr、Mo、V和W等。
• 低合金钢的合金元素含量低于5%。
• 高合金钢的合金元素含量在5%以上。

切削加工性概述

• 钢的切削加工性依其合金元素、热处理和制造工艺 (锻造、轧制、铸造等) 不同而不同。
• 一般而言，切屑控制较容易和平顺。
• 低碳钢粘性较大，易产生较长的切屑，需要锋利的切削刃。
• 特定切削力kc1： 1400-3100 N/mm²。
• 切削力以及切削所需的功率保持在限定范围内。

合金元素
C影响硬度 (较高的含量会增加磨料磨损)。碳含量低于0.2%，则会增加粘结磨损，从而导致积屑瘤和不良断屑。
Cr、Mo、W、V、Ti、Nb(硬质点形成元素) – 增加磨料磨损。
O对切削加工性有较大影响：它形成非金属、氧化和磨料夹杂物。
Al、Ti、V、Nb作为钢材的晶粒细化元素，使钢材韧性更强、更难于加工。
P、C、N这些元素在铁素体中，降低了材料的延展性，增加了粘结磨损。

积极作用
在易切削钢 (具有较低的熔点) 中，Pb元素可以减少切屑和刀片之间的摩擦，并降低磨损和改善断屑。
Ca、Mn (+S)形成有润滑作用的硫化物。高S含量提高切削加工性和改善断屑。
硫 (S)是有利于切削加工性的元素。即使很小的硫含量差异，如在0.01%和0.03%之间，也会对切削加工性产生重要影响。这一效应被用于易切削钢。典型的硫含量约为0.25%。硫形成软硫化锰 (MnS) 内含物，并在切屑和切削刃之间形成润滑层。MnS也能改善断屑。铅 (Pb) 有类似的作用，经常与S一起用于易切削钢中，含量约为0.25%。

既有正面作用也有负面作用
Si、Al、Ca 形成氧化物，增大磨损。钢中的氧化物对切削加工性有重要影响，尽管它们在总组成
中占的比例很小。这种影响有负面的，也有正面的。例如，铝 (Al) 用于还原铁水。然而，铝形成硬的有研磨性的氧化铝 (Al2O3)，对切削加工性有不良影响 (与刀片上的氧化铝涂层比较)。然而，可以通过加入钙 (Ca) 在磨料粒子周围形成软壳来消除这一负面影响。

• 铸钢表面上会有砂和炉渣，结构粗糙，对切削刃韧性要求很高。
• 轧制钢表面结构因粒度十分大而不均匀，进而导致切削力变化较大。
• 锻钢粒度较小，结构上较均匀，切削时产生的问题较少。

钢材MC代码

非合金钢 – P 1.1-1.5

定义

在非合金钢中，通常碳含量少于0.8%；而合金钢有附加合金元素。硬度从HB 90至350变化。较高的碳含量 (>0.2%)，使材料可以进行硬化处理。

常见零件

切削加工性

对于低碳钢 (< 0.25%)，要特别注意断屑困难和粘结趋势 (积屑瘤)。使用高切削速度和锋利的切削刃和/或槽形，以及正前角刀片和薄涂层牌号，可降低粘结趋势。在车削时，建议切削深度接近或大于刀尖半径，以改善断屑。一般而言，淬硬钢的切削加工性很好，但是切削刃容易产生较大的后刀面磨损。

L低合金钢 – P 2.1-2.6

切削加工性

硬材料在切削区域产生较高的热量，会引起切削刃塑性变形。

高合金钢 – P 3.0-3.2