王英虎，宋令玺

(1.攀钢集团研究院有限公司，攀枝花 617000；2.海洋装备用金属材料及其应用国家重点试验室，鞍山 114009)

0 引 言

随着机械加工向高速化、自动化和精密化方向的发展，机加工成本在零部件制造成本中的占比越来越高，达到零部件制造成本的40%60%。研究人员希望通过提高钢材的切削性能来降低加工成本[1-2]。易切削钢是指通过添加一定含量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲、钛等易切削元素而获得良好切削性能的一类合金钢[3]。根据所含易切削元素的不同，可以将易切削钢分为硫系易切削钢、铅系易切削钢、钛系易切削钢和复合易切削钢等[4]。钛-硫易切削钢中的硫主要以硫化锰的形式存在，硫化锰可割裂基体的连续性，使切削过程中的应力得以释放，从而降低刀具的磨损；同时钛、硫易切削元素在高速切削时还会在刀具表面形成一层Belag覆膜，可使刀具寿命延长3～9倍[5-6]。钛-硫易切削钢的淬透性、耐磨性与易加工性都优于基础钢，但其疲劳性能略低于基础钢，并且在热加工变形后容易形成长条状硫化锰，引起钢材的各向异性，降低其综合性能[7-10]。易切削钢中硫化锰有3类[11-13]：球形硫化锰，由偏晶反应形成；短棒或树枝状硫化锰，由共晶反应形成；不规则形状硫化锰，由伪共晶反应生成。合理控制钛-硫易切削钢中硫化锰的形貌、尺寸和数量，对提高钢材的综合性能有着十分重要的意义[14]。李艳梅等[15]研究发现，硫化锰在轧制过程中伸长成大尺寸长条状，使得钢材呈各向异性，横向性能明显降低。……