BN型易切削钢中夹杂物的控制及对切削性能

易切削钢是通过添加易切削元素来改善钢材切削性能的一类钢种，广泛应用于汽车工业和机械切削加工行业中。硫系、铅系易切削钢对环境和对钢材力学性能方面都有不同程度的危害。因此，迫切需要开发新型环保型易切削钢。BN型易切削钢正是顺应这种发展趋势而提出的。由于BN具有与石墨类似的六方晶体结构，六角平面层间易剪断，在高温变形过程中可提高钢的易切削性能，其切削性优于机械结构用铅易切削钢，并具有与铅、磷、硫易切削钢同等以上的性能，特别是在高速切削领域具有良好的切削性。
宝钢股份研究院的学者通过在钢中添加B、N元素，并对钢中夹杂物进行控制，以满足性能要求。首先通过坩埚熔炼实验得到不同B、N含量的试样；其次利用Fact Sage软件计算出理想条件下不同B、N含量的钢液中各种夹杂物的析出量及析出温度；然后通过对试样设置不同的冷却方式和定向凝固实验，得到钢中BN夹杂物的形貌、尺寸及分布的影响因素；最后，通过切削实验研究了夹杂物对切削性能的影响因素，最终得到理想切削性能的BN型易切削钢。结果表明，尺寸较小而密度较大的BN夹杂物对钢的切削性能的改善作用更好。切削性较好的试样，其切削性能已达到与硫系易切削钢Y1215同等水平。