1215易切削钢硫化物碲改质及其机制分析

1215易切削钢硫化物碲改质及其机制分析1215易切削钢是一种常见的低碳钢，它具有优良的切削性能和可锻性，广泛应用于机械零件的制造。然而，由于其中含有硫和碲等硫化物元素的存在，造成了钢的加工难度和表面质量问题。因此，如何有效地改善1215钢的性能，成为了当前研究的热点之一。本文将从1215易切削钢硫化物碲改质的机制、主要改质方法及其效果三部分进行探讨。1.硫化物碲对1215易切削钢的影响硫是钢中常见的杂质元素之一，一般存在于焦炭、生铁和矿石中，并随着原料的冶炼而加入钢中。硫的存在会降低钢的可锻性和韧性，同时增加加工难度，如易出现喷溅现象，使刀具易磨损。碲是一种稀有的金属元素，属于同族元素中的硫族元素，它具有与硫类似的化学性质，常存在于硫化物和赤铁矿中。碲的存在也会降低钢料的可锻性和韧性。钢中硫的含量一般要求在0.008%-0.035%之间，碲的含量则要求不超过0.008%，否则会对钢的性能造成不良影响。研究表明，硫化物碲存在于钢中的形态主要有三种，即连续的硫-碲夹杂物、分散的球形硫化物碲夹杂物和位于晶界和晶格缺陷附近的硫-碲夹杂物。硫化物碲的存在对钢的加工性能影响较大，其中硫化物夹杂物会使钢的韧性和塑性降低，普通热处理无法彻底消除。此外，在加工过程中，硫化物夹杂物还会使表面产生氧化磷膜，增加刀具磨损，影响加工效率。2.1215易切削钢硫化物碲改质的主要方法针对硫化物碲对钢的不良影响，人们采用了多种改质方法，主要包括：吸收、析出和合金化改质等。下面将逐个阐述各种改质方法的原理和效果。（1）吸收改质所谓吸收改质，是指在加工过程中，用氢气在高温下使硫化物碲发生反应，并将其转化为易于气体扩散和扫除的气体硫化氢和碲气体，从而实现碲质地改良。吸收改质的主要原理是通过氢化作用，将硫和碲被吸收进入钢中，从而减少夹杂物量，改善钢的性能。该方法具有简便、易行等优点，能够在短时间内改善钢的性能。但是吸收过程中要求工艺条件严格，且易产生气泡，表面质量较难保证，同时钢中残留氢的含量较大，易造成氢脆。（2）析出改质析出改质，是指在钢中加入一定量的铈、钙等特定元素，通过析出硫化物夹杂物的方式进行改质。具体来说，当添加元素含有足够数量的钙、铈时，它们与钢中的硫化物反应并生成钙、铈硫化物的析出物，降低了钢中硫的含量，改善了钢的加工性能。析出改质方法能够减少夹杂物的数量和尺寸，提高钢的性能。同时，由于添加元素的析出物尺寸很细，不会影响到钢的整体性能，且操作简便、成本较低。（3）合金化改质钢材的合金化改质，是指通过添加特定的稀土元素、微量元素等进行合金化处理，改变钢材的化学成分，从而实现硫化物夹杂物减少的目的。稀土元素主要有La、Ce、Nd、Pr等，能使钢的硫与硫化物质点结合并析出，减少钢中的硫含量。合金化改质方法的优点在于其改质效果显著，且处理后钢材更容易被加工和成形，表面质量也得到显著提高。但同时，这种方法也需要严格控制合金元素的含量，否则可能存在超标问题。3.Conclusion综上所述，1215易切削钢中硫化物碲的存在确实对钢的加工性能和表面质量带来不良影响。针对这些问题，人们采用了吸收、析出和合金化改质等多种方法进行改良，达到了不同程度的效果。其中，合金化改质方法的改质效果最好，但需要注意合金元素的控制；析出改质方法易于操作，且成本较低，但需要注意添加物的选择和余量控制；吸收改质方法操作简便，但易产生气泡和氢脆