Baja potong bebas adalah baja paduan yang menambahkan sejumlah satu atau lebih elemen pemotongan bebas seperti belerang, fosfor, timbal, kalsium, selenium, dan telurium ke dalam baja untuk meningkatkan sifat pemotongannya. Juga dikenal sebagai baja untuk pemrosesan peralatan mesin otomatis, disebut sebagai baja otomatis. Baja jenis ini dapat dipotong pada kecepatan potong yang lebih tinggi dan kedalaman potong yang lebih dalam. Karena elemen mudah dipotong ditambahkan ke baja, ketahanan pemotongan baja berkurang. Pada saat yang sama, karakteristik elemen mudah dipotong itu sendiri dan senyawa yang terbentuk berfungsi untuk melumasi alat pemotong, mudah memecahkan serpihan, mengurangi keausan, sehingga menurunkan kualitas permukaan benda kerja. kekasaran, meningkatkan umur alat dan efisiensi produksi.
Menurut elemen yang mudah dipotong, dapat dibagi menjadi:
⑴Baja pemotong bebas belerang
Belerang membentuk inklusi mangan sulfida dengan mangan dan besi dalam baja. Inklusi tersebut dapat mengganggu kontinuitas logam dasar, menyebabkan kerusakan chip sehingga membentuk radius ikal yang kecil dan pendek selama pemotongan, dan mudah dilepas, sehingga mengurangi keausan pahat dan mengurangi permukaan mesin. kekasaran dan meningkatkan umur alat. Secara umum, kemampuan mesin baja meningkat seiring dengan meningkatnya kandungan sulfur dalam baja. Namun, sifat mekanik baja memanjang dan melintang sangat berbeda, plastisitas dan ketangguhan melintang buruk, dan sifat ketahanan lelah dan korosi juga berkurang. Kandungan sulfur yang terlalu tinggi pada baja akan menyebabkan kerapuhan termal, menyulitkan pemrosesan panas baja, dan menurunkan sifat mekanik baja. Biasanya kandungan sulfurnya {{0}}.08% ~ 0.30%, dan ada pula yang bisa ditingkatkan menjadi 0,4%. Kandungan sulfur dalam baja perkakas potong bebas dan baja tahan karat harus antara 0,06% ~ 0,10%.
Fosfor sebagian besar ditambahkan ke baja dalam kombinasi dengan belerang, biasanya dengan kandungan fosfor {{0}},04% hingga 0,12%. Larutan padat fosfor dalam ferit akan meningkatkan kekerasan dan kekuatan, mengurangi ketangguhan, serta membuat serpihan mudah pecah dan terlepas, sehingga memperoleh hasil yang baik. Kekasaran permukaan mesin bagus, tetapi kandungan fosfor yang terlalu tinggi akan mengurangi plastisitas dan meningkatkan kekerasan secara signifikan, yang akan berdampak buruk pada kemampuan mesin baja.
⑵ Baja potong bebas timah
Timbal berbentuk partikel logam halus pada baja, tersebar merata atau menempel pada sulfida di sekitarnya. Karena titik leleh timbal yang rendah, lelehan keluar selama pemotongan untuk melumasi, mengurangi gesekan dan meningkatkan kemampuan mesin, namun tidak mempengaruhi sifat mekanik pada suhu kamar. Kandungan timbal dalam baja umumnya {{0}},10% hingga 0,35%. Karena timbal memiliki proporsi spesifik yang besar, jika kandungannya terlalu tinggi, maka akan mudah menyebabkan segregasi yang parah dan membentuk inklusi partikel besar, yang justru akan mengurangi efek menguntungkan timbal pada proses pemotongan. Timbal dan belerang digabungkan menjadi baja struktural rendah karbon untuk meningkatkan efek pemotongan baja secara lebih signifikan.
⑶Baja pemotong bebas kalsium
Kalsium dalam baja bergabung dengan aluminium dan silikon untuk membentuk oksida komposit dengan titik leleh rendah (terutama CaO·Al2O3·SiO2). Selama pemotongan kecepatan tinggi, kalsium oksida menempel pada permukaan alat pemotong untuk melumasi dan mengurangi gesekan, sehingga meningkatkan penggunaan alat tersebut. kehidupan. Jika mengandung unsur seperti belerang dan timbal secara bersamaan, efek kompositnya akan membuat efek pemotongan menjadi lebih baik.
Dengan penyempurnaan perkakas potong sejak tahun 1980an, perkakas yang dilapisi dengan lapisan T|N pada baja potong bebas kalsium mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap perkakas pemrosesan roda gigi seperti pemotong hobbing dan pemotong pembentuk roda gigi dengan biaya perkakas yang tinggi.
⑷Baja pemotong bebas telurium dan bismut
Kandungan telurium dan bismut sekitar {{0}}.03% hingga 0,10%, dan kandungan selenium bisa mencapai 0,15%. Selenium ada dalam baja dalam bentuk selenida seperti FeSe dan MnSe. Perannya mirip dengan belerang. Untuk baja yang memerlukan kemampuan mesin tinggi dan plastisitas yang baik, lebih baik menambahkan selenium pada baja daripada belerang. Telurium dapat ditambahkan sendiri atau bersamaan dengan timbal atau belerang untuk membentuk inklusi komposit guna mengurangi ketahanan pemotongan dan panas pemotongan, membuat serpihan mudah dihilangkan, secara signifikan meningkatkan kemampuan mesin baja, dan memperoleh kekasaran permukaan mesin yang baik. Namun penambahan telurium akan sedikit mengurangi plastisitas dan ketangguhan baja. Selenium dan telurium umumnya digunakan dalam baja paduan. Bismut bertindak serupa dengan timbal dalam baja, muncul sebagai inklusi partikel logam halus, didistribusikan secara merata atau menempel di sekitar sulfida.
