GB/T8731 易切削钢标准

    易切削钢是以降低成本（降低工具费用和提高工效），提高切削品位，降低切削抗力或者在机械加工的自动化加工过程中改善切屑处理性能为目的单独或者复合添加硫、磷、铅、铋、铍、碲、钙及其它易切削元素，使切削性能得到提高的钢种。

    随着我国汽车工业的快速发展，汽车行业对易切削钢的需求正逐步增加。目前我国汽车用易切削钢的年需求量为10万吨左右（不包括拖拉机等农用机械用钢）。

    我国易切削钢在汽车整车的用量约占汽车总钢材用量的0.65%，而在国外这一比例大约是1.9%-2.1%。目前，易切削钢主要用于制造汽车的零部件，如曲轴、连杆、支杆转向条等行走部分的零部件、垫圈、凸缘、齿轮制动器、扭距扳手、轴、齿条、火花塞等。

    1 标准的沿革

    我国是1954年按苏联标准引进硫系列易切钢的，早期的YB191—75《易切削结构钢技术条件》只有Y12、Y20、Y30和Y40Mn四个硫系列易切钢的牌号。

    现行GB/8731-88《易切削结构钢技术条件》是在原75年标准的基础上参照苏联标准T0CT1414-75《具有较高和高切削加工性能的结构钢》，对原引用苏联牌号的Y12、Y20、Y30和Y40Mn的化学成分、力学性能与热处理制度等进行了调整，并增加了我国多年研制、生产与应用的比较成熟Pb—S系列易切钢（Y12Pb，Y15Pb）和Ca—S系列易切钢（Y45Ca）。该标准适用于热轧、冷轧与热处理状态下交货的圆、方、六角、丝与银亮易切钢。这次修订使我国的易切钢标准系列基本满足了生产与使用的要求，并基本与国际国外标准系列相当。

    近年来，为了节约能源和降低成本，非调质易切钢钢的使用量不断增加，同时，由于铅对人体有害毒，国内外环保标准与指令都对含铅易切钢的生产与使用提出限制，从而新环保易切钢系列与牌号不断得到开发与应用。为了适应这一需要与变化，我们将已将GB/T8731-88标准列为今年修订计划，现正准备标准的讨论稿，按计划明年完成审订工作。

    2 新修订标准应关注的问题

    在新标准修订中应关注国内外新开发的适应环保及替代进口的易切削钢系列：

    （1） 含锡易切削钢

    美国1999年发布了含锡易切削钢专利“Tin-bearing free-machining steel”，所限定的成分范围：C：0-0.25； Cu：0-0.5； Mn：0.01-2； S：0.02-0.8； Sn：0.04-0.08； P：0.01-0.15； Si：0-0.05。它们称之为可替代铅易切削钢的“绿色钢”，每年全世界市场份额占10亿美元。首钢已批量生产试制了含锡系列易切钢，并已申报了国家发明专利。首钢的锡含量与美国专利不同，锡为0.09～0.25％。较高的总体锡含量可保证在轧后冷速不够慢又无后继退火时晶界上有较高的锡浓度。首钢的含锡易切钢由于涉及到专利权的问题，纳入标准有待于商榷。

    （2） 高S 高P 易切削钢

    日本铅钢生产厂家新近开发出一种高S高P易切削钢，成份为0.06C-1.16Mn-0.08P-0.414S。经球化退火后已可替代美国含铅易切钢12L14。上钢五厂也已成功生产出1213钢（0.1P-0.3S），经球化退火后已可替代12L14。
 
    （3） 含Bi 易切削钢

    铋与铅的物理化学性能相近，故其作用同铅在钢中的作用近似。铋以细小微粒分布在钢中，或附着于硫化物周围，在一般结构钢中含量为0.04%-0.10%Bi。铋无毒，比重比铅小，故钢的金相组织中的宏观偏析明显减少，因此在开发无铅易切削钢时首先考虑到的是铋易切削钢。日本神户公司对以铋代铅的易切削钢进行了系统的研究，发现Bi的加入量不到Pb的加入量的一半，且Bi易切削钢在切削去除性及材料可锻性方面均优于铅易切钢。

    3 国外标准简介

    各主要工业发达国家通过80余年的努力，易切钢标准已经已自成体系。美国AISI标准中，易切钢有31个牌号，其中：低碳钢有18个牌号，不锈钢有19个牌号。日本JIS4804标准，易切结14个牌号（其中低碳钢有9个牌号），易切不锈钢9个牌号。前苏联，在T0CT1441-75标准中，易切钢由7个发展到20个牌号，除保留有6个硫系牌号外，增加硒系3个牌号，硫铅系11个牌号。目前世界各国都在不断努力开发适应环保要求的易切钢。