曲軸作為發(fā)動機(jī)中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件，在工作中要承受交變載荷所引起的彎曲和剪切應(yīng)力，對疲勞、耐磨和強(qiáng)度等性能指標(biāo)都有非常高的要求[1-2]。因此，在曲軸生產(chǎn)中對材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化、動平衡等要求都十分嚴(yán)格。曲軸用鋼具有組織致密、晶粒細(xì)、承受載荷大、耐熱性好、硬度均勻性好等特點(diǎn)，為了提高曲軸加工過程中的切削性能，需要添加一定量的硫，以減小切削加工過程中刀具的磨損，而硫化物的形態(tài)直接影響鋼材的力學(xué)性能和切削性能。硫以(Mn、Fe)S的形式存在于鋼中，主要分成三類[3-6]：I類為大小不同的球形；II類在鋼的晶界以很細(xì)的鏈條狀析出，屬于晶界硫化物；III類形狀為塊狀的單相夾雜物，在鋼中分布無規(guī)則。
由于鋼中MnS夾雜物隔斷了基體的連續(xù)性和應(yīng)力集中源作用而使車削易斷，同時硫化物的潤滑作用使刀具的磨損減小，從而改善了鋼材的切削性能。鋼中MnS的形態(tài)、分布對鋼材的性能有很大的影響，而研究表明夾雜物呈球狀或紡錘狀比線條狀更有利于切削性能的提高，因此用戶希望鋼中的MnS的組織形態(tài)呈紡錘狀或近似球狀。
本鋼技術(shù)研究院成功開發(fā)了成分均勻、力學(xué)性能穩(wěn)定、易切削的曲軸用鋼S45CrS，以滿足高端用戶產(chǎn)品要求。
1. 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
隨機(jī)取1爐易切削S45CrS曲軸鋼試樣，其化學(xué)成分組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）如表1所示。切取規(guī)格為?90 mm的成品鋼材試片，經(jīng)過熱酸腐蝕，低倍組織如圖1所示。
