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易切削钢(freecuttingsteel)
在钢中加入一定量的硫、磷、铅、钙、硒、锑等易切元素，以提高其切割性能。又称自动机床加工钢，简称自动钢。该钢具有较高的切割速度和较大的切割深度。钢中添加的易切元素降低了钢的切割阻力。同时，易切割元素本身的特性和形成的化合物可以润滑切割工具的芯片，减少磨损，从而降低工件的表面粗糙度，提高工具的使用寿命和效率。
第一次世界大战期间(1914年至1918年)，美国人首先发现硫在钢中起着改善切割的作用。自动机床采用低碳易切割钢。后来，英国、苏联、德国、日本、法国等国也逐渐采用硫易切割钢系列化自动机床。硫易切割钢产量大，用途广泛。许多新型易切割钢也是在硫系统的基础上发展起来的。
1932年左右，受铅黄铜切割的启发，人们开始开发含铅易切割钢。直到1937年冶炼和安全保护的技术问题得到了解决，直到1937年美国开发含铅易切割钢。1958年，日本引进了该技术，开始开发新的铅易切割钢。到1975年，日本公布了25项含铅易切割钢专利。直到20世纪70年代初，前苏联才开始轻松切割钢。
随着机械切割加工向自动化、高速化、精密化方向的不断发展，对材料切割提出了更高的要求。因此，铅一硫复合易切割钢也被称为超易切割钢。此后，各种铅一硫二元和多复合易切割钢相继出现。
易切割钢作为一种易切割元素，首先出现在1932年的专利中。1961年，美国成功开发了一种含有易切割钢的多元化易切割钢，具有优异的切割性能，堪比易切割黄铜。由于硒的性能和功能相似，通常交替使用或同时添加到钢中。
自20世纪60年代以来，人们研究了另一种提高钢切割能力的方法，即添加一些脱氧元素来生成所需的脱氧产品，在日本被称为脱氧调节易切割钢。前联邦德国于1964年首次提出钙脱氧易切割钢专利，三年后被日本引进并正式使用TiC高速切割的硬合金刀具可以显著提高速度，减少工具消耗。它已成为日本汽车和拖拉机制造业中相当大的易切割钢。
自20世纪60年代末以来，研究了钛脱氧易切割钢。1973年，日本首次发布钛脱氧钛一硫复合易切割钢专利，近年来已在日本等少数国家试用。
易切割钢发展迅速，品种和品牌数量不断增加，产量逐渐增加。美国、日本、英国、前联邦德国和前苏联有31个钢号(AISI)，少者有7个钢号(FOCT)。该品种已扩展到扁钢和管易。日本易切割钢产量最高，增长最快。1965年接近10万t，1985年达到1OO硫系统00吨，其中硫系统占64.4%。汽车制造业易切钢消耗量约40%~46%，工业机械消耗量约10%，家用品等消耗量约6%。
自20世纪50年代以来，中国硫系易切割钢（主要是低碳自动机床加工钢）于1975年批准了易切割钢的新标准GBl91-75。钙和钛易切割钢自20世纪70年代以来一直在试验中。然而，含铅、硒或钛易切割钢需要特殊保护，以消除公共危害，但尚未正式。自1977年以来，中国研究了含稀土易切割钢。
分类可分为：(1)硫易切割钢。硫与锰与铁的混合可中断基体金属的连续性，促进片段形成小而短的卷曲半径，易于消除，减少工具磨损，降低加工表面粗糙度，提高工具寿命。随着钢中硫含量的增加，钢的切割性通常会增加。但钢的纵向和横向机械性能差异较大，横向塑料和韧性差，疲劳和耐腐蚀性降低。当钢中硫含量过高时，会导致热脆性，难以加工难，钢的机械性能恶化。一般硫含量为0.08%~0.30%，有的可提高到0.4%，易切工具钢和不锈钢的硫含量应在0.06%~0.10%之间。
将磷加入钢中，磷含量一般为0.04%~o.12%的磷溶于铁素体，会提高硬度和强度，降低韧性，使切屑容易断裂和排除，从而获得良好的加工表面粗糙度。但磷含量过高会显著降低塑性和硬度，对钢材切割有害。
(2)铅易切割钢。铅在钢中呈小金属颗粒状，分布均匀或附着在硫化物周围。由于铅熔点较低，熔融渗出在切割过程中起到润滑作用，减少摩擦，提高切割性，但不影响室温的力学性能。钢中铅含量一般为0.10%~0.35%。由于铅的比例较大，如含量过高，容易引起严重偏析，形成大颗粒夹杂物，但降低铅对切割加工的有利作用。在低碳结构钢中加入铅和硫复合，提高钢的切削效果。
(3)钙易切割钢。钢中钙与铝、硅结合形成低熔点复合氧化物(主要是CaO61Al2O361SiO2)高速切削时，钙氧化物附着在切削工具表面进行润滑和减摩，从而提高刀具的使用寿命。若同时含有硫、铅等元素，其复用会使切削效果更好。
自20世纪80年代以来，随着切削工具的改进，钙易切削钢被涂上T|N涂层工具对滚齿刀、插齿刀等工具成本高的齿轮加工工具有重要作用。
(4)硒、钯易切割钢。硒含量在0.03%~0.10%左右，可达0.15%。硒如硒FeSe、MnSe钢中存在其它形式，其功能与硫相似。对于切削度高、塑性好的钢，在钢中加硒比硫好。可单独添加，也可与铅或硫同时添加到钢中，形成复合夹杂物，降低切割阻力和切割热量，易于消除芯片，显著提高钢的切割性能，获得良好的加工表面粗糙度。然而，添加硫后，钢的塑性和韧性会略有降低。硒和锑通常用于合金钢。铋在钢中的作用与铅相似，呈小金属颗粒夹杂物，分布均匀或附着在硫化物周围。
除上述易切元素外，其它元素对钢的切割也有一定的影响：(1)碳。钢的碳含量与钢的切割性能有关。碳含量过低，组织中会出现大量铁素体。钢的硬度和强度都很低。芯片容易粘在刀片上形成刀瘤。芯片撕裂断裂，切割减少，加工表面粗糙度高。碳含量过高，珠光体积增加，硬度和强度增加，切削阻力增加，切削恶化。碳含量为0.15%~0.25%~0.25%。(2)锰。锰与硫混合，使切屑易断裂，提高钢的切削性，消除或削弱硫引起的热脆性。因此，应保证锰含量在0.60%~1.60%之间，并保持适当Mn／S比例。(3)硅和铝。硅和铝对钢的切割有害。硅部分固溶于铁素体，提高钢的硬度，使切割加工困难。此外，硅在钢中与氧结合，形成高硬度氧化硅夹杂物，增加刀具磨损，降低使用寿命。因此，易切割钢中的硅含量应较低。铝通常作为脱氧剂添加到钢中，其中大部分与氧结合产生小、脆、硬的氧化铝，以增加工具的磨损。添加硅和铝也会降低钢的氧含量，使硫化物混合成细长的条状分布，恶化钢的切割。(4)氧和氮。氧气通常对钢有害，因为它降低了钢的力学性能，但很容易增加切割钢的氧含量，使硫化物呈纺锤形分布，提高了钢的切割性能。氮能提高钢的强度，但能增加脆性，在切割过程中形成短片。钢含有微量氮(≤0.002%)有利于工件的切割和表面质量，但当含量过高时，钢的强化作用会增加，不利于刀具的使用寿命。
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