硫化锰的形态与分布显著影响硫系易切削钢的切削性能及力学性能。一方面,硫化锰作为应力集中源可以割断基体的连续性,使得切削加工时更易断屑。另一方面,硫化锰作为塑性夹杂物在轧制过程中极易沿轧制方向变形进而导致钢材力学性能各向异性。欲实现硫系易切削钢力学性能与切削性能的协调匹配,必须控制硫化锰夹杂物的形态及分布。本论文在实验室条件下通过真空感应炉实验及热轧模拟实验,考察了脱氧方式及镁处理强度对不同状态下硫系易切削钢中非金属夹杂物成分、数量及其粒度的影响,并对轧制后的钢样进行了力学性能与切削性能测试,结合不同镁处理强度下钢中组织与夹杂物状态讨论了镁处理对硫系易切削钢性能的影响,得到如下主要结论:铸态钢中硫化物主要有两种存在形式,即单独存在的单相硫化物以及以氧化物为核心析出的复相硫化物。在铝脱氧钢中,复相硫化物中的核心氧化物主要为Al2O3或MgAl2O4,随镁处理强度的提高,核心氧化物中镁含量增多,镁铝比增大,氧化物由氧化铝向尖晶石转变;在硅脱氧钢中,复相硫化物中的核心氧化物为Al2O3或MgAl2O4+SiO2,随镁处理强度的提高,SiO2并未变质,Al2O3转变为MgAl2O4。铸态钢中绝大多数单相硫化物为沿晶界呈现簇状或链状分布的第Ⅱ类单相硫化物。随镁处理强度的提高,钢中硫化物的数密度降低,平均粒径和面积增大,平均长宽比增大,硫化物夹杂类型由Ⅰ类和Ⅱ类逐渐向Ⅲ类转变。硫系易切削钢轧制后,钢中硫化物沿着轧制方向被拉长,对其进行镁处理可以使轧态钢中硫化物平均长宽比减小,λL/λW小于3的纺锤状硫化物增多,λL/λW大于9的细长条状硫化物减小,硫化物在钢中的分布更加弥散。含硫易切削钢轧制后轧态组织为“多边形铁素体+珠光体”。提高镁处理强度可以使轧后钢中珠光体含量降低,铁素体粒度变小,珠光体与铁素体的带状分布状况得到改善。此外,镁处理可以改变过冷奥氏体的分解产物,使珠光体形态发生一定的退化,添加镁后产生的细小弥散分布的镁系夹杂物粒子可以有效诱导针状铁素体的形成,并起到一定的细化晶粒作用。镁处理可以在不恶化钢材力学性能的同时使其切削性能得到显著提高。随镁处理强度的增大,实验钢的冲击韧性降低,抗拉强度和屈服强度提高,但力学性能均可保持在规定范围内。镁处理后,钢样的切削性能得到明显改善,断屑形貌由“长紧卷型”和“螺卷型”转变为更易碎断的“C型”屑,每千克断屑的粒数大幅度增加,此外镁处理能使得加工后工件表面质量得到改善。