合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不(bu)銹鋼的重要條件。根據不銹鋼的切削特點,要求刀具材料應具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特性。目前常用的刀具材料有高速鋼和硬質合金。
通(tong)常(chang)切削加(jia)工使用車刀(dao)有焊接式和機(ji)械夾固式兩種(zhong)(見圖7-4),車刀(dao)的(de)結構如圖7-5所(suo)示。
1. 高(gao)速鋼的(de)選擇
高(gao)速(su)鋼(gang)主要用(yong)(yong)來制造銑刀(dao)、鉆(zhan)頭、絲錐、拉(la)刀(dao)等復雜多刃刀(dao)具。普通高(gao)速(su)鋼(gang)W18Cr4V使用(yong)(yong)時刀(dao)具耐(nai)用(yong)(yong)度很低,已(yi)不符合需要,采用(yong)(yong)新型(xing)高(gao)速(su)鋼(gang)刀(dao)具切削不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)獲得較好的(de)效(xiao)果(guo)。
在相同的(de)車(che)削條件(jian)(jian)下,用W18Cr4V和(he)95W18Cr4V兩種材料的(de)刀具(ju)加(jia)工(gong)14Cr17Ni2工(gong)件(jian)(jian),刀具(ju)刃磨一次加(jia)工(gong)的(de)件(jian)(jian)數分別為2-3件(jian)(jian)和(he)12件(jian)(jian),用95W18Cr4V的(de)刀具(ju)耐用度(du)提(ti)(ti)(ti)高了(le)幾(ji)倍。這(zhe)是(shi)由于(yu)提(ti)(ti)(ti)高了(le)鋼的(de)含碳量,從而增加(jia)了(le)鋼中(zhong)碳化物(wu)含量,常溫硬(ying)度(du)提(ti)(ti)(ti)高,HRC 2紅硬(ying)性更好(hao),600℃時由W18Cr4V的(de)HRC 48.5上(shang)升(sheng)到(dao)HRC 51~52,耐磨性比 W18Cr4V提(ti)(ti)(ti)高2~3倍。
應用(yong)高(gao)釩高(gao)速鋼(gang)W12Cr4V4Mo制(zhi)作型面銑刀(dao)(dao)加工(gong)14Cr17Ni2可(ke)以獲得較(jiao)高(gao)的(de)刀(dao)(dao)具耐用(yong)度(du)。因為含釩量增加,可(ke)在(zai)鋼(gang)中形(xing)成硬度(du)很高(gao)的(de)VC,細小的(de)VC存(cun)在(zai)于(yu)晶(jing)介(jie),可(ke)以阻止晶(jing)粒長大,提高(gao)鋼(gang)的(de)耐磨(mo)性;W12Cr4V4Mo的(de)紅硬性很好(hao),600℃時硬度(du)可(ke)達HRC51.7,因此適(shi)合于(yu)制(zhi)作切削(xue)不銹鋼(gang)的(de)各種復(fu)雜刀(dao)(dao)具。但其(qi)強度(du)(Sb=3140MPa)及沖擊韌性(ak=2.5J/cm3)略(lve)低于(yu)W18Cr4V,使用(yong)時要(yao)稍加注意。
隨著(zhu)刀具(ju)制(zhi)作技術的不斷(duan)發展,對于(yu)批量(liang)大的工件,采用(yong)硬(ying)質合金多刃、復雜(za)刀具(ju)進行(xing)切削加工效果會更好(hao)。
2. 硬(ying)質合(he)金的選擇
YG類(lei)(lei)硬(ying)質合(he)金(jin)的(de)韌(ren)性較(jiao)(jiao)(jiao)好(hao),可采用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)前角,刀(dao)刃也可以磨得(de)鋒利(li)些(xie),使(shi)切削輕快,且切屑與(yu)刀(dao)具不易產(chan)生粘接(jie),較(jiao)(jiao)(jiao)適于加工(gong)不銹鋼。特別是在(zai)振動的(de)粗車(che)和斷續切削時(shi),YG類(lei)(lei)合(he)金(jin)的(de)這~優點更為重要。另(ling)外,YG類(lei)(lei)合(he)金(jin)的(de)導熱性較(jiao)(jiao)(jiao)好(hao),其熱導率比高(gao)速鋼高(gao)將近兩倍(bei),比YT類(lei)(lei)合(he)金(jin)高(gao)一倍(bei)。因此YG類(lei)(lei)合(he)金(jin)在(zai)不銹鋼切削中應用(yong)較(jiao)(jiao)(jiao)多,特別是在(zai)粗車(che)刀(dao)、切斷刀(dao)、擴孔鉆及鉸(jiao)刀(dao)等制造中應用(yong)更為廣泛(fan)。
較(jiao)長時期以來,一般都采(cai)用(yong)YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號的(de)硬質合金作為切削不銹鋼(gang)的(de)刀具材料(liao),但均不能(neng)獲得較(jiao)理想(xiang)的(de)效(xiao)果;采(cai)用(yong)新牌號硬質合金如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等,切削不銹鋼(gang)可(ke)獲得較(jiao)好(hao)(hao)的(de)效(xiao)果。用(yong)813牌號硬質合金刀具切削奧氏體不銹鋼(gang)效(xiao)果很好(hao)(hao),因為813合金既具有較(jiao)高的(de)硬度(≥HRA91)、強度(Sb=1570MPa),又(you)具有良好(hao)(hao)的(de)高溫(wen)韌性、抗(kang)氧化性、抗(kang)黏結性,其(qi)組織致(zhi)密(mi)、耐磨性好(hao)(hao)。