合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。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。


  通常(chang)切削加工使用車(che)刀(dao)有焊接式(shi)和機械夾固式(shi)兩種(見(jian)圖7-4),車(che)刀(dao)的(de)結構如圖7-5所示(shi)。


圖 5.jpg


1. 高速鋼的選擇(ze)


  高(gao)(gao)速鋼(gang)主要用來制造銑刀(dao)、鉆(zhan)頭(tou)、絲錐(zhui)、拉刀(dao)等復雜多刃刀(dao)具。普通高(gao)(gao)速鋼(gang)W18Cr4V使用時刀(dao)具耐(nai)用度很低(di),已不(bu)符合需要,采用新型高(gao)(gao)速鋼(gang)刀(dao)具切(qie)削(xue)不(bu)銹鋼(gang)可獲(huo)得較好的效(xiao)果。


  在相同(tong)的車削條件(jian)下,用(yong)W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的刀具(ju)(ju)加(jia)工(gong)(gong)14Cr17Ni2工(gong)(gong)件(jian),刀具(ju)(ju)刃磨一次加(jia)工(gong)(gong)的件(jian)數分別(bie)為2-3件(jian)和12件(jian),用(yong)95W18Cr4V的刀具(ju)(ju)耐(nai)用(yong)度提(ti)(ti)高了(le)幾倍。這是由(you)于提(ti)(ti)高了(le)鋼的含(han)碳(tan)量(liang),從(cong)而增(zeng)加(jia)了(le)鋼中碳(tan)化物含(han)量(liang),常溫硬度提(ti)(ti)高,HRC 2紅(hong)硬性更好,600℃時由(you)W18Cr4V的HRC 48.5上升到HRC 51~52,耐(nai)磨性比 W18Cr4V提(ti)(ti)高2~3倍。


  應(ying)用(yong)高(gao)(gao)釩高(gao)(gao)速鋼(gang)(gang)W12Cr4V4Mo制作(zuo)型面銑刀加(jia)工14Cr17Ni2可以獲(huo)得較高(gao)(gao)的刀具耐用(yong)度。因(yin)(yin)為含釩量增加(jia),可在鋼(gang)(gang)中形(xing)成硬度很高(gao)(gao)的VC,細小的VC存在于(yu)(yu)晶介,可以阻止晶粒長大,提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的耐磨性(xing);W12Cr4V4Mo的紅硬性(xing)很好,600℃時硬度可達(da)HRC51.7,因(yin)(yin)此(ci)適合于(yu)(yu)制作(zuo)切削不(bu)銹鋼(gang)(gang)的各(ge)種復(fu)雜刀具。但其強度(Sb=3140MPa)及沖(chong)擊韌性(xing)(ak=2.5J/cm3)略低于(yu)(yu)W18Cr4V,使用(yong)時要稍加(jia)注意。


  隨著刀(dao)具(ju)制作技術的不斷發展(zhan),對于批量大的工件,采用(yong)硬質合(he)金多(duo)刃、復雜刀(dao)具(ju)進行切削加工效果會更好。


2. 硬質合金(jin)的選(xuan)擇


  YG類(lei)(lei)硬質合(he)金(jin)的(de)韌性較(jiao)好(hao),可采用(yong)較(jiao)大的(de)前(qian)角,刀(dao)(dao)刃也可以(yi)磨(mo)得鋒利些,使切(qie)(qie)削(xue)輕快,且切(qie)(qie)屑與刀(dao)(dao)具不(bu)易(yi)產生(sheng)粘接,較(jiao)適于(yu)加工不(bu)銹鋼(gang)。特別是在振動的(de)粗(cu)(cu)車(che)和斷(duan)續切(qie)(qie)削(xue)時,YG類(lei)(lei)合(he)金(jin)的(de)這(zhe)~優點更為重要。另(ling)外,YG類(lei)(lei)合(he)金(jin)的(de)導(dao)(dao)熱性較(jiao)好(hao),其熱導(dao)(dao)率比(bi)高(gao)速鋼(gang)高(gao)將近兩倍(bei),比(bi)YT類(lei)(lei)合(he)金(jin)高(gao)一倍(bei)。因此(ci)YG類(lei)(lei)合(he)金(jin)在不(bu)銹鋼(gang)切(qie)(qie)削(xue)中(zhong)應用(yong)較(jiao)多(duo),特別是在粗(cu)(cu)車(che)刀(dao)(dao)、切(qie)(qie)斷(duan)刀(dao)(dao)、擴(kuo)孔鉆及鉸刀(dao)(dao)等制造中(zhong)應用(yong)更為廣(guang)泛。


  較(jiao)長(chang)時期(qi)以來,一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等(deng)普通(tong)牌(pai)號的(de)(de)硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)作為切削不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)刀(dao)具材料,但均(jun)不(bu)能獲得較(jiao)理想的(de)(de)效(xiao)果(guo);采用新牌(pai)號硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等(deng),切削不(bu)銹鋼(gang)可獲得較(jiao)好(hao)的(de)(de)效(xiao)果(guo)。用813牌(pai)號硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)刀(dao)具切削奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)效(xiao)果(guo)很(hen)好(hao),因為813合(he)金(jin)(jin)既具有較(jiao)高的(de)(de)硬(ying)度(du)(≥HRA91)、強度(du)(Sb=1570MPa),又具有良好(hao)的(de)(de)高溫韌(ren)性、抗氧化性、抗黏結(jie)性,其(qi)組織致密、耐磨性好(hao)。