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。


  通常切削加工(gong)使(shi)用車(che)刀(dao)(dao)有焊接式(shi)和機械(xie)夾固式(shi)兩種(見圖7-4),車(che)刀(dao)(dao)的結構(gou)如(ru)圖7-5所示(shi)。


圖 5.jpg


1. 高速鋼的選擇


  高速鋼主(zhu)要(yao)用來制造銑刀(dao)、鉆頭、絲錐、拉(la)刀(dao)等復雜多(duo)刃刀(dao)具。普(pu)通高速鋼W18Cr4V使用時刀(dao)具耐(nai)用度(du)很低,已不符合(he)需(xu)要(yao),采(cai)用新(xin)型高速鋼刀(dao)具切(qie)削不銹鋼可獲得較好的效(xiao)果。


  在相同的(de)(de)車削條件(jian)(jian)(jian)下,用W18Cr4V和95W18Cr4V兩種(zhong)材料的(de)(de)刀(dao)(dao)具加(jia)工(gong)14Cr17Ni2工(gong)件(jian)(jian)(jian),刀(dao)(dao)具刃磨一次加(jia)工(gong)的(de)(de)件(jian)(jian)(jian)數分別(bie)為2-3件(jian)(jian)(jian)和12件(jian)(jian)(jian),用95W18Cr4V的(de)(de)刀(dao)(dao)具耐(nai)(nai)用度提(ti)(ti)(ti)高(gao)了(le)幾(ji)倍。這是由(you)于(yu)提(ti)(ti)(ti)高(gao)了(le)鋼的(de)(de)含(han)碳量(liang),從而增(zeng)加(jia)了(le)鋼中碳化物(wu)含(han)量(liang),常溫硬度提(ti)(ti)(ti)高(gao),HRC 2紅硬性更(geng)好,600℃時由(you)W18Cr4V的(de)(de)HRC 48.5上(shang)升到(dao)HRC 51~52,耐(nai)(nai)磨性比 W18Cr4V提(ti)(ti)(ti)高(gao)2~3倍。


  應用高(gao)釩高(gao)速鋼(gang)W12Cr4V4Mo制(zhi)作型面銑刀(dao)加(jia)工(gong)14Cr17Ni2可以(yi)獲得較高(gao)的刀(dao)具耐用度。因為含釩量增(zeng)加(jia),可在(zai)鋼(gang)中形成(cheng)硬度很高(gao)的VC,細(xi)小的VC存在(zai)于(yu)晶介,可以(yi)阻止(zhi)晶粒(li)長大,提高(gao)鋼(gang)的耐磨性(xing)(xing);W12Cr4V4Mo的紅硬性(xing)(xing)很好(hao),600℃時硬度可達HRC51.7,因此適合于(yu)制(zhi)作切削不銹鋼(gang)的各種復雜刀(dao)具。但其強度(Sb=3140MPa)及(ji)沖擊韌(ren)性(xing)(xing)(ak=2.5J/cm3)略低于(yu)W18Cr4V,使用時要稍加(jia)注意。


  隨著(zhu)刀具制作技術的不斷發展,對于批(pi)量大的工(gong)件,采用硬(ying)質(zhi)合金多刃、復雜刀具進行(xing)切削加工(gong)效果會更好。


2. 硬(ying)質合(he)金的選擇


  YG類(lei)(lei)硬質合(he)金的韌性(xing)(xing)較(jiao)好(hao),可(ke)采用(yong)(yong)較(jiao)大的前角,刀刃(ren)也(ye)可(ke)以(yi)磨(mo)得鋒利些,使切(qie)削(xue)輕快,且(qie)切(qie)屑與刀具不(bu)(bu)易(yi)產(chan)生粘接,較(jiao)適于加工(gong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。特別(bie)是(shi)在振動(dong)的粗(cu)車和斷續切(qie)削(xue)時,YG類(lei)(lei)合(he)金的這~優點更為重要。另外,YG類(lei)(lei)合(he)金的導熱性(xing)(xing)較(jiao)好(hao),其熱導率比高(gao)(gao)速鋼(gang)高(gao)(gao)將近兩倍,比YT類(lei)(lei)合(he)金高(gao)(gao)一倍。因此YG類(lei)(lei)合(he)金在不(bu)(bu)銹鋼(gang)切(qie)削(xue)中應(ying)用(yong)(yong)較(jiao)多,特別(bie)是(shi)在粗(cu)車刀、切(qie)斷刀、擴孔鉆(zhan)及鉸(jiao)刀等制造中應(ying)用(yong)(yong)更為廣泛(fan)。


  較(jiao)長時期以來,一般(ban)都采(cai)用(yong)YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號(hao)的(de)硬(ying)(ying)質合(he)金(jin)(jin)作為切(qie)削(xue)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)刀具(ju)(ju)材料(liao),但均(jun)不(bu)能(neng)獲(huo)得較(jiao)理想(xiang)的(de)效果;采(cai)用(yong)新牌號(hao)硬(ying)(ying)質合(he)金(jin)(jin)如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等,切(qie)削(xue)不(bu)銹鋼(gang)(gang)可獲(huo)得較(jiao)好的(de)效果。用(yong)813牌號(hao)硬(ying)(ying)質合(he)金(jin)(jin)刀具(ju)(ju)切(qie)削(xue)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)效果很好,因為813合(he)金(jin)(jin)既具(ju)(ju)有(you)較(jiao)高的(de)硬(ying)(ying)度(du)(≥HRA91)、強度(du)(Sb=1570MPa),又具(ju)(ju)有(you)良(liang)好的(de)高溫韌(ren)性(xing)(xing)、抗氧化性(xing)(xing)、抗黏結性(xing)(xing),其組織致密、耐磨性(xing)(xing)好。