不銹鋼的切削性比中碳鋼差得多。以普通45號鋼的切削加工性作為100%,奧氏體不(bu)銹鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵素體不(bu)銹鋼(gang)10Cr28為48%;馬氏體不銹鋼20Cr13為55%.其中,以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的切削加工性最差。不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點。


1. 切削(xue)加工硬(ying)化嚴重


 在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中,以奧氏(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)+鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)現(xian)(xian)象(xiang)最為(wei)(wei)突出。如奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼硬(ying)化(hua)后的(de)(de)(de)(de)強度(Sb)高(gao)達(da)1470~1960MPa,而且隨著強度(Sb)的(de)(de)(de)(de)提高(gao),屈服極限(xian)(Ss)升高(gao);退(tui)火(huo)狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼屈服極限(xian)(Ss)不(bu)超過強度(Sb)30%~45%,而加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)后達(da)85%~95%.加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)層的(de)(de)(de)(de)深(shen)度可達(da)切(qie)削(xue)(xue)深(shen)度的(de)(de)(de)(de)1/3或更大;硬(ying)化(hua)層的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度比原來的(de)(de)(de)(de)提高(gao)1.4~2.2倍(bei)。因為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)大,塑性(xing)變形時晶格扭曲,強化(hua)系數很大;而且奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)夠穩定,在切(qie)削(xue)(xue)應力的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下,部分(fen)奧氏(shi)體(ti)(ti)會轉變為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti);再加(jia)(jia)(jia)(jia)上化(hua)合物雜質在切(qie)削(xue)(xue)熱的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下,易于分(fen)解呈現(xian)(xian)彌(mi)散分(fen)布,使切(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)時產生硬(ying)化(hua)層。前一(yi)次進給或前一(yi)道(dao)工(gong)序(xu)所(suo)產生的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)現(xian)(xian)象(xiang),嚴重地影響(xiang)后續工(gong)序(xu)的(de)(de)(de)(de)順利進行。


 切(qie)削力(li)大(da)(da)(da):不(bu)銹(xiu)鋼在切(qie)削過程中塑(su)性變形大(da)(da)(da),尤其是奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(其伸(shen)長率超(chao)過45號(hao)鋼的(de)(de)1.5倍以上(shang)),使切(qie)削力(li)增(zeng)(zeng)加(jia)。同時,不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)加(jia)工硬化嚴(yan)重,熱強度高,進一步增(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)了切(qie)削抗力(li),切(qie)屑(xie)的(de)(de)卷曲折斷也比較困難。因此,加(jia)工不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)切(qie)削力(li)大(da)(da)(da),如車削06Cr18Ni11Ti的(de)(de)單位切(qie)削力(li)為(wei)2450MPa,比45號(hao)鋼高25%。


2. 切削溫度高(gao)


  切(qie)削時塑(su)性變形及與(yu)刀具(ju)間的(de)(de)(de)(de)摩擦都(dou)很(hen)大,產生的(de)(de)(de)(de)切(qie)削熱多;加上不銹鋼的(de)(de)(de)(de)熱導率約為(wei)45號(hao)鋼的(de)(de)(de)(de)1/4~1/2,大量切(qie)削熱都(dou)集中在切(qie)削區和(he)刀屑接觸的(de)(de)(de)(de)界(jie)面上,散熱條(tiao)件差。在相同的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下,06Cr18Ni11Ti的(de)(de)(de)(de)切(qie)削溫度比45號(hao)鋼高200℃左右(you)。


切(qie)(qie)屑(xie)不易折(zhe)斷、易粘(zhan)接(jie):不銹鋼的(de)塑(su)性(xing)、韌性(xing)都很大(da),車(che)加(jia)(jia)工時切(qie)(qie)屑(xie)連綿不斷,不僅影響操作的(de)順(shun)利進行,切(qie)(qie)屑(xie)還會擠傷(shang)已(yi)加(jia)(jia)工表(biao)面。在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的(de)親和性(xing)強(qiang),極易產(chan)生黏(nian)附現象,并形成積屑(xie)瘤,既(ji)加(jia)(jia)劇刀具磨損,又會出現撕扯(che)現象而使已(yi)加(jia)(jia)工表(biao)面惡化。含碳量較低的(de)馬氏體不銹鋼的(de)這(zhe)一特點也比較明顯。


3. 刀具易磨損


  切削不銹(xiu)鋼過程中(zhong)的親和作用使(shi)刀(dao)(dao)屑間(jian)產(chan)(chan)生粘接(jie)(jie)、擴散(san),從而使(shi)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)產(chan)(chan)生粘接(jie)(jie)磨損、擴散(san)磨損,致使(shi)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)前刀(dao)(dao)面產(chan)(chan)生月牙洼,切削刃還會(hui)形成微(wei)小的剝(bo)落(luo)和缺口;加(jia)上不銹(xiu)鋼中(zhong)的碳化(hua)物(如TiC)微(wei)粒硬度(du)很(hen)高,切削時直接(jie)(jie)與刀(dao)(dao)具(ju)(ju)接(jie)(jie)觸、摩擦,擦傷刀(dao)(dao)具(ju)(ju),還有加(jia)工硬化(hua)現(xian)象,均會(hui)使(shi)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)磨損加(jia)劇。


4. 線膨脹(zhang)系數大(da)


  不銹鋼的(de)線膨脹(zhang)系數約為碳素鋼的(de)1.5倍(bei),在(zai)切削溫度(du)作用下,工件(jian)容(rong)易產生熱變形(xing),尺(chi)寸精度(du)較難控(kong)制(zhi)。


  在(zai)不銹(xiu)鋼加(jia)(jia)工(gong)所使用的(de)各種切削(xue)設備中,自動車床機的(de)高效率最(zui)為(wei)突出,這(zhe)類設備可(ke)(ke)以把各種尺寸的(de)不銹(xiu)鋼棒材加(jia)(jia)工(gong)成所有設備中都必不可(ke)(ke)少的(de)、種類幾乎無(wu)窮多的(de)零部件。幾種切削(xue)加(jia)(jia)工(gong)方式(shi)及其(qi)運動示(shi)意圖,見圖7-1。


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  金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)性(xing)能既關系到金(jin)(jin)屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)者,同(tong)時(shi)(shi)又關系到加(jia)(jia)(jia)工(gong)后(hou)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)者。“切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)性(xing)能”這一術語是用(yong)來(lai)表(biao)(biao)示金(jin)(jin)屬(shu)材料的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)特性(xing)。或(huo)者說,它是表(biao)(biao)示金(jin)(jin)屬(shu)材料被適當的(de)(de)(de)(de)刀(dao)具切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)或(huo)加(jia)(jia)(jia)工(gong)成型的(de)(de)(de)(de)可能性(xing)或(huo)難(nan)易程(cheng)度。各類(lei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)特性(xing),在(zai)圖7-3中已列出,該圖是以使用(yong)高速(su)鋼(gang)刀(dao)具切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)時(shi)(shi),選用(yong)所建議的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)速(su)度是用(yong)每(mei)分(fen)鐘(zhong)表(biao)(biao)面英尺數來(lai)表(biao)(biao)示的(de)(de)(de)(de)。圖中的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)特性(xing)值是將各種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)特性(xing)與被假定為100%的(de)(de)(de)(de)AISI 31112 鋼(gang)進行比較而(er)得出的(de)(de)(de)(de)。每(mei)分(fen)鐘(zhong)表(biao)(biao)面進給量標注在(zai)圖表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)上面;相對(dui)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)特性(xing)百分(fen)數則標注在(zai)圖表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)下面。


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