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(ti)不銹(xiu)鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼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. 切削加工硬(ying)化嚴重(zhong)


 在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,以(yi)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)和奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)+鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)(hua)現象最(zui)為突出。如奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)硬化(hua)(hua)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(Sb)高(gao)(gao)達1470~1960MPa,而且隨(sui)著強(qiang)(qiang)(qiang)度(Sb)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao),屈服極(ji)限(Ss)升高(gao)(gao);退火狀態的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)屈服極(ji)限(Ss)不(bu)(bu)超過強(qiang)(qiang)(qiang)度(Sb)30%~45%,而加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)(hua)后(hou)(hou)達85%~95%.加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)(hua)層的(de)(de)(de)(de)(de)深度可達切(qie)(qie)削深度的(de)(de)(de)(de)(de)1/3或更大;硬化(hua)(hua)層的(de)(de)(de)(de)(de)硬度比原來的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)1.4~2.2倍。因為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性大,塑(su)性變形時(shi)晶格扭曲,強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)系數很(hen)大;而且奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)夠穩定,在切(qie)(qie)削應力的(de)(de)(de)(de)(de)作用下,部(bu)分奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)會轉變為馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti);再加(jia)(jia)上化(hua)(hua)合物雜質在切(qie)(qie)削熱的(de)(de)(de)(de)(de)作用下,易(yi)于(yu)分解呈現彌散分布,使(shi)切(qie)(qie)削加(jia)(jia)工(gong)(gong)時(shi)產生硬化(hua)(hua)層。前一次進給或前一道工(gong)(gong)序所產生的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬化(hua)(hua)現象,嚴(yan)重地影響后(hou)(hou)續工(gong)(gong)序的(de)(de)(de)(de)(de)順(shun)利進行。


 切(qie)削(xue)(xue)力大(da)(da):不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在切(qie)削(xue)(xue)過程中(zhong)塑性變(bian)形大(da)(da),尤(you)其是(shi)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(其伸長(chang)率超過45號(hao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)1.5倍以上),使(shi)切(qie)削(xue)(xue)力增加。同時,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)加工(gong)硬化嚴(yan)重,熱強度高,進(jin)一(yi)步(bu)增大(da)(da)了切(qie)削(xue)(xue)抗力,切(qie)屑的(de)(de)卷(juan)曲折斷也比(bi)較困(kun)難。因此,加工(gong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)切(qie)削(xue)(xue)力大(da)(da),如車削(xue)(xue)06Cr18Ni11Ti的(de)(de)單(dan)位切(qie)削(xue)(xue)力為(wei)2450MPa,比(bi)45號(hao)鋼(gang)(gang)高25%。


2. 切削溫度高


  切(qie)(qie)削(xue)(xue)時塑性變(bian)形及與刀具間(jian)的摩擦都很大(da),產生的切(qie)(qie)削(xue)(xue)熱(re)多;加上不銹(xiu)鋼(gang)的熱(re)導率約(yue)為45號鋼(gang)的1/4~1/2,大(da)量切(qie)(qie)削(xue)(xue)熱(re)都集(ji)中在切(qie)(qie)削(xue)(xue)區和刀屑接觸的界(jie)面上,散熱(re)條件差。在相同的條件下,06Cr18Ni11Ti的切(qie)(qie)削(xue)(xue)溫度比45號鋼(gang)高200℃左右。


切(qie)屑不(bu)(bu)易(yi)(yi)折斷(duan)、易(yi)(yi)粘接:不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)塑性、韌性都很大(da),車加(jia)(jia)工(gong)時(shi)切(qie)屑連(lian)綿不(bu)(bu)斷(duan),不(bu)(bu)僅(jin)影(ying)響操作的(de)順利進(jin)行(xing),切(qie)屑還會(hui)(hui)擠傷已加(jia)(jia)工(gong)表面(mian)。在高溫、高壓(ya)下(xia),不(bu)(bu)銹鋼(gang)與其他金屬(shu)的(de)親和性強,極(ji)易(yi)(yi)產生黏附現象(xiang),并形成積(ji)屑瘤,既(ji)加(jia)(jia)劇刀具磨損,又會(hui)(hui)出(chu)現撕扯(che)現象(xiang)而(er)使已加(jia)(jia)工(gong)表面(mian)惡化。含(han)碳量較(jiao)低的(de)馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)這一特(te)點也比(bi)較(jiao)明顯。


3. 刀具易(yi)磨(mo)損


  切(qie)削不銹(xiu)鋼(gang)過程中的(de)(de)親和作用使刀(dao)屑間產生(sheng)粘接、擴散,從而使刀(dao)具(ju)產生(sheng)粘接磨損(sun)、擴散磨損(sun),致使刀(dao)具(ju)前刀(dao)面(mian)產生(sheng)月牙洼,切(qie)削刃(ren)還會(hui)形成(cheng)微小的(de)(de)剝落和缺口;加上不銹(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)碳化物(wu)(如TiC)微粒硬度很(hen)高,切(qie)削時直接與(yu)刀(dao)具(ju)接觸、摩擦(ca),擦(ca)傷刀(dao)具(ju),還有加工硬化現象,均會(hui)使刀(dao)具(ju)磨損(sun)加劇(ju)。


4. 線膨(peng)脹系數大


  不銹鋼的線膨脹系數約為碳素鋼的1.5倍,在切削(xue)溫(wen)度作用(yong)下,工(gong)件容(rong)易(yi)產生(sheng)熱變形,尺寸精度較難控制。


  在不銹鋼加(jia)工(gong)所使用的(de)各種切(qie)削設備(bei)中,自(zi)動車床機的(de)高效率最為突出,這類設備(bei)可(ke)以(yi)把各種尺寸的(de)不銹鋼棒材加(jia)工(gong)成所有設備(bei)中都必不可(ke)少的(de)、種類幾(ji)乎(hu)無窮多的(de)零部件。幾(ji)種切(qie)削加(jia)工(gong)方式及其運動示意圖,見圖7-1。


圖 1.jpg


  金屬(shu)的切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)能(neng)(neng)既關系(xi)(xi)到金屬(shu)切(qie)削(xue)(xue)(xue)的加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)者,同時又(you)關系(xi)(xi)到加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)后的使用(yong)者。“切(qie)削(xue)(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)”這一術語是(shi)用(yong)來(lai)表(biao)(biao)示金屬(shu)材料的切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)特(te)性(xing)。或(huo)者說(shuo),它是(shi)表(biao)(biao)示金屬(shu)材料被適(shi)當的刀具(ju)切(qie)削(xue)(xue)(xue)或(huo)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)型的可能(neng)(neng)性(xing)或(huo)難易(yi)程度。各類不(bu)銹鋼(gang)(gang)的切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)特(te)性(xing),在圖(tu)7-3中已列出,該圖(tu)是(shi)以(yi)使用(yong)高速鋼(gang)(gang)刀具(ju)切(qie)削(xue)(xue)(xue)時,選用(yong)所建議的切(qie)削(xue)(xue)(xue)速度是(shi)用(yong)每(mei)分鐘(zhong)表(biao)(biao)面英(ying)尺數(shu)來(lai)表(biao)(biao)示的。圖(tu)中的切(qie)削(xue)(xue)(xue)特(te)性(xing)值是(shi)將各種不(bu)銹鋼(gang)(gang)切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)特(te)性(xing)與被假定為100%的AISI 31112 鋼(gang)(gang)進(jin)行(xing)比較(jiao)而得出的。每(mei)分鐘(zhong)表(biao)(biao)面進(jin)給量標注(zhu)在圖(tu)表(biao)(biao)的上面;相對切(qie)削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)特(te)性(xing)百分數(shu)則標注(zhu)在圖(tu)表(biao)(biao)的下面。


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