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(ao)氏(shi)體不銹鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵素體不銹(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(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中,以奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)和(he)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)+鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)現(xian)象最為突出(chu)。如(ru)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)硬(ying)化(hua)(hua)后的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(Sb)高(gao)達1470~1960MPa,而且隨著強(qiang)度(du)(du)(Sb)的(de)(de)(de)提高(gao),屈服極(ji)限(xian)(Ss)升高(gao);退火狀態的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)屈服極(ji)限(xian)(Ss)不(bu)超過強(qiang)度(du)(du)(Sb)30%~45%,而加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)后達85%~95%.加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)層的(de)(de)(de)深(shen)度(du)(du)可達切(qie)(qie)削(xue)(xue)深(shen)度(du)(du)的(de)(de)(de)1/3或更(geng)大(da);硬(ying)化(hua)(hua)層的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)比原來的(de)(de)(de)提高(gao)1.4~2.2倍。因為不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)塑(su)性大(da),塑(su)性變(bian)形時(shi)晶(jing)格扭曲,強(qiang)化(hua)(hua)系數很(hen)大(da);而且奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)夠穩定(ding),在(zai)切(qie)(qie)削(xue)(xue)應力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia),部分奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)會轉變(bian)為馬氏(shi)體(ti);再加(jia)(jia)上化(hua)(hua)合物(wu)雜質在(zai)切(qie)(qie)削(xue)(xue)熱的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia),易(yi)于分解呈現(xian)彌散分布(bu),使切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時(shi)產生硬(ying)化(hua)(hua)層。前(qian)(qian)一次進給或前(qian)(qian)一道工(gong)(gong)(gong)序所(suo)產生的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)現(xian)象,嚴重地影響后續工(gong)(gong)(gong)序的(de)(de)(de)順利進行。


 切(qie)削(xue)力(li)大(da):不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)切(qie)削(xue)過(guo)程中塑性變形(xing)大(da),尤(you)其是奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(其伸長率超過(guo)45號鋼(gang)(gang)的(de)1.5倍以上(shang)),使(shi)切(qie)削(xue)力(li)增加。同時,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)加工硬化嚴重,熱(re)強度高,進一(yi)步(bu)增大(da)了(le)切(qie)削(xue)抗力(li),切(qie)屑(xie)的(de)卷(juan)曲折斷也比較困難(nan)。因此,加工不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)切(qie)削(xue)力(li)大(da),如(ru)車削(xue)06Cr18Ni11Ti的(de)單位切(qie)削(xue)力(li)為2450MPa,比45號鋼(gang)(gang)高25%。


2. 切(qie)削溫度高


  切(qie)削(xue)(xue)(xue)時塑性(xing)變形(xing)及(ji)與刀具間的(de)摩擦都(dou)(dou)很(hen)大,產生的(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)熱(re)多;加上不銹鋼(gang)的(de)熱(re)導(dao)率約為45號(hao)鋼(gang)的(de)1/4~1/2,大量切(qie)削(xue)(xue)(xue)熱(re)都(dou)(dou)集中在切(qie)削(xue)(xue)(xue)區(qu)和刀屑接觸的(de)界面上,散熱(re)條件差。在相同(tong)的(de)條件下,06Cr18Ni11Ti的(de)切(qie)削(xue)(xue)(xue)溫度比45號(hao)鋼(gang)高200℃左右(you)。


切屑不(bu)易折斷(duan)、易粘(zhan)接(jie):不(bu)銹鋼(gang)的(de)塑性(xing)、韌(ren)性(xing)都很大,車加工(gong)時切屑連綿不(bu)斷(duan),不(bu)僅影響(xiang)操作的(de)順利(li)進行,切屑還會(hui)擠傷已(yi)加工(gong)表面。在高溫、高壓下,不(bu)銹鋼(gang)與其他(ta)金屬的(de)親和性(xing)強,極易產生(sheng)黏附現(xian)象,并形(xing)成積(ji)屑瘤,既(ji)加劇刀具磨損,又會(hui)出現(xian)撕(si)扯現(xian)象而使(shi)已(yi)加工(gong)表面惡化。含(han)碳量較(jiao)低的(de)馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的(de)這(zhe)一特點也比較(jiao)明顯。


3. 刀(dao)具易磨損(sun)


  切削不銹鋼過(guo)程中(zhong)的(de)親和作用使(shi)(shi)刀(dao)屑間產生粘接、擴(kuo)散,從而使(shi)(shi)刀(dao)具(ju)(ju)產生粘接磨損、擴(kuo)散磨損,致(zhi)使(shi)(shi)刀(dao)具(ju)(ju)前刀(dao)面(mian)產生月牙洼,切削刃還會(hui)(hui)形成微小的(de)剝落和缺口;加上不銹鋼中(zhong)的(de)碳化物(wu)(如(ru)TiC)微粒(li)硬度很高,切削時直(zhi)接與刀(dao)具(ju)(ju)接觸、摩擦,擦傷(shang)刀(dao)具(ju)(ju),還有(you)加工硬化現象,均會(hui)(hui)使(shi)(shi)刀(dao)具(ju)(ju)磨損加劇。


4. 線膨脹系(xi)數大


  不銹(xiu)鋼的(de)(de)線膨脹系(xi)數約為(wei)碳素鋼的(de)(de)1.5倍,在(zai)切削溫度(du)作用下,工件容易產生(sheng)熱變(bian)形,尺寸(cun)精度(du)較難控制。


  在(zai)不銹鋼(gang)加工所使用的(de)各種(zhong)切削(xue)設(she)備中(zhong),自動車床機的(de)高(gao)效率最為突出,這類設(she)備可(ke)以把(ba)各種(zhong)尺(chi)寸的(de)不銹鋼(gang)棒材加工成所有設(she)備中(zhong)都(dou)必不可(ke)少的(de)、種(zhong)類幾(ji)乎(hu)無窮多的(de)零部件。幾(ji)種(zhong)切削(xue)加工方式及其運動示意(yi)圖(tu),見圖(tu)7-1。


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  金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工性(xing)(xing)(xing)能既(ji)關系(xi)到金(jin)(jin)屬(shu)(shu)切(qie)(qie)削(xue)(xue)的(de)加(jia)(jia)工者(zhe),同時(shi)(shi)又(you)關系(xi)到加(jia)(jia)工后的(de)使(shi)用(yong)者(zhe)。“切(qie)(qie)削(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能”這一術語是(shi)(shi)(shi)用(yong)來表(biao)(biao)示(shi)(shi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料的(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工特(te)性(xing)(xing)(xing)。或者(zhe)說,它是(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)示(shi)(shi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料被適(shi)當(dang)的(de)刀具(ju)切(qie)(qie)削(xue)(xue)或加(jia)(jia)工成型的(de)可能性(xing)(xing)(xing)或難易(yi)程(cheng)度(du)。各類不銹鋼的(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工特(te)性(xing)(xing)(xing),在(zai)圖7-3中已列出,該圖是(shi)(shi)(shi)以使(shi)用(yong)高(gao)速鋼刀具(ju)切(qie)(qie)削(xue)(xue)時(shi)(shi),選用(yong)所建(jian)議(yi)的(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)速度(du)是(shi)(shi)(shi)用(yong)每(mei)分鐘(zhong)表(biao)(biao)面(mian)英尺(chi)數來表(biao)(biao)示(shi)(shi)的(de)。圖中的(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)特(te)性(xing)(xing)(xing)值是(shi)(shi)(shi)將各種不銹鋼切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工特(te)性(xing)(xing)(xing)與(yu)被假定為100%的(de)AISI 31112 鋼進行比較而得出的(de)。每(mei)分鐘(zhong)表(biao)(biao)面(mian)進給量(liang)標(biao)(biao)注在(zai)圖表(biao)(biao)的(de)上面(mian);相對切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工特(te)性(xing)(xing)(xing)百分數則(ze)標(biao)(biao)注在(zai)圖表(biao)(biao)的(de)下面(mian)。


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