不同的不(bu)銹鋼的切削性能有很大的差異。一般所說不銹鋼的切削性能比其他鋼差，主要是指奧氏體型不銹鋼的切削性能差。這是由于奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的加工硬化嚴重，熱導率低造成的。為此，在切削過程中需使用水性切削液，以減少切削熱變形。特別是當焊接時的熱處理不好時，無論是怎樣提高切削精度，其變形也是不可避免的。其他類型如馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、鐵素體不銹鋼等不銹鋼的切削性能只要不是淬火后進行切削，那么與碳素鋼沒有太大的不同。但兩者均是含碳量越高則切削性能越差。沉淀硬化型不銹鋼由于其不同的組織和處理方法而顯示不同的切削性能，但一般來說其切削性能在退火狀態下與同一系列及同一強度的馬氏體型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼相同。


1. 不銹鋼的切削性能


  欲改善(shan)不銹鋼的切(qie)削(xue)性能，與碳素鋼一樣可(ke)通過添加(jia)(jia)硫、鉛(qian)、鉍、硒(xi)和(he)碲(di)等(deng)元素來實現。其中添加(jia)(jia)如硫、硒(xi)和(he)碲(di)等(deng)元素可(ke)減輕工具的磨(mo)損，添加(jia)(jia)鉛(qian)和(he)鉍等(deng)元素可(ke)改善(shan)切(qie)削(xue)狀態(tai)。


  雖然添(tian)加硫可改善不銹鋼的切削性能，但是(shi)由(you)于(yu)它是(shi)以MnS化合物的形式在于(yu)鋼中，所以使得(de)耐(nai)蝕性明顯下(xia)降。為解決這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)，通(tong)常是(shi)添(tian)加少量(liang)的鉬和銅。


  不銹鋼(gang)(gang)比普通鋼(gang)(gang)硬而且強度與一(yi)般鋼(gang)(gang)相(xiang)比較高，因而切削(xue)加工是(shi)比較困(kun)難的。為了使切削(xue)加工零部件更容(rong)易(yi)、質(zhi)量和(he)速度更高，便出現了“易(yi)削(xue)鋼(gang)(gang)”。易(yi)削(xue)不銹鋼(gang)(gang)，就是(shi)在(zai)冶煉時添加了S（硫(liu)）、Pb（鉛）、Se（硒）等(deng)元素，使柔軟(ruan)相(xiang)微(wei)細分布在(zai)材料中，提高其易(yi)削(xue)性(xing)。先前是(shi)以Pb易(yi)削(xue)鋼(gang)(gang)為主流，從(cong)環(huan)境保護考慮，近(jin)年(nian)來大多數是(shi)采(cai)用(yong)S易(yi)削(xue)鋼(gang)(gang)。


2. 不(bu)銹(xiu)鋼切(qie)削的特點


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)碳鋼(gang)(gang)比較(jiao)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)更難切削(xue)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)是：退火不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗拉(la)(la)強(qiang)度一(yi)般要高于退火碳鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗拉(la)(la)強(qiang)度；與(yu)熱軋或退火碳鋼(gang)(gang)相比較(jiao)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)度和(he)抗拉(la)(la)強(qiang)度之間的(de)(de)(de)范圍較(jiao)大；與(yu)碳鋼(gang)(gang)比較(jiao)，大多數不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)都(dou)有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)加工硬(ying)化(hua)速率；含(han)碳較(jiao)高的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，含(han)有(you)大量游(you)離的(de)(de)(de)合金碳化(hua)物微(wei)粒，這些微(wei)粒使基體硬(ying)化(hua)增(zeng)加了(le)(le)切削(xue)的(de)(de)(de)難度，同時因(yin)為(wei)這些微(wei)粒的(de)(de)(de)磨蝕引起了(le)(le)較(jiao)大的(de)(de)(de)刀具(ju)磨損(sun)。


  不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)切(qie)削(xue)加工(gong)性(xing)能比(bi)中(zhong)碳鋼(gang)差得(de)多。以普通45號鋼(gang)的(de)(de)切(qie)削(xue)加工(gong)性(xing)作為(wei)100％，奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)1Cr18Ni9Ti的(de)(de)相對(dui)切(qie)削(xue)加工(gong)性(xing)為(wei)40％；鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)1Cr28為(wei)48％；馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)2Cr13為(wei)55％。其(qi)中(zhong)，以奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和(he)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)-鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)切(qie)削(xue)加工(gong)性(xing)最差。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)在切(qie)削(xue)過程中(zhong)有如(ru)下幾方面特點(dian)。


 a. 加工(gong)硬化嚴重(zhong)


  在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)，以奧氏(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)-鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)現(xian)象最為(wei)突(tu)出。如(ru)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)硬(ying)(ying)化(hua)后(hou)的(de)(de)強度(du)(du)高(gao)達1470~1960MPa，而且(qie)隨著屈服強度(du)(du)的(de)(de)提(ti)高(gao)，屈服極限也會升高(gao)；退火狀態(tai)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)σb不超過的(de)(de)30％～45％，而加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)后(hou)達85％～95％。加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)層的(de)(de)深度(du)(du)可達切削深度(du)(du)的(de)(de)或(huo)更大；硬(ying)(ying)化(hua)層的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)比原來的(de)(de)提(ti)高(gao)1.4～2.2倍。因為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)塑性(xing)大，塑性(xing)變形時品(pin)格歪扭(niu)，強化(hua)系數很大；且(qie)奧氏(shi)體(ti)(ti)不夠穩定，在(zai)切削應力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下，部分奧氏(shi)體(ti)(ti)會轉變為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)；再(zai)加(jia)上(shang)化(hua)合物(wu)雜(za)質(zhi)在(zai)切削熱的(de)(de)作(zuo)用(yong)下，易于分解呈彌(mi)散分布，使(shi)切削加(jia)工(gong)(gong)(gong)時產生(sheng)硬(ying)(ying)化(hua)層。前一(yi)次進給或(huo)前一(yi)道工(gong)(gong)(gong)序所產生(sheng)的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)化(hua)現(xian)象嚴重影響后(hou)續(xu)工(gong)(gong)(gong)序的(de)(de)順利進行。


 b. 切削(xue)力大


  不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)在切削(xue)過(guo)程中塑性變形大，尤其是(shi)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)（其伸長率超(chao)過(guo)45號(hao)鋼(gang)(gang)(gang)的1.5倍以(yi)上），使切削(xue)力(li)(li)增加(jia)。同(tong)時，不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的加(jia)工(gong)(gong)硬化嚴重，熱強度高，進一(yi)步增大了切削(xue)抗(kang)力(li)(li)，切屑的卷曲折斷也比(bi)較困難。因此加(jia)工(gong)(gong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的切削(xue)力(li)(li)大，如(ru)車削(xue)1Cr18Ni9Ti的單位切削(xue)力(li)(li)為2450MPa，比(bi)45號(hao)鋼(gang)(gang)(gang)高25％。


 c. 切削溫(wen)度高


  切(qie)削(xue)時(shi)塑性變(bian)形(xing)及與刀具間(jian)的摩擦都很大(da)，產(chan)生的切(qie)削(xue)熱(re)多；加(jia)上不銹鋼(gang)的熱(re)導率約(yue)為45號鋼(gang)的1/4~1/2，大(da)量切(qie)削(xue)熱(re)都集中在切(qie)削(xue)區(qu)和(he)刀-屑(xie)接(jie)觸的界面(mian)上，散熱(re)條件差。在相同的條件下(xia)，1Cr18Ni9Ti的切(qie)削(xue)溫度比45號鋼(gang)高200℃左右(you)。


 d. 切(qie)屑不(bu)易折斷、易黏(nian)結


  不銹(xiu)鋼(gang)的(de)塑性、韌性都很大，車加(jia)(jia)(jia)工(gong)時切(qie)屑連綿不斷(duan)，不僅影(ying)響操作(zuo)的(de)順(shun)利進行，切(qie)屑還會擠傷已(yi)加(jia)(jia)(jia)工(gong)表面。在高(gao)溫、高(gao)壓下，不銹(xiu)鋼(gang)與(yu)其他金屬的(de)親和性強，易產生(sheng)黏(nian)附現象(xiang)，并形成積(ji)屑瘤，既加(jia)(jia)(jia)劇(ju)刀具磨損，又(you)會出(chu)現撕扯(che)現象(xiang)而(er)使已(yi)加(jia)(jia)(jia)工(gong)表面惡化。碳含量(liang)較低的(de)馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)這一(yi)特點更為(wei)明顯。


 e. 刀具易磨損


  切(qie)(qie)削(xue)不(bu)銹鋼(gang)過程中(zhong)的親(qin)和作用，使刀(dao)(dao)(dao)(dao)-屑(xie)間產(chan)生黏結、擴(kuo)散，從而使刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)產(chan)生黏結磨(mo)(mo)損(sun)、擴(kuo)散磨(mo)(mo)損(sun)，致使刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)前刀(dao)(dao)(dao)(dao)面(mian)產(chan)生月牙洼，切(qie)(qie)削(xue)刃還(huan)會形成微小的剝落和缺(que)口；加(jia)上不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的碳化物（如TiC）微粒(li)硬(ying)度很高，切(qie)(qie)削(xue)時直接(jie)與(yu)刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)接(jie)觸、摩擦，擦傷刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)，還(huan)有加(jia)工硬(ying)化現象，均會使刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)磨(mo)(mo)損(sun)加(jia)劇(ju)。


 f. 線(xian)膨脹系數(shu)大


  不銹鋼的線膨脹系數約為(wei)碳素鋼的1.5倍，在(zai)切削溫(wen)度(du)作用下，工件(jian)容(rong)易產生熱變(bian)形，尺寸精度(du)較難控(kong)制。