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%,奧氏體不銹鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵素體不銹鋼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. 切削加工硬化嚴(yan)重(zhong)


 在(zai)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中,以(yi)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)加(jia)(jia)工硬化(hua)現(xian)(xian)象最(zui)為突出。如奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)硬化(hua)后(hou)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(Sb)高(gao)(gao)達1470~1960MPa,而(er)且隨著強(qiang)(qiang)度(du)(Sb)的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao),屈服極(ji)限(Ss)升(sheng)高(gao)(gao);退(tui)火狀態的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)屈服極(ji)限(Ss)不超過強(qiang)(qiang)度(du)(Sb)30%~45%,而(er)加(jia)(jia)工硬化(hua)后(hou)達85%~95%.加(jia)(jia)工硬化(hua)層的(de)(de)深(shen)度(du)可達切(qie)削(xue)深(shen)度(du)的(de)(de)1/3或更(geng)大;硬化(hua)層的(de)(de)硬度(du)比原來的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)1.4~2.2倍(bei)。因為不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)塑性(xing)大,塑性(xing)變形(xing)時晶(jing)格扭曲,強(qiang)(qiang)化(hua)系數很大;而(er)且奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不夠(gou)穩定,在(zai)切(qie)削(xue)應力的(de)(de)作用下,部(bu)分(fen)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)會轉變為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti);再加(jia)(jia)上化(hua)合(he)物(wu)雜質在(zai)切(qie)削(xue)熱的(de)(de)作用下,易(yi)于分(fen)解呈現(xian)(xian)彌散分(fen)布,使切(qie)削(xue)加(jia)(jia)工時產(chan)生硬化(hua)層。前(qian)(qian)一次進給或前(qian)(qian)一道(dao)工序所產(chan)生的(de)(de)加(jia)(jia)工硬化(hua)現(xian)(xian)象,嚴重地影響后(hou)續工序的(de)(de)順利進行。


 切削(xue)力大(da):不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)切削(xue)過程中塑性變形大(da),尤其是奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(其伸長率超過45號(hao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)1.5倍以上),使切削(xue)力增加。同時,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)加工硬化(hua)嚴重,熱強度高(gao),進(jin)一步增大(da)了切削(xue)抗力,切屑的(de)(de)卷曲折斷也比較困難。因此,加工不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)切削(xue)力大(da),如車削(xue)06Cr18Ni11Ti的(de)(de)單(dan)位切削(xue)力為2450MPa,比45號(hao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)高(gao)25%。


2. 切削(xue)溫(wen)度高


  切(qie)(qie)削(xue)時塑性變形(xing)及與刀具間的(de)(de)(de)摩擦(ca)都很大(da),產生的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)熱(re)多;加(jia)上不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)熱(re)導率(lv)約(yue)為45號鋼(gang)的(de)(de)(de)1/4~1/2,大(da)量(liang)切(qie)(qie)削(xue)熱(re)都集中在切(qie)(qie)削(xue)區和刀屑接觸的(de)(de)(de)界面上,散熱(re)條(tiao)件差。在相同(tong)的(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia),06Cr18Ni11Ti的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)溫(wen)度比(bi)45號鋼(gang)高200℃左(zuo)右。


切(qie)屑(xie)不(bu)易(yi)折斷(duan)、易(yi)粘接(jie):不(bu)銹鋼的(de)(de)塑(su)性、韌性都(dou)很大,車加工(gong)時切(qie)屑(xie)連綿不(bu)斷(duan),不(bu)僅影響(xiang)操作的(de)(de)順利進行(xing),切(qie)屑(xie)還會擠傷(shang)已加工(gong)表面。在高(gao)溫(wen)、高(gao)壓下,不(bu)銹鋼與(yu)其他(ta)金屬的(de)(de)親和性強,極(ji)易(yi)產生黏(nian)附現象,并形成積屑(xie)瘤,既加劇刀(dao)具磨損,又會出現撕(si)扯現象而使已加工(gong)表面惡化(hua)。含碳(tan)量(liang)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)馬氏體(ti)不(bu)銹鋼的(de)(de)這(zhe)一特點(dian)也比較(jiao)(jiao)明顯。


3. 刀(dao)具易磨損


  切(qie)削(xue)(xue)不銹鋼過(guo)程中(zhong)的(de)親和作用(yong)使刀屑(xie)間(jian)產(chan)生(sheng)(sheng)粘(zhan)接(jie)(jie)、擴散,從而使刀具(ju)產(chan)生(sheng)(sheng)粘(zhan)接(jie)(jie)磨(mo)損、擴散磨(mo)損,致使刀具(ju)前刀面產(chan)生(sheng)(sheng)月牙洼,切(qie)削(xue)(xue)刃還會(hui)形成(cheng)微小的(de)剝落和缺(que)口(kou);加上不銹鋼中(zhong)的(de)碳化物(如TiC)微粒硬(ying)(ying)度(du)很高,切(qie)削(xue)(xue)時直接(jie)(jie)與刀具(ju)接(jie)(jie)觸、摩擦(ca)(ca),擦(ca)(ca)傷刀具(ju),還有加工硬(ying)(ying)化現象,均會(hui)使刀具(ju)磨(mo)損加劇(ju)。


4. 線膨脹系數大


  不銹鋼(gang)的線膨脹系數約為碳素(su)鋼(gang)的1.5倍,在切削溫度(du)作(zuo)用下,工件容易產生熱變形,尺寸精度(du)較難控制。


  在不銹鋼加工(gong)所使用的(de)各種切削設備中,自(zi)動車床機(ji)的(de)高效率最為(wei)突出,這類設備可以把各種尺寸(cun)的(de)不銹鋼棒(bang)材加工(gong)成所有設備中都必不可少的(de)、種類幾(ji)乎無窮多(duo)的(de)零部件(jian)。幾(ji)種切削加工(gong)方式及其運(yun)動示意圖,見圖7-1。


圖 1.jpg


  金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)性(xing)能既關系(xi)(xi)到金(jin)(jin)屬切削(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)者(zhe),同時(shi)又關系(xi)(xi)到加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)后的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用者(zhe)。“切削(xue)(xue)(xue)性(xing)能”這一術語是(shi)(shi)用來(lai)表(biao)(biao)示(shi)(shi)金(jin)(jin)屬材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)特性(xing)。或(huo)者(zhe)說(shuo),它是(shi)(shi)表(biao)(biao)示(shi)(shi)金(jin)(jin)屬材料(liao)被(bei)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)刀具切削(xue)(xue)(xue)或(huo)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成型的(de)(de)(de)(de)(de)可能性(xing)或(huo)難易程度(du)。各類(lei)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)特性(xing),在(zai)圖(tu)(tu)7-3中已列出,該圖(tu)(tu)是(shi)(shi)以(yi)使(shi)(shi)用高速鋼(gang)刀具切削(xue)(xue)(xue)時(shi),選用所建議的(de)(de)(de)(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)速度(du)是(shi)(shi)用每分(fen)(fen)鐘表(biao)(biao)面英尺數(shu)來(lai)表(biao)(biao)示(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)。圖(tu)(tu)中的(de)(de)(de)(de)(de)切削(xue)(xue)(xue)特性(xing)值是(shi)(shi)將各種不銹(xiu)鋼(gang)切削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)特性(xing)與被(bei)假定(ding)為(wei)100%的(de)(de)(de)(de)(de)AISI 31112 鋼(gang)進行比較(jiao)而(er)得出的(de)(de)(de)(de)(de)。每分(fen)(fen)鐘表(biao)(biao)面進給量標注在(zai)圖(tu)(tu)表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)上面;相對切削(xue)(xue)(xue)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)特性(xing)百分(fen)(fen)數(shu)則標注在(zai)圖(tu)(tu)表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)下面。


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