在不鏽鋼的切削加工中,首先要對被加工件的被切削性能有所了解,不鏽鋼在切削過程中有如下幾方面特點:
1、加工硬化嚴重
在不鏽鋼中,以奧氏體和奧氏體 鐵素體不鏽鋼的加工硬化現象最為突出。因為不鏽鋼的塑性大,塑性變形時晶格歪扭,強化系數很大;且奧氏體不夠穩定,在切削應力的作用下,部分奧氏體會轉變為馬氏體;再加上化合物雜質在切削熱的作用下,易于分解呈彌散分布,使切削加工時産生硬化層。
2、切削力大
不鏽鋼在切削過程中塑性變形大,尤其是奧氏體不鏽鋼(其伸長率超過45号鋼的1.5倍以上),使切削力增加。同時,不鏽鋼的加工硬化嚴重,熱強度高,進一步增大了切削抗力,切屑的卷曲折斷也比較困難。
3、切削溫度高
切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,産生的切削熱多;大量切削熱都集中在切削區和刀削接觸的界面上,散熱條件差。在相同的條件下切削溫度比45号鋼高200℃左右。
4、切削不易折斷、易粘結
不鏽鋼的塑性、韌性都很大,在高溫、高壓下,不鏽鋼與其他金屬的親和性強,易産生粘附現象,并形成積削瘤,即加劇刀具磨損,又會出現撕扯現象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不鏽鋼的這一特點更為明顯。
5、刀具易磨損
切削不鏽鋼過程中的親和作用,使刀削間産生粘結、擴散,從而使刀具産生粘結磨損、擴散磨損,緻使刀具前刀面産生月牙窪,切削刃還會形成微小的剝落和缺口;加上不鏽鋼中的碳化鎢(如TIC)微粒硬度很高,切削時直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現象,均會使刀具磨損加劇。
切削加工不鏽鋼應如何選擇刀具呢?且看下文。
1、車削加工奧氏鐵不鏽鋼的刀具牌号:奧氏體不鏽鋼切削時的帶狀切屑連綿不斷,斷屑困難,且極易産生加工硬化,硬化層給下一次切削帶來很大難度,使刀具急劇磨損,所以在切削時,盡量采用較大的切削深度;YG532和華菱超硬刀具BN-S20可以勝任。以加工1Gr18Ni9Ti奧氏體不鏽鋼為例,應絕對避免選用YT類硬質合金,因為不鏽鋼中的钛(Ti)和YT類硬質合金中的Ti産生親合作用,切屑容易把合金中的Ti帶走,促使刀具磨損加劇。
2、車削加工鐵素體不鏽鋼的刀具牌号:選用YG532及YW2牌号刀具材料加工鐵素體不鏽鋼具有較好的加工效果。
3、車削加工馬氏體不鏽鋼的刀具牌号,由于馬氏體不鏽鋼在切削時容易産生積屑瘤,且斷屑困難,工件已加工表面質量低;采用YG813,并把刀具磨出較小的後角和斷削槽,這樣刀具韌性和斷屑性能更好,可以取得很好的效果。
4、經不鏽鋼焊條噴焊或補焊過的工件,适宜選擇BN-S20超硬刀具。
5、經熱處理過,硬度大于HRC45以上的不鏽鋼工件,宜選擇華菱超硬刀具BN-S20牌号或YW合金刀具。
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