022Cr22Ni5Mo3N這種材料屬于奧氏體 雙相不鏽鋼，鐵素體共存，硬度高.強度高.延伸率大.由于各種性能組合，沖擊值大、導熱系數小的特性決定了材料機加工性能差的特性。為了提高零件的加工效率，首先需要研究影響材料加工性能的因素，了解各種因素對加工性能的機理，然後詳細分析022Cr22Ni5Mo3N找出材料的加工特性，逐一找出最合适的刀具材料.刀具角度組合.為了提高材料的加工效率，切削三要素等。

影響材料加工性能的主要因素是化學成分.力學性能.導熱系數.線膨脹系數等。，通過對各種因素的詳細分析，找出022的影響Cr22Ni5Mo3N造成材料切削加工困難的原因。

022Cr22Ni5Mo3N材料的化學成分如下表1所示.

從表1可以看出，該材料的碳含量為0.03%，質量份數極小，Cr.Ni.Mo等元素的質量分數很高，因此材料的強度很高.塑性和韌性都比較好，所以在加工過程中不宜切屑，容易形成硬點和加工硬化，導緻材料的切削變形系數大.切削力大.切割溫度高。由于切削熱的作用，切削表面和加工表面吸收周圍介質中的介質H.0.N原子形成硬脆層，加工表面硬度為基體硬度1.1～2.2倍，深度可接近1mm,造成刀具嚴重磨損，加工效率低下。

力學性能

材料的力學性能主要包括強度.塑性.其加工性能的主要因素是韌性和硬度等。

強度分為抗拉強度和屈服強度，包括常溫強度和高溫強度。常溫強度高，切削力大，切削溫度高，刀具磨損快；如果高溫強度高，切削力始終保持較大，切削溫度繼續升高，刀具磨損會更嚴重。

可塑性以伸長率表示，伸長率值越大，塑性越好，切割變形越大，變形功耗越大，切割力越大，切割溫度越高，基底與工具粘合的可能性越大，加工表面粗糙度難以保證。ak值表示，ak值越大，材料破碎前吸收的能量越多，切削功耗越大，切削力越大，韌性對碎屑的影響越大，韌性越大，切削加工越差。

材料的硬度越高，切割芯片與前刀表面之間的接觸長度降低，前刀表面的應力增加，摩擦熱集中在較小的刀片接觸表面，切割溫度增加，刀具磨損增加。45鋼材料是一種具有良好加工性能的材料，具有022的機械性能Cr22Ni5Mo3N雙相不鏽鋼材料的力學性能如下表2所示。

從表2可以看出，022Cr22Ni5Mo3N與45鋼材料相比，雙相不鏽鋼材料，0222Cr22Ni5Mo3N材料的強度.塑性.與45鋼材料相比，韌性和硬度更好，切削力更大，切削溫度更高，刀具磨損更大，材料性能更差。

導熱系數

材料的導熱系數越大，芯片帶走的熱量和工件傳遞的熱量越多，越有利于降低切割區域的溫度和刀具的磨損。因此，對于導熱系數高的材料，允許的切削速度越高，其切削加工性能越好。與45鋼相比，022Cr22Ni5Mo3N雙相不鏽鋼的導熱系數為20W/m.k，45鋼材的導熱系數為50.2W/m.k左右。其022Cr22Ni5Mo3N材料的導熱系數僅為45鋼的2/5，所以022Cr22Ni5Mo3N材料的導熱性比45鋼差得多，所以加工性能也差得多。

分析影響材料加工性能的各種因素﹐022Cr22Ni5Mo3N雙相不鏽鋼材料的硬度.強度.塑性等因素，在切割過程中，所需的切割力大，切割溫度高，刀具磨損快。受低導熱系數的影響，刀具和零件的切割溫度高，容易形成加工硬化層，刀具磨損快，允許切割速度低。

刀具材料的選擇主要取決于零件材料的硬度.機械加工。一般來說，刀具必須具有良好的切削性能，其硬度必須是工件材料的硬度.超過3倍，同時具有良好的紅色硬度。當切割溫度高于工具的紅色硬溫度時，工具的切割能力将嚴重降低，因此必須确保工具材料的紅色硬溫度高于材料的切割溫度。常用的工具材料有三種，工具鋼.高速鋼和硬質合金。材料的硬度和加工性能見表3。

022Cr22Ni5Mo3N材料的硬度要求為30~～35HRC，因此，刀具材料的硬度高于46HRC就這樣。從表3可以看出，如果隻考慮硬度，三種材料都能更好地滿足切割要求。雙相不鏽鋼的切割溫度一般為600~800℃，在三種工具材料中，隻有硬質合金的紅硬溫度可以達到900-1000℃，切割溫度高于工件材料，所以隻有硬質合金刀具才能滿足0222的要求Cr22Ni5Mo3N切割材料。

切削速度

切削速度對刀具壽命和切削溫度的影響最大，0222Cr22Ni5Mo3N加工的主要難點是切削力大.切削溫度過高，刀具磨損嚴重。.中速可以避免碎屑瘤的産生，但加工效率低。如果切削速度翻倍，刀具的使用壽命将降低到原來的3%。因此，粗加工的切削速度應選擇60~80m/min,精加工的切削速度選擇為135~170m/min.

進給量對刀具使用壽命和切削溫度的影響僅次于切削速度，進給量增加一倍，刀具使用壽命縮短至原來的21%。進給量也會影響表面處理的質量。進給量越大，表面質量越差。粗加工時，表面質量要求較低，可選擇較大的進給量以提高加工效率；在精加工過程中，表面加工的質量可以通過較小的進給量來保證。然而，進給量太小，無法有效切割，因此對于022Cr22Ni5Mo3N材料，粗加工進給量為0.2~O.3mm/n,精加工進給量0.08~0.1mm/n。

刀具的深度對刀具的使用壽命和切削溫度的影響最小，刀具的使用壽命翻倍，刀具的使用壽命降低到原來的59%，但對于022Cr22Ni5Mo3N切割深度越大，表面硬化層的厚度越大，因此在進行精加工時，應盡量選擇較小的切割深度，以避免硬化層對加工質量的影響。通過對比分析，粗加工的切割深度為2~一4mm，精加工時取0.1~～0.3mm.綜上所述，得出022Cr22Ni5Mo3N材料切削三要素推薦值見表5。

通過以上分析，加工022Cr22Ni5Mo3N以錐閥座為例。粗加工階段，選用90硬質合金°前角10的圓形車刀°.後角8°.刃傾角0°，切削速度為60m/min，進給量為0.3mm/n，吃刀深度為4mm當時，每10個零件的加工效率提高了2倍；在精加工階段，選擇前角12°.後角10°.刃傾角5°硬質合金刀片，0進給量.2mm/n，吃刀深度0.2mm，切削速度達170m/min，刀片的一角用于每20個零件的外圈；加工過程中碎屑腫瘤積累較少，硬化層深度小于0.1mm，零件表面質量好，切削過程順暢。因此，研究表明，選擇合理的刀具材料是合理的.刀具角度和切削元素可以大大提高加工效率，降低刀具消耗。

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