有關(guān)不銹鋼的切削

1、1什么是不銹鋼？什么是不銹鋼？通常，人們把含鉻量大于12%或含鎳量大于8%的合金鋼叫不銹鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐蝕能力，并在較高溫度(450℃)下具有較高的強度。含鉻量達16%～18%的鋼稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，習慣上通稱為不銹鋼。鋼中含鉻量達12%以上時，在與氧化性介質(zhì)接觸中，由于電化學作用，表面很快形成一層富鉻的鈍化膜，保護金屬內(nèi)部不受腐蝕；但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中，仍不易形成堅固的鈍化膜。為了提高鋼的耐蝕能力，

2、通常增大鉻的比例或添加可以促進鈍化的合金元素，加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W、Co等，這些元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力，同時改變了鋼的內(nèi)部組織以及物理力學性能。這些合金元素在鋼中的含量不同，對不銹鋼的性能產(chǎn)生不同的影響，有的有磁性，有的無磁性，有的能夠進行熱處理，有的則不能熱處理。由于不銹鋼所具有的上述特性，越來越廣泛地應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、建筑和食品等工業(yè)部門及日常生活中。所含的合金元素對切削加工性影響很大，有的甚至

3、很難切削。2不銹鋼可分為哪幾類？不銹鋼可分為哪幾類？不銹鋼按其成分，可分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。工業(yè)上常用的不銹鋼一般按金相組織分類，可分為以下五大類：1.馬氏體不銹鋼：馬氏體不銹鋼：含鉻量12%～18%，含碳量0.1%～0.5%(有時達1%)，常見的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV、30Cr13Mo等。2.鐵素體不銹鋼：鐵素體不銹鋼：含鉻量1

4、2%～30%，常見的有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28等。3.奧氏體不銹鋼：奧氏體不銹鋼：含絡(luò)量12%～25%，含鎳量7%～20%(或20%以上)，最典型的代表是1Cr18Ni9Ti，常見的還有00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03C

5、u3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。4.奧氏體奧氏體鐵素體不銹鋼：鐵素體不銹鋼：與奧氏體不銹鋼相似，僅在組織中含有一定量的鐵素體，常見的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N、Cr2bNi17M03CuSiN、1Cr18Ni11Si4AlTi等。5.沉淀硬化不銹鋼：沉淀硬化不銹鋼：含

6、有較高的鉻、鎳和很低的碳，常見的有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al等。前兩類為鉻不銹鋼，后三類為鉻鎳不銹鋼。3不銹鋼有哪些物理、力學性能？不銹鋼有哪些物理、力學性能？1.馬氏體不銹鋼：馬氏體不銹鋼：能進行淬火，淬火后具有較高的硬度、強度和耐磨性及良好的抗氧化性，有的有磁性，但內(nèi)應(yīng)力大且脆。經(jīng)低溫回火后可消除其應(yīng)力，提高塑性，切削加工較困難，有切屑擦傷或粘結(jié)的明顯趨向，刀具易磨損。4.切屑不易折

7、斷、易粘結(jié)：切屑不易折斷、易粘結(jié)：不銹鋼的塑性、韌性都很大，車加工時切屑連綿不斷，不僅影響操作的順利進行，切屑還會擠傷已加工表面。在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強，易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，并形成積屑瘤，既加劇刀具磨損，又會出現(xiàn)撕扯現(xiàn)象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點更為明顯。5.刀具易磨損：刀具易磨損：切削不銹鋼過程中的親和作用，使刀—屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴散，從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴散磨損，致使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼

8、，切削刃還會形成微小的剝落和缺口；加上不銹鋼中的碳化物(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(xiàn)象，均會使刀具磨損加劇。6.線膨脹系數(shù)大：線膨脹系數(shù)大：不銹鋼的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼的1.5倍，在切削溫度作用下，工件容易產(chǎn)生熱變形，尺寸精度較難控制。5切削不銹鋼時怎樣選擇刀具材料？切削不銹鋼時怎樣選擇刀具材料？合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。根據(jù)不銹鋼的切削特點，要求刀具材料應(yīng)具有

9、耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特點。目前常用的刀具材料有高速鋼和硬質(zhì)合金。1.高速鋼的選擇：高速鋼的選擇：高速鋼主要用來制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時刀具耐用度很低已不符合需要，采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。在相同的車削條件下，用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件，刀具刃磨一次加工的件數(shù)分別為2～3件和12件，用95w18Cr4V

10、的刀具耐用度提高了幾倍。這是由于提高了鋼的含碳量，從而增加了鋼中碳化物含量，常溫硬度提高2HRC紅硬性更好，600℃時由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51～52，耐磨性比W18Cr4V提高2～3倍。應(yīng)用高釩高速鋼W12Cr4V4Mo制作型面銑刀加工1Cr17Ni2可以獲得較高的刀具耐用度。因為含釩量增加，可在鋼中形成硬度很高的VC，細小的VC存在于晶介，可以阻止晶粒長大，提高鋼的耐磨性；W12Cr4V4Mo的紅硬性很好，60

11、0℃時硬度可達HRC51.7，因此適合于制作切削不銹鋼的各種復雜刀具。但其強度(?b=3140MPa)及沖擊韌性(ak=2.5Jcm3)略低于W18Cr4V，使用時要稍加注意。隨著刀具制作技術(shù)的不斷發(fā)展，對于批量大的工件，采用硬質(zhì)合金多刃、復雜刀具進行切削加工效果會更好。2.硬質(zhì)合金的選擇：硬質(zhì)合金的選擇：YG類硬質(zhì)合金的韌性較好，可采用較大的前角，刀刃也可以磨得鋒利些，使切削輕快，且切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結(jié)，較適于加工不銹鋼。特別是在振

12、動的粗車和斷續(xù)切削時，YG類合金的這一優(yōu)點更為重要。另外，YG類合金的導熱性較好，其導熱系數(shù)比高速鋼高將近兩倍，比YT類合金高一倍。因此YG類合金在不銹鋼切削中應(yīng)用較多，特別是在粗車刀、切斷刀、擴孔鉆及鉸刀等制造中應(yīng)用更為廣泛。較長時期以來，一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號的硬質(zhì)合金作為切削不銹鋼的刀具材料，但均不能獲得較理想的效果；采用新牌號硬質(zhì)合金如813、758、767、640、712、798、YM05