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不锈钢的切削特点

发布时间:2019-9-15
             不锈钢的切削特点
  不锈钢的切削加工性比中碳钢差得多。以普通45钢的切削加工性作为100Z,奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的相对切削加工性为400;铁素体不锈钢1Cr28为48%;马氏体不锈钢2Cr13为550。奥氏体和奥氏体+铁素体不锈钢的切削加工性最差。不锈钢在切削过程中有如下几方面的特点。
  ①加工硬化严重。在不锈钢中,以奥氏体和奥氏体+铁索体不锈钢的加工硬化现象最为突出。如奥氏体不锈钢硬化后的强度crb可达1470~1960MPa,而且随бb的提高,屈服极限盯。也升高;退火状态的奥氏体不锈钢盯。不超过arb的30Z~45Z,而加工硬化后达85%~95%。加工硬化层的深度可达0.1mm以上;硬化层的硬度比原来的提高14~22倍。因为不锈钢的塑性变形大,塑性变形时晶格歪扭,强化系数很大;且奥氏体不够稳定,在切削应力的作用下,部分奥氏体会转变为马氏体;再加上化合物杂质在切削热的作用下,易于分解呈弥散分布,使切削加工时产生硬化层。前一次进给或前一道工序所产生的加工硬化现象严重影响后续工序的顺利进行。
  ②切削力大。不锈钢在切削过程中塑性变形大,尤其是奥氏体不锈钢(其伸长率超过45钢的15倍以上),使切削力增加。同时,不锈钢的加工硬化严重,热强度高,进一步增大了切削抗力,切屑的卷鳇折断也比较困难。因此加工不锈钢的切削力大,如车削1Cr18Ni9Ti的单位切削力为2450MPa,比45钢高25%。
  ③切削温度高。切削时塑性变形及与刀具间的摩擦都很大,产生的切削热多;加上不锈钢的热导率约为45钢的1/2~1/4,大量切削热都集中在切削区和刀一屑接触的界面上,散热条件差。在相同的条件下,1Cr18Ni9Ti的切削温度比45钢高200℃左右。
  ④切屑不易折断、易黏结。不锈钢的塑性、韧性都很大,车加工时切屑连绵不断,不仅影响操作的顺利进行,切屑还会挤伤已加工表面。在高温、高压下,不锈钢与其他金属的亲和性强,易产生黏附现象,并形成积屑瘤,既加剧刀具磨损,又会出现撕扯现象而使已加工表面恶化。含碳量较低的马氏体不锈钢的这一特点更为明显。
  ⑤刀具易磨损。切削不锈钢过程中的亲和作用,使刀一屑间产生黏结、扩散,从而使刀具产生黏结磨损、扩散磨损,致使刀具前刀面产生月牙洼,切削刃还会形成微小的剥落和缺口;加上不锈钢中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削时直接与刀具接触、摩擦,擦伤刀具,还有加工硬化现象,均会使刀具磨损加剧。
  ⑥线胀系数大。不锈钢的线胀系数约为碳素钢的1.5倍,在切削温度作用下,工件容易产生热变形,尺寸精度较难控制。
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