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不锈钢为何难加工?

2022/8/1 10:30:16
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不锈钢材料难加工的原因

不锈钢材料加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素。这些合金元素的增加,不仅提高了钢的耐蚀性,对不锈钢的机械性能也有一定影响。如马氏体不锈钢4Cr13与45号中碳钢相比,具有相同的含碳量,但相对切削加工性只有45钢的58%;奥氏体不锈1Cr18Ni9Ti只有40%,而奥氏体—铁素体双相不锈钢韧性高、切削性更差。

1、高温强度高,加工硬化倾向大

与一般钢相比,不锈钢的强度、硬度并不高,但由于含大量的Cr、Ni、Mn等元素,塑性与韧性好,高温强度高,加工硬化倾向大,因此,切削负荷重。此外,奥氏体不锈钢在切削过程中,内部还会析出一些碳化物,加重了对刀具的擦伤作用

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1.5倍以上),使得切削力增加

3、切屑与刀具粘结现象严重

切削过程中容易生成积屑瘤,既影响加工表面粗糙度,又容易造成刀具表面剥落

4、切屑不易卷曲与折断

对封闭及半封闭容屑的刀具,易产生切屑堵塞现象,使加工表面粗糙度增大及刀具崩刃

5、线膨胀系数大

约为碳素钢线膨胀系数的一倍半,在切削温度的作用下,工件容易产生热变形而影响尺寸精度

6、导热系数小

一般约为中碳钢导热系数的1/4~1/2,切削温度高,刀具磨损快


刀具材料的选择

选择合适的刀具是加工出高质量零件的基础。刀具太差,加工不出合格的零件;选择过好的刀具,虽然能满足零件的表面质量要求,但容易造成浪费,提高了生产成本。结合不锈钢切削时散热条件差、产生加工硬化层、易粘刀等特点,选择的刀具材料应满足耐热性好、耐磨性高、与不锈钢亲和作用小的特点。

1.应选用硬度高、韧性及耐热性好,且与不锈钢化学亲合性小的刀具材料

2.采用高速钢时,宜选用W2Mo9Cr4VCo8,W6Mo5Cr4V2Al, W10Mo4Cr4V3Al等高性能的高速钢

3.采用硬质合金时,不宜采用YT类合金,最好采用含Ta(Nb)的YW或YG钨钴类(ISO的M、K类)合金。如YS2、YG3X、YG8W、YG6A、YG6X、YG643、YG813、YW3Y、YG8N等

4.涂层硬质合金可采用CA15、CA25、YBM151、YBM251、YBM351、YBG202、YBG252、YBG302、CN251、YB425、ZC05、ZC07、ZM10等

5.金属陶瓷可采用YNG151;涂层金属陶瓷可采用YNG151C