不銹鋼的切削性比中碳鋼差得多。以普通45號鋼的切削加工性作為100%,奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵素體(ti)不銹鋼10Cr28為48%;馬氏體不銹鋼20Cr13為55%.其中,以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的切削加工性最差。不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點。
1. 切(qie)削加工硬化(hua)嚴重
在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中,以奧(ao)氏(shi)體(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)+鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)現(xian)象最(zui)為突出(chu)。如(ru)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(Sb)高達(da)1470~1960MPa,而且(qie)隨著強(qiang)度(du)(Sb)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高,屈(qu)服(fu)極限(xian)(Ss)升高;退火狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)屈(qu)服(fu)極限(xian)(Ss)不(bu)超過強(qiang)度(du)(Sb)30%~45%,而加(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)后達(da)85%~95%.加(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)深(shen)度(du)可(ke)達(da)切削(xue)(xue)深(shen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1/3或更大;硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)比原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高1.4~2.2倍。因為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性大,塑性變形時晶格扭(niu)曲(qu),強(qiang)化(hua)(hua)(hua)系數很大;而且(qie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)夠穩定(ding),在(zai)(zai)切削(xue)(xue)應力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)下,部分奧(ao)氏(shi)體(ti)會轉(zhuan)變為馬(ma)氏(shi)體(ti);再加(jia)上化(hua)(hua)(hua)合物雜質(zhi)在(zai)(zai)切削(xue)(xue)熱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)下,易于分解呈(cheng)現(xian)彌散分布,使切削(xue)(xue)加(jia)工(gong)時產生(sheng)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)層(ceng)。前一次進給或前一道工(gong)序所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)現(xian)象,嚴重地影響后續工(gong)序的(de)(de)(de)(de)(de)(de)順(shun)利(li)進行。
切削(xue)力(li)大:不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在切削(xue)過(guo)程中塑性變形大,尤其(qi)是奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(其(qi)伸長率超過(guo)45號鋼(gang)的1.5倍(bei)以上),使(shi)切削(xue)力(li)增(zeng)加。同時,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的加工硬化嚴重,熱(re)強度高(gao),進一步增(zeng)大了切削(xue)抗力(li),切屑的卷曲折(zhe)斷也(ye)比較困難(nan)。因此,加工不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的切削(xue)力(li)大,如車削(xue)06Cr18Ni11Ti的單位(wei)切削(xue)力(li)為2450MPa,比45號鋼(gang)高(gao)25%。
2. 切削溫度(du)高
切(qie)(qie)削(xue)(xue)時塑性變(bian)形及與(yu)刀具間的摩擦都很大(da),產生的切(qie)(qie)削(xue)(xue)熱多;加上不銹鋼(gang)的熱導率約為(wei)45號鋼(gang)的1/4~1/2,大(da)量切(qie)(qie)削(xue)(xue)熱都集(ji)中(zhong)在切(qie)(qie)削(xue)(xue)區和刀屑接(jie)觸的界面上,散熱條(tiao)件(jian)(jian)差(cha)。在相(xiang)同的條(tiao)件(jian)(jian)下,06Cr18Ni11Ti的切(qie)(qie)削(xue)(xue)溫(wen)度比45號鋼(gang)高(gao)200℃左右。
切(qie)屑不易(yi)(yi)折斷、易(yi)(yi)粘接:不銹鋼(gang)的(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)都很大,車加工時切(qie)屑連綿(mian)不斷,不僅影響(xiang)操作的(de)(de)順(shun)利進行,切(qie)屑還會擠傷(shang)已(yi)加工表面(mian)。在高(gao)溫(wen)、高(gao)壓下(xia),不銹鋼(gang)與(yu)其他金屬(shu)的(de)(de)親(qin)和性(xing)強,極(ji)易(yi)(yi)產生黏附現象(xiang),并形成(cheng)積屑瘤(liu),既加劇刀具磨損,又(you)會出現撕扯現象(xiang)而使已(yi)加工表面(mian)惡化。含碳(tan)量較低的(de)(de)馬氏體不銹鋼(gang)的(de)(de)這(zhe)一(yi)特點也比較明顯(xian)。
3. 刀具易(yi)磨損
切削(xue)不銹鋼過程中(zhong)的(de)親和作用使(shi)刀(dao)屑間產生(sheng)粘接、擴(kuo)散(san),從而使(shi)刀(dao)具產生(sheng)粘接磨損、擴(kuo)散(san)磨損,致使(shi)刀(dao)具前刀(dao)面產生(sheng)月牙洼,切削(xue)刃還會形成微(wei)小的(de)剝落和缺口(kou);加(jia)上不銹鋼中(zhong)的(de)碳(tan)化(hua)物(如TiC)微(wei)粒硬(ying)度很高(gao),切削(xue)時直接與刀(dao)具接觸、摩擦,擦傷刀(dao)具,還有加(jia)工硬(ying)化(hua)現象,均會使(shi)刀(dao)具磨損加(jia)劇。
4. 線膨(peng)脹系數大
不銹鋼(gang)的線膨(peng)脹系數約為碳(tan)素鋼(gang)的1.5倍,在切削溫(wen)度作用下(xia),工件(jian)容(rong)易產生熱變形(xing),尺寸精度較難控制(zhi)。
在不銹鋼(gang)加工所(suo)使用的(de)各種(zhong)切(qie)(qie)削(xue)設(she)備中,自動(dong)車(che)床機的(de)高(gao)效率(lv)最為突出(chu),這(zhe)類設(she)備可以(yi)把各種(zhong)尺寸的(de)不銹鋼(gang)棒材加工成所(suo)有設(she)備中都必不可少的(de)、種(zhong)類幾乎無窮多(duo)的(de)零部件(jian)。幾種(zhong)切(qie)(qie)削(xue)加工方(fang)式及(ji)其運動(dong)示意圖(tu),見圖(tu)7-1。

金屬的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)既關(guan)系(xi)到金屬切(qie)(qie)削(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)者(zhe),同時又關(guan)系(xi)到加(jia)工(gong)后的(de)(de)(de)(de)使(shi)用者(zhe)。“切(qie)(qie)削(xue)(xue)性(xing)能(neng)”這(zhe)一術語是(shi)用來表示(shi)(shi)金屬材料的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)工(gong)特(te)(te)性(xing)。或(huo)者(zhe)說,它是(shi)表示(shi)(shi)金屬材料被適當的(de)(de)(de)(de)刀具切(qie)(qie)削(xue)(xue)或(huo)加(jia)工(gong)成型的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)或(huo)難(nan)易程度(du)。各(ge)類不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)工(gong)特(te)(te)性(xing),在圖7-3中已列出,該圖是(shi)以使(shi)用高(gao)速鋼(gang)刀具切(qie)(qie)削(xue)(xue)時,選用所建議的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)速度(du)是(shi)用每分鐘表面(mian)英(ying)尺數來表示(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)。圖中的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)特(te)(te)性(xing)值是(shi)將各(ge)種不銹鋼(gang)切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)工(gong)特(te)(te)性(xing)與被假定為(wei)100%的(de)(de)(de)(de)AISI 31112 鋼(gang)進行比較(jiao)而得出的(de)(de)(de)(de)。每分鐘表面(mian)進給量標注在圖表的(de)(de)(de)(de)上(shang)面(mian);相對切(qie)(qie)削(xue)(xue)加(jia)工(gong)特(te)(te)性(xing)百分數則標注在圖表的(de)(de)(de)(de)下(xia)面(mian)。


