不銹鋼的韌性大、熱強度高,而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負前角,磨削過程中磨屑不容易被切離,切削阻力大,擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大,磨削溫度可達1000~1500℃.同時,在高溫高壓作用下,磨屑易黏附在砂輪上,填滿磨粒間的空隙,使磨粒失去切削作用。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的類型不同,產生砂輪堵塞的情況也不相同,如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼,黏附、堵塞現象比06Cr18Ni11Ti嚴重,而12Cr13、20Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。不銹鋼的熱導率小,磨削時的高溫不易導出,工件表面易產生燒傷、退火等現象,退火層深度有時可達0.01~0.02mm.磨削過程中產生嚴重的擠壓變形,導致磨削表面產生加工硬化,特別是磨削奧氏體不銹鋼時,由于奧氏體組織不夠穩定,磨后易產生馬氏體組織,使表面硬化嚴重。不銹鋼的線膨脹系數大,在磨削熱的作用下易產生變形,其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細長的零件,此現象更為嚴重。多數類型的不銹鋼不能被磁化,在平面磨削時,只能靠機械夾固或專用夾具來夾持工件,利用工件側面夾緊工件,產生變形和造成形狀或尺寸誤差,薄板工件更為突出。同時也會引起磨削過程中的振顫而出現鱗斑狀波紋。
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)可采用與磨削(xue)(xue)碳鋼(gang)(gang)、低(di)合金鋼(gang)(gang)相同的(de)操(cao)作(zuo)和砂輪轉速進行磨削(xue)(xue),但應避(bi)免(mian)磨削(xue)(xue)不(bu)(bu)均勻(yun)或局部過熱是磨削(xue)(xue)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)必須關注的(de)重點。不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)熱導率低(di),造成熱變形增加,特別是奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)類,熱膨(peng)脹系(xi)數高于常見(jian)鋼(gang)(gang)種及鑄(zhu)鐵約(yue)60%。
1. 砂輪
①. 磨料
白(bai)剛(gang)玉具(ju)有較好的(de)(de)切削(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能和(he)自銳性(xing)(xing)(xing),適(shi)于磨(mo)削(xue)(xue)馬氏(shi)(shi)體(ti)及馬氏(shi)(shi)體(ti)+鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);單晶剛(gang)玉磨(mo)料適(shi)用(yong)于磨(mo)削(xue)(xue)奧氏(shi)(shi)體(ti)和(he)奧氏(shi)(shi)體(ti)+鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);微(wei)晶剛(gang)玉磨(mo)料是由許多微(wei)小的(de)(de)晶體(ti)組成(cheng)的(de)(de),強度(du)高、韌性(xing)(xing)(xing)和(he)自銳性(xing)(xing)(xing)好,其(qi)自銳的(de)(de)特點是沿(yan)微(wei)晶的(de)(de)縫(feng)隙碎裂,從而獲得(de)微(wei)刃性(xing)(xing)(xing)和(he)微(wei)刃等高性(xing)(xing)(xing),可(ke)以減少燒傷、拉毛等現(xian)象(xiang),并可(ke)以降(jiang)低磨(mo)削(xue)(xue)表面粗糙度(du),適(shi)于磨(mo)削(xue)(xue)各種(zhong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang);立方氮化(hua)硼磨(mo)料的(de)(de)硬度(du)很高,熱穩定性(xing)(xing)(xing)好,化(hua)學惰(duo)性(xing)(xing)(xing)高,在(zai)1300~1500℃不(bu)氧化(hua),磨(mo)粒的(de)(de)刃尖不(bu)易變鈍,產生的(de)(de)磨(mo)削(xue)(xue)熱也(ye)少,適(shi)用(yong)于磨(mo)削(xue)(xue)各種(zhong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。為了減少黏附(fu)現(xian)象(xiang),也(ye)可(ke)采用(yong)碳化(hua)硅(gui)和(he)人造(zao)金剛(gang)石為磨(mo)料的(de)(de)砂輪。
a. 粒度:磨(mo)削(xue)不銹(xiu)鋼時,一般以(yi)采用(yong)36號(hao)、46號(hao)、60號(hao)中等粒度的(de)砂輪為(wei)宜,其中粗磨(mo)采用(yong)36號(hao)、46號(hao)粒度,精磨(mo)采用(yong)60號(hao)粒度。為(wei)了同時適(shi)用(yong)于粗磨(mo)和精磨(mo),則采用(yong)46號(hao)或60號(hao)粒度。
b. 結合劑(ji):磨削(xue)不銹(xiu)鋼(gang)要求砂(sha)(sha)輪(lun)具有較(jiao)高的(de)強(qiang)度,以(yi)便承受較(jiao)大的(de)沖(chong)擊(ji)載荷。陶(tao)瓷結合劑(ji)耐(nai)熱、抗腐蝕,用它制成的(de)砂(sha)(sha)輪(lun)能很好地保持切削(xue)性能,不怕潮濕,且有多(duo)孔性,適(shi)合于制作(zuo)磨削(xue)不銹(xiu)鋼(gang)砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)結合劑(ji)。磨削(xue)耐(nai)濃硝酸不銹(xiu)鋼(gang)等材料內孔時(shi),可采(cai)用樹脂結合劑(ji)制造(zao)砂(sha)(sha)輪(lun)。
c. 硬(ying)度(du)(du):應選用(yong)(yong)(yong)硬(ying)度(du)(du)較低的砂輪,以(yi)提高自(zi)銳(rui)性(xing)。一般(ban)選用(yong)(yong)(yong)G~N硬(ying)度(du)(du)的砂輪,其(qi)中(zhong)以(yi)K~L使(shi)用(yong)(yong)(yong)最(zui)為普(pu)遍,使(shi)用(yong)(yong)(yong)微晶剛玉作磨料的內(nei)圓磨砂輪,則以(yi)了(le)硬(ying)度(du)(du)為宜(yi)。
d. 組(zu)織:為了避免(mian)磨削(xue)過(guo)程中砂輪堵(du)塞,砂輪組(zu)織應選(xuan)較疏松的,一般(ban)選(xuan)用(yong)5~8號(hao)較為合適。
精磨(mo)時(shi)往往采用的(de)砂輪顆(ke)粒更細。由于保持砂輪外(wai)廓形狀在磨(mo)削(xue)過程(cheng)中的(de)重要性,所以磨(mo)不銹鋼螺紋的(de)砂輪,要比磨(mo)削(xue)其他鋼種的(de)砂輪的(de)顆(ke)粒更細、更硬。螺距(ju)越小(xiao),砂輪顆(ke)粒越細、越硬。
氧化鋁(lv)砂輪幾(ji)乎專門用于磨(mo)削(xue)不(bu)(bu)銹鋼。碳化硅(gui)砂輪一般僅用于特殊磨(mo)削(xue),如磨(mo)軋輥,碳化硅(gui)極細(xi)顆粒磨(mo)不(bu)(bu)銹鋼冷軋軋輥時,可磨(mo)成光亮(liang)表面。
②. 磨削用量(liang)
陶瓷結合劑砂輪的(de)速(su)度(du)為30~35m/s;樹脂結合劑的(de)砂輪速(su)度(du)為35~50m/s.當發現(xian)表面燒傷時,應將砂輪速(su)度(du)降至16~20m/s。
當工件(jian)直徑小于50mm時,轉(zhuan)速n=120~150r/min;大(da)于50mm時,轉(zhuan)速n=40~80r/min。
用砂輪外圓(yuan)進行平面精磨(mo)時(shi),工作臺(tai)運動速度一般為(wei)15~20m/min,粗磨(mo)時(shi)為(wei)5~50m/min.磨(mo)削深度和橫(heng)向進給量小(xiao)時(shi)取大值,橫(heng)向進給量大時(shi)取小(xiao)值。粗磨(mo)深度為(wei)0.04~0.08mm,精磨(mo)深度為(wei)0.01mm.修整砂輪后應減小(xiao)磨(mo)削深度。
外圓(yuan)磨(mo)(mo)(mo)削時(shi)(shi)(shi)縱(zong)向(xiang)(xiang)進(jin)給(gei)量,粗(cu)(cu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(0.2~0.7)B(mm/r),精(jing)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(0.2~0.3)B(mm/r);內圓(yuan)磨(mo)(mo)(mo)削時(shi)(shi)(shi)縱(zong)向(xiang)(xiang)進(jin)給(gei)量,粗(cu)(cu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(0.4~0.7)B(mm/r),精(jing)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(0.25~0.4)B(mm/r);砂輪外圓(yuan)平面(mian)磨(mo)(mo)(mo)橫向(xiang)(xiang)進(jin)給(gei)量,粗(cu)(cu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)(shi)(0.3~0.7)B(mm/dst),精(jing)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(0.05~0.1)B(mm/dst)。
2. 磨削液
磨(mo)削(xue)液用(yong)于(yu)冷卻和潤滑(hua)砂(sha)輪與工件,減少砂(sha)輪負荷,避免磨(mo)粒(li)鈍化,所有這(zhe)些(xie)可能引起惡劣的磨(mo)削(xue)作用(yong),產生過熱(re)、熱(re)裂、光潔度差。
磨(mo)(mo)削不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼時,磨(mo)(mo)削液(ye)(ye)的選擇比(bi)磨(mo)(mo)碳(tan)鋼和低(di)合鋼更為(wei)重(zhong)要,某些用途(參看(kan)下文影響磨(mo)(mo)削率因素(su)一節)磨(mo)(mo)削液(ye)(ye)已(yi)證明為(wei)磨(mo)(mo)削不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的特別重(zhong)要變化因素(su),磨(mo)(mo)削不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼時水基溶(rong)液(ye)(ye)(溶(rong)性(xing)油乳液(ye)(ye)合成(cheng)液(ye)(ye))或(huo)磨(mo)(mo)削油均可(ke)使用。
3. 磨削不銹鋼的(de)注意事項
應(ying)(ying)及時(shi)修整砂輪(lun)(lun),粗磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)砂輪(lun)(lun)要(yao)修整得(de)粗一些(xie),精(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)砂輪(lun)(lun)要(yao)始終(zhong)保持鋒(feng)利(li),以免(mian)過(guo)熱燒(shao)傷。修整后的(de)(de)砂輪(lun)(lun)兩側轉角(jiao)處(chu),不(bu)允許(xu)有毛(mao)刺存(cun)在。低表面(mian)粗糙度磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi),粗精(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)應(ying)(ying)分別進(jin)行(xing),精(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)余量(liang)一般(ban)留(liu)0.05mm為(wei)(wei)宜,工件(jian)(jian)裝夾誤差大時(shi)可留(liu)0.1mm.磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)過(guo)程中必須(xu)充分冷(leng)卻,以帶走大量(liang)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)熱和進(jin)行(xing)沖刷,防止砂輪(lun)(lun)堵塞和工件(jian)(jian)表面(mian)燒(shao)傷。冷(leng)卻液必須(xu)清(qing)潔,不(bu)能混(hun)入磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)屑或(huo)砂粒,以免(mian)將(jiang)工件(jian)(jian)拉毛(mao)。磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)不(bu)銹鋼的(de)(de)冷(leng)卻液,一般(ban)選用(yong)冷(leng)卻性能較好的(de)(de)乳(ru)化液,或(huo)用(yong)含有極壓添加劑(ji)且表面(mian)張力小的(de)(de)冷(leng)卻液。流量(liang)為(wei)(wei)20~40L/min,砂輪(lun)(lun)直(zhi)徑大時(shi),為(wei)(wei)80L/min.不(bu)銹鋼磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)余量(liang)應(ying)(ying)取小一些(xie),外圓(yuan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi),直(zhi)徑上(shang)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)余量(liang)為(wei)(wei)0.15~0.3mm,精(jing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)余量(liang)為(wei)(wei)0.05mm.內圓(yuan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)的(de)(de)余量(liang)與(yu)外圓(yuan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)基本相同。平面(mian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi),對面(mian)積小、剛(gang)性好的(de)(de)零件(jian)(jian),單邊留(liu)余量(liang)為(wei)(wei)0.15~0.2mm,剛(gang)性差、面(mian)積大的(de)(de)零件(jian)(jian),單邊留(liu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)余量(liang)0.25~0.3mm。
乳(ru)化(hua)油是由乳(ru)化(hua)礦(kuang)物油或礦(kuang)物油制成,合(he)(he)成液(ye)含有(you)非礦(kuang)物油類有(you)機化(hua)合(he)(he)物。乳(ru)化(hua)液(ye)含有(you)氯和硫是磨(mo)削(xue)各種不銹鋼(gang)常用和最(zui)好的水基溶液(ye)混合(he)(he)液(ye),而磨(mo)削(xue)油則(ze)僅用于磨(mo)削(xue)絲扣及其(qi)他特(te)殊用途。
不銹鋼磨削量,見表(biao)7-12。