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。根據不銹鋼的切削特點,要求刀具材料應具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特性。目前常用的刀具材料有高速鋼和硬質合金。


  通常切削加工(gong)使用車(che)(che)刀(dao)有焊(han)接式(shi)和機械夾固式(shi)兩種(見圖7-4),車(che)(che)刀(dao)的(de)結構(gou)如(ru)圖7-5所示(shi)。


圖 5.jpg


1. 高(gao)速鋼(gang)的選擇(ze)


  高速(su)鋼(gang)主要用(yong)(yong)來(lai)制造(zao)銑刀、鉆頭、絲(si)錐、拉刀等復雜多刃刀具。普(pu)通高速(su)鋼(gang)W18Cr4V使用(yong)(yong)時刀具耐用(yong)(yong)度很(hen)低(di),已不(bu)符(fu)合需要,采(cai)用(yong)(yong)新型高速(su)鋼(gang)刀具切削不(bu)銹鋼(gang)可(ke)獲(huo)得(de)較(jiao)好的效(xiao)果。


  在相(xiang)同的(de)(de)車削條件下,用W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的(de)(de)刀具加(jia)工14Cr17Ni2工件,刀具刃磨一(yi)次加(jia)工的(de)(de)件數分別為(wei)2-3件和12件,用95W18Cr4V的(de)(de)刀具耐(nai)用度提(ti)(ti)高(gao)了幾倍。這是由于提(ti)(ti)高(gao)了鋼(gang)的(de)(de)含碳(tan)量,從而增(zeng)加(jia)了鋼(gang)中碳(tan)化物含量,常溫硬(ying)度提(ti)(ti)高(gao),HRC 2紅硬(ying)性更好,600℃時由W18Cr4V的(de)(de)HRC 48.5上升到HRC 51~52,耐(nai)磨性比 W18Cr4V提(ti)(ti)高(gao)2~3倍。


  應用(yong)高(gao)(gao)釩(fan)(fan)高(gao)(gao)速(su)鋼(gang)W12Cr4V4Mo制(zhi)作(zuo)型面銑刀加工(gong)14Cr17Ni2可(ke)以獲得較(jiao)高(gao)(gao)的(de)刀具(ju)耐用(yong)度。因為(wei)含(han)釩(fan)(fan)量增(zeng)加,可(ke)在鋼(gang)中形成(cheng)硬度很高(gao)(gao)的(de)VC,細(xi)小的(de)VC存(cun)在于(yu)(yu)晶(jing)介,可(ke)以阻止晶(jing)粒長(chang)大,提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)耐磨性(xing);W12Cr4V4Mo的(de)紅硬性(xing)很好,600℃時(shi)(shi)硬度可(ke)達HRC51.7,因此適合(he)于(yu)(yu)制(zhi)作(zuo)切削不銹鋼(gang)的(de)各種復雜刀具(ju)。但其(qi)強度(Sb=3140MPa)及沖擊韌性(xing)(ak=2.5J/cm3)略低于(yu)(yu)W18Cr4V,使用(yong)時(shi)(shi)要稍(shao)加注意。


  隨著刀具制作(zuo)技術的(de)不(bu)斷(duan)發展,對(dui)于(yu)批量大(da)的(de)工(gong)件,采用硬質合金多刃、復雜刀具進行(xing)切削加工(gong)效果會(hui)更好。


2. 硬質合金(jin)的(de)選擇(ze)


  YG類(lei)硬質合(he)金(jin)的韌性較(jiao)(jiao)好,可(ke)采用較(jiao)(jiao)大的前角(jiao),刀刃也可(ke)以磨(mo)得鋒利(li)些,使切(qie)削(xue)輕(qing)快,且切(qie)屑與刀具(ju)不易產生粘接,較(jiao)(jiao)適(shi)于加工不銹(xiu)(xiu)鋼。特(te)別是在(zai)(zai)(zai)振動的粗車和斷續切(qie)削(xue)時,YG類(lei)合(he)金(jin)的這(zhe)~優點(dian)更為(wei)重要。另外(wai),YG類(lei)合(he)金(jin)的導(dao)熱性較(jiao)(jiao)好,其熱導(dao)率比(bi)高(gao)速鋼高(gao)將近兩倍(bei),比(bi)YT類(lei)合(he)金(jin)高(gao)一倍(bei)。因此YG類(lei)合(he)金(jin)在(zai)(zai)(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼切(qie)削(xue)中(zhong)應(ying)用較(jiao)(jiao)多,特(te)別是在(zai)(zai)(zai)粗車刀、切(qie)斷刀、擴孔(kong)鉆及鉸(jiao)刀等制造中(zhong)應(ying)用更為(wei)廣泛。


  較(jiao)(jiao)長時期以來,一般都采(cai)用(yong)YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通(tong)牌(pai)(pai)號的(de)(de)硬質合(he)(he)金作為(wei)切削不銹鋼的(de)(de)刀具材料,但均不能獲得較(jiao)(jiao)理想的(de)(de)效果(guo);采(cai)用(yong)新牌(pai)(pai)號硬質合(he)(he)金如(ru)813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等,切削不銹鋼可獲得較(jiao)(jiao)好(hao)的(de)(de)效果(guo)。用(yong)813牌(pai)(pai)號硬質合(he)(he)金刀具切削奧(ao)氏體不銹鋼效果(guo)很好(hao),因為(wei)813合(he)(he)金既具有(you)(you)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)硬度(≥HRA91)、強度(Sb=1570MPa),又具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)高溫韌性(xing)(xing)、抗氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)、抗黏結性(xing)(xing),其組織致密、耐(nai)磨性(xing)(xing)好(hao)。