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%,奧氏體不銹(xiu)鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵素體不銹鋼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. 切削加工硬(ying)化嚴重


 在不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中,以奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)和奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)+鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)現(xian)象最為(wei)突出。如(ru)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼硬(ying)化(hua)后(hou)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(Sb)高(gao)達1470~1960MPa,而且(qie)隨著強度(du)(du)(Sb)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao),屈服極限(Ss)升高(gao);退火狀態(tai)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼屈服極限(Ss)不超過(guo)強度(du)(du)(Sb)30%~45%,而加(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)后(hou)達85%~95%.加(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)層的(de)(de)(de)深度(du)(du)可達切(qie)(qie)削(xue)深度(du)(du)的(de)(de)(de)1/3或更大(da)(da);硬(ying)化(hua)層的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)比原來的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)1.4~2.2倍。因(yin)為(wei)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)塑(su)性(xing)大(da)(da),塑(su)性(xing)變(bian)形時晶格扭曲,強化(hua)系(xi)數很大(da)(da);而且(qie)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不夠穩定(ding),在切(qie)(qie)削(xue)應力的(de)(de)(de)作用下(xia),部分奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)會轉(zhuan)變(bian)為(wei)馬氏體(ti)(ti)(ti);再加(jia)上(shang)化(hua)合(he)物(wu)雜質在切(qie)(qie)削(xue)熱的(de)(de)(de)作用下(xia),易(yi)于(yu)分解呈現(xian)彌散分布,使切(qie)(qie)削(xue)加(jia)工(gong)時產生硬(ying)化(hua)層。前一次(ci)進(jin)給或前一道工(gong)序所產生的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)現(xian)象,嚴重地(di)影響后(hou)續工(gong)序的(de)(de)(de)順利進(jin)行。


 切削(xue)(xue)力(li)大(da):不(bu)(bu)銹鋼在切削(xue)(xue)過程中塑性變形大(da),尤其(qi)是(shi)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(其(qi)伸長率超過45號(hao)鋼的(de)1.5倍以上),使切削(xue)(xue)力(li)增加。同時,不(bu)(bu)銹鋼的(de)加工硬化嚴重,熱強度高,進一步增大(da)了切削(xue)(xue)抗力(li),切屑(xie)的(de)卷曲(qu)折斷也比(bi)較困難。因此,加工不(bu)(bu)銹鋼的(de)切削(xue)(xue)力(li)大(da),如車削(xue)(xue)06Cr18Ni11Ti的(de)單位切削(xue)(xue)力(li)為2450MPa,比(bi)45號(hao)鋼高25%。


2. 切削溫度高


  切削(xue)時(shi)塑性變(bian)形及與刀具間的(de)(de)摩擦都很大(da),產生(sheng)的(de)(de)切削(xue)熱(re)(re)多(duo);加上(shang)不銹鋼(gang)的(de)(de)熱(re)(re)導率約為45號(hao)鋼(gang)的(de)(de)1/4~1/2,大(da)量切削(xue)熱(re)(re)都集中(zhong)在切削(xue)區和刀屑接(jie)觸的(de)(de)界(jie)面上(shang),散熱(re)(re)條件差(cha)。在相同的(de)(de)條件下,06Cr18Ni11Ti的(de)(de)切削(xue)溫度比45號(hao)鋼(gang)高200℃左右。


切屑不(bu)(bu)易(yi)折(zhe)斷、易(yi)粘接:不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)塑性、韌(ren)性都(dou)很大,車加(jia)(jia)工(gong)(gong)時切屑連綿不(bu)(bu)斷,不(bu)(bu)僅影響(xiang)操(cao)作的(de)(de)順利進行(xing),切屑還會擠傷已(yi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)表(biao)面(mian)。在(zai)高溫(wen)、高壓下,不(bu)(bu)銹鋼(gang)與(yu)其(qi)他金屬的(de)(de)親和性強(qiang),極易(yi)產生黏附現(xian)象,并(bing)形(xing)成(cheng)積屑瘤(liu),既加(jia)(jia)劇刀具(ju)磨損,又會出現(xian)撕扯現(xian)象而使已(yi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)表(biao)面(mian)惡化。含碳量(liang)較低的(de)(de)馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)這一(yi)特(te)點也比較明顯。


3. 刀(dao)具易磨損(sun)


  切(qie)削(xue)不銹(xiu)鋼過程中(zhong)的親和作(zuo)用使刀屑間(jian)產生粘接(jie)、擴散(san),從而使刀具(ju)產生粘接(jie)磨損、擴散(san)磨損,致使刀具(ju)前(qian)刀面產生月(yue)牙洼,切(qie)削(xue)刃(ren)還會(hui)形成微(wei)小(xiao)的剝落和缺口;加上不銹(xiu)鋼中(zhong)的碳(tan)化物(如TiC)微(wei)粒硬度很高,切(qie)削(xue)時直接(jie)與刀具(ju)接(jie)觸、摩擦,擦傷(shang)刀具(ju),還有加工硬化現象,均(jun)會(hui)使刀具(ju)磨損加劇。


4. 線膨脹系數大(da)


  不銹鋼的線膨脹系(xi)數約為碳(tan)素鋼的1.5倍,在切削(xue)溫度作(zuo)用下,工件容易產生熱(re)變形,尺(chi)寸精度較難(nan)控制。


  在(zai)不銹(xiu)鋼加工所(suo)使用的(de)各種切削設備(bei)(bei)中,自動車床機的(de)高效率最為突出,這(zhe)類設備(bei)(bei)可(ke)以把各種尺寸的(de)不銹(xiu)鋼棒材加工成所(suo)有設備(bei)(bei)中都必(bi)不可(ke)少的(de)、種類幾乎(hu)無窮(qiong)多的(de)零部件(jian)。幾種切削加工方式及其(qi)運動示(shi)意圖,見(jian)圖7-1。


圖 1.jpg


  金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工性(xing)(xing)能(neng)(neng)既(ji)關系到金屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工者,同時又(you)關系到加(jia)(jia)(jia)工后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)者。“切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)”這一術語是用(yong)來表(biao)(biao)(biao)示金屬(shu)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工特性(xing)(xing)。或者說(shuo),它是表(biao)(biao)(biao)示金屬(shu)材料被適當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)刀(dao)具切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)或加(jia)(jia)(jia)工成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性(xing)(xing)或難易程度。各類不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工特性(xing)(xing),在(zai)圖(tu)7-3中(zhong)已列出(chu),該圖(tu)是以使用(yong)高速鋼(gang)刀(dao)具切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)時,選用(yong)所(suo)建議(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)速度是用(yong)每分(fen)鐘(zhong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)英(ying)尺數來表(biao)(biao)(biao)示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。圖(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)特性(xing)(xing)值是將(jiang)各種不銹(xiu)鋼(gang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工特性(xing)(xing)與(yu)被假定為100%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)AISI 31112 鋼(gang)進行比較(jiao)而得出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。每分(fen)鐘(zhong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)進給量標(biao)注在(zai)圖(tu)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上面(mian);相對切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)工特性(xing)(xing)百分(fen)數則標(biao)注在(zai)圖(tu)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下面(mian)。


圖 3.jpg