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(xue)加工使用車刀(dao)(dao)有焊接式和機械(xie)夾固式兩種(見圖7-4),車刀(dao)(dao)的結構如圖7-5所(suo)示。
1. 高速鋼的(de)選擇
高速鋼(gang)主要用(yong)(yong)來(lai)制(zhi)造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復雜多刃刀具(ju)。普通(tong)高速鋼(gang)W18Cr4V使用(yong)(yong)時刀具(ju)耐用(yong)(yong)度很低(di),已不(bu)符合需要,采用(yong)(yong)新型高速鋼(gang)刀具(ju)切削不(bu)銹鋼(gang)可獲得較好(hao)的效果(guo)。
在相(xiang)同的(de)車削條件(jian)下,用(yong)(yong)W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的(de)刀具(ju)加(jia)工14Cr17Ni2工件(jian),刀具(ju)刃磨一次加(jia)工的(de)件(jian)數分別為2-3件(jian)和12件(jian),用(yong)(yong)95W18Cr4V的(de)刀具(ju)耐(nai)(nai)用(yong)(yong)度提高了幾倍。這是由于(yu)提高了鋼的(de)含(han)碳量,從而增加(jia)了鋼中碳化(hua)物含(han)量,常溫硬(ying)度提高,HRC 2紅硬(ying)性更好,600℃時由W18Cr4V的(de)HRC 48.5上(shang)升到HRC 51~52,耐(nai)(nai)磨性比 W18Cr4V提高2~3倍。
應用(yong)高(gao)釩高(gao)速鋼(gang)W12Cr4V4Mo制作(zuo)型面銑刀(dao)加工(gong)14Cr17Ni2可(ke)以獲得較高(gao)的(de)(de)刀(dao)具耐用(yong)度(du)。因(yin)(yin)為含釩量增加,可(ke)在鋼(gang)中形成(cheng)硬度(du)很高(gao)的(de)(de)VC,細小的(de)(de)VC存在于晶(jing)介(jie),可(ke)以阻(zu)止晶(jing)粒(li)長大,提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)耐磨性;W12Cr4V4Mo的(de)(de)紅硬性很好,600℃時(shi)硬度(du)可(ke)達HRC51.7,因(yin)(yin)此適合于制作(zuo)切削(xue)不銹鋼(gang)的(de)(de)各種復雜刀(dao)具。但其(qi)強度(du)(Sb=3140MPa)及(ji)沖(chong)擊韌性(ak=2.5J/cm3)略低于W18Cr4V,使(shi)用(yong)時(shi)要(yao)稍加注(zhu)意。
隨著刀(dao)具制作技術的不斷發展,對(dui)于(yu)批量(liang)大的工件,采(cai)用硬(ying)質合金多刃、復雜刀(dao)具進行(xing)切削加工效果(guo)會更好。
2. 硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)的選擇
YG類硬(ying)質合金的韌性較(jiao)好,可(ke)采(cai)用較(jiao)大的前角,刀(dao)刃(ren)也可(ke)以磨(mo)得鋒利些,使切(qie)削輕快(kuai),且切(qie)屑(xie)與刀(dao)具不(bu)(bu)易產生粘(zhan)接(jie),較(jiao)適于加工不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。特(te)別是在振動(dong)的粗車和斷續切(qie)削時,YG類合金的這~優點更為(wei)重要(yao)。另外(wai),YG類合金的導熱性較(jiao)好,其熱導率(lv)比高速鋼(gang)高將近兩倍,比YT類合金高一倍。因此YG類合金在不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)切(qie)削中應用較(jiao)多(duo),特(te)別是在粗車刀(dao)、切(qie)斷刀(dao)、擴孔鉆及鉸刀(dao)等制造中應用更為(wei)廣泛。
較長時期以來,一(yi)般都采用(yong)YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等(deng)普通牌號(hao)的(de)硬質(zhi)合(he)金(jin)作為(wei)切削不銹(xiu)鋼(gang)的(de)刀(dao)具(ju)材料,但(dan)均不能獲得(de)較理想(xiang)的(de)效(xiao)(xiao)果;采用(yong)新牌號(hao)硬質(zhi)合(he)金(jin)如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等(deng),切削不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)獲得(de)較好(hao)的(de)效(xiao)(xiao)果。用(yong)813牌號(hao)硬質(zhi)合(he)金(jin)刀(dao)具(ju)切削奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)效(xiao)(xiao)果很好(hao),因為(wei)813合(he)金(jin)既具(ju)有較高的(de)硬度(≥HRA91)、強度(Sb=1570MPa),又具(ju)有良好(hao)的(de)高溫韌性(xing)(xing)、抗氧化性(xing)(xing)、抗黏結性(xing)(xing),其組織致(zhi)密、耐磨性(xing)(xing)好(hao)。