合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼(gang)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(qie)削加工使用車(che)(che)刀有焊接式和機(ji)械夾固式兩種(見圖7-4),車(che)(che)刀的結(jie)構如圖7-5所(suo)示。
1. 高速鋼的(de)選擇(ze)
高速鋼(gang)(gang)主要用來(lai)制造(zao)銑刀、鉆(zhan)頭、絲(si)錐、拉刀等復雜(za)多刃(ren)刀具。普通高速鋼(gang)(gang)W18Cr4V使用時刀具耐(nai)用度很(hen)低,已不(bu)符合需(xu)要,采用新型高速鋼(gang)(gang)刀具切削不(bu)銹鋼(gang)(gang)可獲得較好的效果。
在相(xiang)同的車(che)削條件(jian)(jian)下,用W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的刀具(ju)(ju)(ju)加(jia)工(gong)14Cr17Ni2工(gong)件(jian)(jian),刀具(ju)(ju)(ju)刃磨一次加(jia)工(gong)的件(jian)(jian)數分別為2-3件(jian)(jian)和12件(jian)(jian),用95W18Cr4V的刀具(ju)(ju)(ju)耐用度提(ti)高了(le)(le)幾倍。這是由于提(ti)高了(le)(le)鋼的含(han)碳(tan)量(liang),從而(er)增加(jia)了(le)(le)鋼中碳(tan)化(hua)物(wu)含(han)量(liang),常溫硬度提(ti)高,HRC 2紅硬性(xing)(xing)更好,600℃時由W18Cr4V的HRC 48.5上升到HRC 51~52,耐磨性(xing)(xing)比(bi) W18Cr4V提(ti)高2~3倍。
應用高(gao)釩高(gao)速鋼(gang)W12Cr4V4Mo制作(zuo)型面銑刀(dao)加(jia)(jia)工14Cr17Ni2可以獲(huo)得(de)較高(gao)的(de)刀(dao)具耐用度。因為(wei)含釩量增加(jia)(jia),可在鋼(gang)中(zhong)形成硬(ying)度很(hen)高(gao)的(de)VC,細小的(de)VC存在于(yu)晶(jing)介(jie),可以阻(zu)止晶(jing)粒長大(da),提高(gao)鋼(gang)的(de)耐磨(mo)性;W12Cr4V4Mo的(de)紅硬(ying)性很(hen)好,600℃時(shi)硬(ying)度可達HRC51.7,因此適(shi)合于(yu)制作(zuo)切削不銹鋼(gang)的(de)各種復雜刀(dao)具。但其強度(Sb=3140MPa)及(ji)沖擊韌(ren)性(ak=2.5J/cm3)略低于(yu)W18Cr4V,使用時(shi)要稍加(jia)(jia)注意。
隨著刀(dao)具制作技術的不(bu)斷發展,對于批(pi)量(liang)大(da)的工(gong)件,采用硬質合金多刃、復雜刀(dao)具進行切削加(jia)工(gong)效果會更好。
2. 硬質合金(jin)的選擇
YG類(lei)硬質合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)韌性較好,可采用(yong)較大的(de)前角,刀(dao)刃(ren)也可以(yi)磨得(de)鋒利些,使切(qie)(qie)(qie)削輕快,且切(qie)(qie)(qie)屑與刀(dao)具不易產生粘接,較適于加工不銹(xiu)鋼。特(te)別是(shi)在(zai)振動的(de)粗(cu)車和斷(duan)續切(qie)(qie)(qie)削時(shi),YG類(lei)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)這~優點更(geng)(geng)為(wei)重要。另外,YG類(lei)合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)導熱性較好,其熱導率比高速鋼高將近兩倍(bei),比YT類(lei)合(he)金(jin)(jin)(jin)高一倍(bei)。因此(ci)YG類(lei)合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)不銹(xiu)鋼切(qie)(qie)(qie)削中應(ying)用(yong)較多,特(te)別是(shi)在(zai)粗(cu)車刀(dao)、切(qie)(qie)(qie)斷(duan)刀(dao)、擴(kuo)孔(kong)鉆及鉸(jiao)刀(dao)等制造中應(ying)用(yong)更(geng)(geng)為(wei)廣(guang)泛。
較(jiao)長(chang)時期以來,一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等(deng)普通牌(pai)(pai)號的硬(ying)(ying)質(zhi)(zhi)合(he)金作為(wei)切(qie)削(xue)(xue)不銹鋼(gang)(gang)的刀(dao)具(ju)(ju)材料,但均不能獲得(de)較(jiao)理想(xiang)的效(xiao)(xiao)果(guo);采用新牌(pai)(pai)號硬(ying)(ying)質(zhi)(zhi)合(he)金如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等(deng),切(qie)削(xue)(xue)不銹鋼(gang)(gang)可獲得(de)較(jiao)好(hao)的效(xiao)(xiao)果(guo)。用813牌(pai)(pai)號硬(ying)(ying)質(zhi)(zhi)合(he)金刀(dao)具(ju)(ju)切(qie)削(xue)(xue)奧氏體不銹鋼(gang)(gang)效(xiao)(xiao)果(guo)很好(hao),因為(wei)813合(he)金既具(ju)(ju)有較(jiao)高的硬(ying)(ying)度(du)(≥HRA91)、強度(du)(Sb=1570MPa),又具(ju)(ju)有良好(hao)的高溫韌性、抗(kang)氧化性、抗(kang)黏結(jie)性,其(qi)組織致密、耐磨(mo)性好(hao)。