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(shi)體不銹鋼06Cr18Ni11Ti的相對切削加工性為40%;鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)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. 切削加工硬化(hua)嚴重(zhong)
在不(bu)(bu)銹鋼(gang)中,以奧氏(shi)體(ti)(ti)和(he)奧氏(shi)體(ti)(ti)+鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)現象(xiang)最為(wei)突出。如奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)后的(de)強(qiang)(qiang)度(du)(Sb)高達1470~1960MPa,而且(qie)隨(sui)著強(qiang)(qiang)度(du)(Sb)的(de)提高,屈(qu)服(fu)極(ji)限(Ss)升高;退(tui)火狀(zhuang)態的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)屈(qu)服(fu)極(ji)限(Ss)不(bu)(bu)超過強(qiang)(qiang)度(du)(Sb)30%~45%,而加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)后達85%~95%.加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)層的(de)深(shen)度(du)可達切削深(shen)度(du)的(de)1/3或(huo)更大;硬(ying)化(hua)(hua)(hua)層的(de)硬(ying)度(du)比原來的(de)提高1.4~2.2倍。因為(wei)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)塑(su)性(xing)大,塑(su)性(xing)變形時晶格扭(niu)曲,強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)系數很大;而且(qie)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)夠穩定,在切削應力(li)的(de)作(zuo)用下,部(bu)分(fen)奧氏(shi)體(ti)(ti)會(hui)轉變為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti);再(zai)加(jia)上(shang)化(hua)(hua)(hua)合物雜(za)質在切削熱的(de)作(zuo)用下,易于(yu)分(fen)解呈現彌散分(fen)布(bu),使切削加(jia)工(gong)(gong)(gong)時產生硬(ying)化(hua)(hua)(hua)層。前(qian)一次(ci)進(jin)給或(huo)前(qian)一道工(gong)(gong)(gong)序(xu)(xu)所產生的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)現象(xiang),嚴重(zhong)地影響后續工(gong)(gong)(gong)序(xu)(xu)的(de)順利進(jin)行。
切削(xue)(xue)力(li)大(da):不銹鋼在切削(xue)(xue)過(guo)程中塑性變形大(da),尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長率(lv)超過(guo)45號(hao)(hao)鋼的(de)1.5倍(bei)以(yi)上),使切削(xue)(xue)力(li)增(zeng)加。同時,不銹鋼的(de)加工硬化(hua)嚴重,熱強度(du)高(gao),進一步(bu)增(zeng)大(da)了切削(xue)(xue)抗力(li),切屑(xie)的(de)卷(juan)曲折斷也比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)。因此,加工不銹鋼的(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)(hao)鋼高(gao)25%。
2. 切削溫度高
切(qie)削(xue)時塑性變形及與刀具間(jian)的(de)摩擦都(dou)很(hen)大(da),產(chan)生的(de)切(qie)削(xue)熱(re)多;加(jia)上不銹鋼的(de)熱(re)導率約為45號(hao)鋼的(de)1/4~1/2,大(da)量切(qie)削(xue)熱(re)都(dou)集中在切(qie)削(xue)區和刀屑(xie)接觸的(de)界面上,散熱(re)條件差。在相同的(de)條件下(xia),06Cr18Ni11Ti的(de)切(qie)削(xue)溫度比(bi)45號(hao)鋼高200℃左右。
切(qie)屑(xie)不(bu)(bu)(bu)易折斷、易粘接:不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的塑(su)性(xing)、韌性(xing)都(dou)很大,車加(jia)工(gong)時切(qie)屑(xie)連綿不(bu)(bu)(bu)斷,不(bu)(bu)(bu)僅(jin)影響操作(zuo)的順(shun)利進行,切(qie)屑(xie)還會擠傷已加(jia)工(gong)表面(mian)。在(zai)高溫、高壓(ya)下,不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)與其他金屬的親(qin)和性(xing)強(qiang),極易產(chan)生黏附現(xian)(xian)象,并形(xing)成(cheng)積屑(xie)瘤(liu),既(ji)加(jia)劇刀具磨(mo)損,又(you)會出現(xian)(xian)撕扯現(xian)(xian)象而使已加(jia)工(gong)表面(mian)惡(e)化(hua)。含碳量(liang)較低(di)的馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的這(zhe)一特(te)點也比較明顯。
3. 刀具易(yi)磨損
切(qie)(qie)削不(bu)銹鋼過(guo)程中的(de)親(qin)和作用使(shi)(shi)刀(dao)(dao)(dao)屑間產生(sheng)粘(zhan)(zhan)接(jie)、擴(kuo)散,從而使(shi)(shi)刀(dao)(dao)(dao)具產生(sheng)粘(zhan)(zhan)接(jie)磨(mo)損、擴(kuo)散磨(mo)損,致使(shi)(shi)刀(dao)(dao)(dao)具前(qian)刀(dao)(dao)(dao)面產生(sheng)月牙洼(wa),切(qie)(qie)削刃(ren)還(huan)會(hui)形(xing)成微(wei)小的(de)剝落(luo)和缺(que)口;加(jia)上(shang)不(bu)銹鋼中的(de)碳化物(如TiC)微(wei)粒硬(ying)度(du)很高,切(qie)(qie)削時直接(jie)與刀(dao)(dao)(dao)具接(jie)觸、摩擦,擦傷(shang)刀(dao)(dao)(dao)具,還(huan)有加(jia)工硬(ying)化現象(xiang),均會(hui)使(shi)(shi)刀(dao)(dao)(dao)具磨(mo)損加(jia)劇(ju)。
4. 線膨脹系數大
不銹鋼的線(xian)膨(peng)脹系數約為(wei)碳素鋼的1.5倍,在切削溫(wen)度作(zuo)用下,工件容易產生熱變形,尺寸(cun)精度較難控(kong)制。
在不銹鋼加工(gong)(gong)所(suo)使用的各(ge)種切(qie)削(xue)設(she)備中(zhong),自動車床機的高效率最為突出(chu),這類設(she)備可(ke)(ke)以把各(ge)種尺寸的不銹鋼棒材加工(gong)(gong)成所(suo)有設(she)備中(zhong)都(dou)必(bi)不可(ke)(ke)少(shao)的、種類幾乎無窮多的零(ling)部件。幾種切(qie)削(xue)加工(gong)(gong)方式(shi)及其運動示意圖(tu),見圖(tu)7-1。

金(jin)屬(shu)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)工性能(neng)既關(guan)系到金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工者,同時(shi)(shi)又關(guan)系到加(jia)(jia)(jia)(jia)工后(hou)的(de)(de)使用者。“切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)性能(neng)”這一術語是(shi)(shi)用來表(biao)(biao)示(shi)(shi)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)工特(te)(te)性。或(huo)者說,它是(shi)(shi)表(biao)(biao)示(shi)(shi)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)被(bei)適當的(de)(de)刀具(ju)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)工成型(xing)的(de)(de)可能(neng)性或(huo)難易程度。各(ge)類不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)工特(te)(te)性,在(zai)圖7-3中(zhong)已列出(chu),該圖是(shi)(shi)以使用高(gao)速鋼(gang)(gang)刀具(ju)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)時(shi)(shi),選用所建議的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)速度是(shi)(shi)用每(mei)分鐘表(biao)(biao)面(mian)(mian)英(ying)尺數(shu)來表(biao)(biao)示(shi)(shi)的(de)(de)。圖中(zhong)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)特(te)(te)性值是(shi)(shi)將各(ge)種不(bu)銹鋼(gang)(gang)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)工特(te)(te)性與(yu)被(bei)假定為100%的(de)(de)AISI 31112 鋼(gang)(gang)進行比較而得出(chu)的(de)(de)。每(mei)分鐘表(biao)(biao)面(mian)(mian)進給(gei)量(liang)標注(zhu)在(zai)圖表(biao)(biao)的(de)(de)上面(mian)(mian);相對切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)(jia)(jia)(jia)工特(te)(te)性百分數(shu)則標注(zhu)在(zai)圖表(biao)(biao)的(de)(de)下面(mian)(mian)。


