無錫不銹鋼、高溫合金鋼加工過程中的難度及對策

1 無錫不銹鋼的切削加工性

　　無錫不銹鋼按金相組織分有鐵素體、馬氏體、奧氏體3種。鐵素體、馬氏體無錫不銹鋼的主要成分以Cr為主，經(jīng)常在淬火、回火或退火狀態(tài)下使用，綜合機(jī)械性能適中，切削加工一般不太難。奧氏體無錫不銹鋼的成分以Cr、Ni等元素為主，淬火后呈奧氏體組織，切削加工性比較差，主要表現(xiàn)在：

　　塑性大，加工硬化很嚴(yán)重，易生成積屑瘤使加工表面質(zhì)量惡化，切削力約比45鋼高25%。加工表面硬化程度及硬化層深度大。

　　導(dǎo)熱系數(shù)小，只為45鋼的1/3，因此產(chǎn)生的熱量多，且又不易傳出，造成切削溫度高。

　　切削溫度高，加工硬化嚴(yán)重，加上鋼中碳化物形成硬質(zhì)夾雜物，又易與刀具發(fā)生冷焊，故刀具磨損快。

　　2 高溫合金鋼的切削加工性

　　高溫合金鋼按其化學(xué)成分有Fe基、Ni基、Co基3種，并含有許多高熔點(diǎn)合金元素，它們與其他合金構(gòu)成純度高、組織致密的奧氏體合金。有些元素又與非金屬元素C、N、O等結(jié)合成比重小，熔點(diǎn)高的高硬度化合物，還能形成一些具有一定韌性的高硬度的金屬間化合物，同時(shí)有些合金元素進(jìn)入固溶體，使基體強(qiáng)化。高溫合金經(jīng)長期時(shí)效后，又能從固溶體中析出硬質(zhì)相，進(jìn)一步使晶格歪扭，這不僅增大了塑性變形阻力，而且由于硬質(zhì)顆粒的存在，加劇了刀具的磨損。高溫合金鋼的加工有如下特性：

　　強(qiáng)度較高又由于抵抗塑性變形的能力強(qiáng)，所以切削力很大。

　　硬度較高，尤其高溫硬度高于其他金屬材料，加工時(shí)由于塑性變形而進(jìn)一步硬化。

　　導(dǎo)熱系數(shù)小，只為45鋼的1/3～1/4。

　　合金中的高硬度化合物構(gòu)成硬質(zhì)點(diǎn)，進(jìn)一步加劇刀具的磨損。

　　在中、低切削速度下，易與刀具發(fā)生冷焊。在高溫下又使刀具發(fā)生劇烈的擴(kuò)散磨損。

　　3 結(jié)語

　　YT類硬質(zhì)合金刀具不宜用于加工奧氏體無錫不銹鋼和高溫合金鋼，因?yàn)閅T類硬質(zhì)合金中的Ti元素易與工件材料中的Ti元素發(fā)生親和而導(dǎo)致冷焊，在高溫下還加劇了擴(kuò)散磨損，一般宜采用YG類、YH類或YW類硬質(zhì)合金。加工奧氏體無錫不銹鋼時(shí)，宜采用較大的前角(一般g0=15 ～30°)與中等的切削速度(v=50～80m/min)。加工高溫合金鋼時(shí)，宜采用偏小前角(g0=0～10°)以提高切削刃的強(qiáng)度，與偏低的切削速度(v=30～50m/min)。不論加工奧氏體無錫不銹鋼或高溫合金鋼，切削深度和進(jìn)給量均宜適當(dāng)增大，避免切削刃和刀尖劃過硬化層，對切削液應(yīng)采用極壓切削油或極壓乳化液，同時(shí)采用噴霧冷卻辦法，以降低切削溫度。