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不锈钢切削工艺中刀具与切削液的选择

简要描述:根据不锈钢的切削特点,选用切削不锈钢的刀具材料,要求耐热性高、耐磨性好、与不锈钢亲和作用小的刀具材料如采用高性能的高速钢,或选用TaCNbC的钨钴类细晶粒或超细晶粒硬质合金。
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 在日常生活中,我们接触了大量的不锈钢产品,有生活用品(碗、洗手盆等等),不锈钢门、窗等等。不锈钢是如何分类的。人们把含铬量大于12%或含镍量大于8%的合金钢称为不锈钢。这种钢在大气或腐蚀介质中,具有一定的耐蚀能力,并在较高温度(>450℃)下有较高的强度。

 不锈钢按化学成分,可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。按金相组织分,可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体+铁素体不锈钢和沉淀硬化不锈钢,不锈钢的加工工艺有切削、磨削等加工工艺,

 一、不锈钢的切削特点    不锈钢的切削加工性比45钢差得多。以45钢的切削加工性为1,奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti)只有0.4,铁素体不锈钢(1Cr28)只有0.48,马氏体不锈钢(2Cr13)只有0.55,其中奥氏体+铁素体更差。

⑴加工硬化严重。以奥氏体不锈钢和奥氏体+铁素体不锈钢最为严重。硬化层的硬度比原来基体硬度提高1.4-2.2倍,其强度Rm=1470-1960MPa。这是因为这类不锈钢的塑性大,塑性变形时晶格扭曲,故强化系数大。而且奥氏体不够稳定,在切削力的作用下,部分奥氏体转变为马氏体。

  ⑵切削力大。不锈钢的塑性较高,尤其是奥氏体不锈钢的伸长率为45钢的2.5倍,故在切削过程中的塑性变形大,使切削力增大。同时,加工硬化严重,热强性高,切屑 卷曲和折断困难,因而单位切削力比切削45钢高25%。

 ⑶切削温度高。 在切削时,不锈钢的塑性变形大,切屑和刀具之间摩擦加剧,加之它的热导率仅为45钢的1/2-1/4,大量的切削热集体在切削区。因而在相同的切削条件下,切削温度比切削45钢高200℃左右。

 ⑷切削不易折断,易粘结和产生积屑瘤。不锈钢的塑性和韧性大,车削时切屑不易折断,影响切削顺利进行和安全。在高温和高压下,它与其他金属的亲和性强,刀具易产生粘结磨损和积屑瘤。

 ⑸刀具易磨损。不锈钢中的碳化物(TiC)硬质点,使刀具产生剧烈的磨料磨损。在切削过程中的高温和高压下的亲和作用,使切屑和刀具间产生粘结、扩散和月牙洼磨损。

二、根据不锈钢的切削特点,选用切削不锈钢的刀具材料,要求耐热性高、耐磨性好、与不锈钢亲和作用小的刀具材料如采用高性能的高速钢,或选用TaCNbC的钨钴类细晶粒或超细晶粒硬质合金。

三、如何合理的选择切削油液,一般情况下应选用极压性好的乳化液或硫化硫氯系切削油,如选用硬金属极压乳化油,不锈钢半合成切削液,该产品根据不锈钢的特性及加工工艺研制而成,具有极佳的润滑性、冷却性、极压性、对保护刀具起良好效果而且不易粘结和产生积屑瘤;用纯油性切削油时,应选择硬金属极压切削油,该产品对刀具有良好的保护作用,而且气味小排屑性好。

在不锈钢的切削加工中合理的选择好加工刀具及切削油液可以大幅度提高生产效率降低生产成本让企业生产更高效节能。

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