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不锈钢车削刀片加工的特点

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不锈钢车削刀片加工的特点

发布日期:2020-11-21 作者: 点击:

不锈钢具有良好的耐蚀性能、耐热性能和低温强度及综合机械性能,广泛应用于食品设备、化工设备和原子能工业设备等方面。此类不锈钢具有良好的耐晶间腐蚀性能,在许多氧化性酸(如HNO3)中都具有优良的耐蚀性能,在碱溶液、大部分有机酸和无机酸中以及大气、水和蒸汽中也具有较强的耐蚀性能。不锈钢的相对可切削性Kr约为0.4,是典型的难切削加工材料。

不锈钢车削刀片加工的特点

不锈钢的切削加工性能较差,主要表现在切削力大、加工硬化严重、切削区局部温度高和刀具易产生粘附磨损等方面。

不锈钢车削刀片

(1)切削力大

不锈钢的硬度不高(硬度≤187HBS),由于其含大量的Cr、Ni、Mn等元素,塑性较好(断后伸长率δ5≥40%,断面收缩率ψ≥60%)。切削加工时塑性变形大,尤其在较高温度时仍可保持较高的强度(普通钢在切削温度升高时强度下降明显),导致不锈钢的切削力较大。常规切削条件下,不锈钢的单位切削力达2450MPa,比45钢高25%以上。

(2)加工硬化严重

不锈钢在切削加工时伴有较为明显的塑性变形,材料晶格会产生严重的歪扭;同时,由于组织在稳定性方面的缺陷,一小部分在此过程中变成了马氏体;此外,中存在的杂质化合物会随着切削过程的进行因受热而分解,弥散分布的杂质在表面产生了硬化层,使加工硬化现象十分明显,硬化后的强度σb达1500MPa以上,硬化层深度0.1-0.3mm。

(3)切削区局部温度高

由于不锈钢所需切削力大,且切屑不易切离,使得分离切屑所消耗的功也较大。常规条件下切削不锈钢比低碳钢高约50%,产生的切削热多。不锈钢的导热性差,不锈钢的热导率为16.3-21.5W/m·K,仅为45钢热导率的三分之一,因而使得切削区域的温度较高(通常切削加工时切屑所带走的热量应占切削热量的70%以上),大量切削热集中在切削区和“刀—屑”接触面上,传入刀具中的热量达20%(切削一般碳素钢时该数值仅为9%),使得在同等切削条件下,不锈钢切削温度比45钢高约200-300℃。

(4)刀具易产生粘附磨损

由于不锈钢的高温强度高,加工硬化倾向大,因此,切削负荷重,不锈钢与刀具和切屑之间会因为切削过程中其与刀具之间的亲合趋势显著增强,从而不可避免地产生粘结、扩散等现象,并生成“切屑瘤”,造成刀具粘附磨损。特别是少部分碳化物所形成的硬质夹杂物,加速了刀具磨损,甚至造成崩刃,大大降低了刀具的使用寿命,也影响了加工零件的表面质量。

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