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，經常在淬火、回火或退火狀態下使用，綜合機械性能適中，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，主要表現在：

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

　　導熱系數小，只為45鋼的1/3，因此產生的熱量多，且又不易傳出，造成切削溫度高。

　　切削溫度高，加工硬化嚴重，加上鋼中碳化物形成硬質夾雜物，又易與刀具發生冷焊，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成分有Fe基、Ni基、Co基3種，并含有許多高熔點合金元素，它們與其他合金構成純度高、組織致密的奧氏體合金。有些元素又與非金屬元素C、N、O等結合成比重小，熔點高的高硬度化合物，還能形成一些具有一定韌性的高硬度的金屬間化合物，同時有些合金元素進入固溶體，使基體強化。高溫合金經長期時效后，又能從固溶體中析出硬質相，進一步使晶格歪扭，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：

　　強度較高又由于抵抗塑性變形的能力強，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，加工時由于塑性變形而進一步硬化。

　　導熱系數小，只為45鋼的1/3～1/4。

　　合金中的高硬度化合物構成硬質點，進一步加劇刀具的磨損。

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

　　3 結語

　　YT類硬質合金刀具不宜用于加工奧氏體無錫不銹鋼和高溫合金鋼，因為YT類硬質合金中的Ti元素易與工件材料中的Ti元素發生親和而導致冷焊，在高溫下還加劇了擴散磨損，一般宜采用YG類、YH類或YW類硬質合金。加工奧氏體無錫不銹鋼時，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，宜采用偏小前角(g0=0～10°)以提高切削刃的強度，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，切削深度和進給量均宜適當增大，避免切削刃和刀尖劃過硬化層，對切削液應采用極壓切削油或極壓乳化液，同時采用噴霧冷卻辦法，以降低切削溫度。