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  • 不鏽鋼和高溫合金鋼加工過程存在難度研究
  • 2016-10-11 10:55:23
  •  在煤礦機械中存在用不鏽鋼和高溫合金鋼加工製作的一些零部件,這些零件在加工過程中存在一定的難度,現在就一些問題進行探討。

      1不鏽鋼的切削加工性

      不鏽鋼按金相組織分有鐵素體、馬氏體、奧氏體3種。鐵素體、馬氏體不鏽鋼的主要成分以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。奧氏體不鏽鋼的成分以Cr、Ni等元素為主,淬火後呈奧氏體組織,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麵質量惡化,切削力約比45鋼高25%。加工表麵硬化程度及硬化層深度大。

      導熱係數小,隻為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,並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後,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,而且由於硬質顆粒的存在,加劇了刀具的磨損。高溫合金鋼的加工有如下特性:

      強度較高又由於抵抗塑性變形的能力強,所以切削力很大。

      硬度較高,尤其高溫硬度高於其他金屬材料,加工時由於塑性變形而進一步硬化。

      導熱係數小,隻為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於加工奧氏體不鏽鋼和高溫合金鋼,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。加工奧氏體不鏽鋼時,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)。不論加工奧氏體不鏽鋼或高溫合金鋼,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。

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