不锈钢这些性能和加工特点你一定要知道!
发布者:创始人 发布时间:2022-02-26 09:01:59现如今,不锈钢作为耐腐蚀材料,已经广泛的应用于我们生活中很多行业,并随着工业的发展而越来越大,所以了解它的性能和加工特点就是十分重要的事情,下面郑州不锈钢加工厂家就为大家来详细的说一说不锈钢的性能和切削加工特点。
不锈钢的种类多样,性能各异,但根据金相组织特点,可将其分为以下几类:
马氏体不锈钢、铁素体不锈钢:它的合金成份主要是Cr,其含量为12~8%。常见的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、9Cr18、30Cr13Mo等,这类钢经淬火回火后,具有适当的硬度、强度。
在切削加工时,切屑容易擦伤和磨损刀具。当碳含量增大到0.4~0.5%时,马氏体不锈钢的切削加工性变好。铁素体不锈钢的主要合金成份也是Cr,其含量与马氏体不锈钢相近。在切削加工中,其性能与前者都相近,只不过是其硬度较低,韧性增大而已。总之这两种不锈钢在切削过程中只要选择刀具材料得当,配合合适的几何角度,切削加工难度还是不大。
奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体不锈钢:这两种不锈钢的成份不但含有铬,而且还含有相当高的镍(一般为7~20%),由于这类钢含有较多的镍或锰,故其组织结构稳定,热处理难以使它强化。这类钢材在切削加工中切屑连绵不断,折断困难,同时易产生加工硬化。奥氏体—铁素体不锈钢仅在组织中含有铁素体,还存在硬度很高的金属间化合物,其余的性能都与奥氏体钢相似,因此在切削加工中,这两种材料的加工难度较大。奥氏体不锈钢的牌号有1Cr18N9Ti、00Cr18Ni10、O0Cr18Ni14M02Cu2、0Cr18Ni12M02Ti、2Cr13Mn9Ni4等。常见的奥氏体加铁素体不锈钢有0Cr21N95Ti、1Cr18Mn10Ni5、1Cr18Ni11Si4A1Ti等。
在不锈钢中还有一种沉淀硬化型不锈钢。这类钢除了含有较高的铬、镍外,还含有能起沉淀硬化作用的铊、铝、钛、钼等合金元素,使钢具有很高的强度和硬度。属于这种类型的不锈钢有0Cr17Ni4Cn4Nb,oCr15Ni7M02A1。这类不锈钢的切削加工难度也比较大。
不锈钢的加工难度从易到难的顺序是铁素体型→马氏体型→奥氏体型→奥氏体加铁素体型→沉淀硬化型。现将不锈钢的切削加工特点叙述如下:
1.加工硬化趋势严重
不锈钢的加工都存在加工硬化倾向,尤其是奥氏体型和奥氏体加铁素体型不锈钢表现得尤为突出。硬化层的硬度可达HV560,比原材料硬度提高两倍以上,硬化层的深度可达切削深度的1/3或更大。造成硬化的原因是不锈钢的塑性好(§>35%),如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni19、Cr18Mn10Ni5M03延伸率均大于40%,是40Cr的210~240%,是45#钢的150%以上,因此在塑性变形时晶格畸变严重,强化系数大。
2.导热系数小
不锈钢的导热系数小,即热的传导能力差,如奥氏体不锈钢仅是一般钢材的28%左右,因此在切削过程中的切削不能及时通过工件,切屑传导出去,而造成大量的切削热集中在刀刃附近,使切削温度大大的升高,如18—8型不锈钢的切削温度高达1000~11000C。45#钢的切削温度只有700~7500C。
3.切削力大
不锈钢的高温强度、硬度高,如以奥氏体不锈钢为例,其温度高达7000C时,它的综合机械性能仍高于一般结构钢,再加之它的塑性、韧性好,所以在切削加工中消耗的能量多,使切削力增加,如车削1Cr18Ni19Ti的单位切削力比45#钢的单位切削力高25%。
4.切屑不易折断,易产生积屑瘤
由于不锈钢的韧性、塑性均大,故在车削加工时,切屑连绵不断,这样不仅影响操作的顺利进行,造成事故的发生,而且还会挤伤已加工表面。不锈钢含有Cr、Ni、Ti、Mo等元素,这些元素与其它金属的新和性强,易产生粘附现象,并形成积屑瘤。如奥氏体不锈钢的兰脆区发生在2000C左右或更低的温度,而碳钢的兰脆区发生在3000C左右,这意味着切削奥氏体不锈钢产生积屑瘤的温度比碳钢的还低。
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