不銹鋼工業(yè)焊管的切削特點(diǎn)—不銹鋼加工知識
不銹鋼工業(yè)焊管的切削加工性比中碳鋼差得多。以普通45號鋼的切削加工性作為100%,奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的相對切削加工性為40%;鐵素
體不銹鋼1Cr28為48%;馬氏體不銹鋼2Cr13為55%。其中,以?shī)W氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的切削加工性差。不銹鋼在切削過(guò)程中有如下幾方面特點(diǎn):
(1)加工硬化嚴重:在不銹鋼中,以?shī)W氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼工業(yè)焊管的加工硬化現象為突出。如奧氏體不銹鋼硬化后的強度σb達
1470~1960MPa,而且隨σb的提高,屈服極限σs升高;退火狀態(tài)的奧氏體不銹鋼σs不超過(guò)的σb30%~45%,而加工硬化后達
85%~95%。加工硬化層的深度可達切削深度的1/3或更大;硬化層的硬度比原來(lái)的提高1.4~2.2倍。因為不銹鋼的塑性大,塑性變形時(shí)品格歪扭,強
化系數很大;且?jiàn)W氏體不夠穩定,在切削應力的作用下,部分奧氏體會(huì )轉變?yōu)轳R氏體;再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下,易于分解呈彌散分布,使切削加工時(shí)產(chǎn)
生硬化層。前一次進(jìn)給或前一道工序所產(chǎn)生的加工硬化現象嚴重影響后續工序的順利進(jìn)行。
(2)切削力大:不銹鋼焊管在切削過(guò)程中塑性變形大,尤其是奧氏體不銹鋼焊管(其伸長(cháng)率超過(guò)45號鋼的1.5倍以上),使切削力增加。同時(shí),不銹鋼的加工硬化嚴重,熱強度高,進(jìn)一步增大了切削抗力,切屑的卷曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大,如車(chē)削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450MPa,比45號鋼高25%。
(3)切削溫度高:切削時(shí)塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產(chǎn)生的切削熱多;加上不銹鋼的導熱系數約為45號鋼的1/2~1/4,大量切削熱都集中在切削區和刀-屑接觸的界面上,散熱條件差。在相同的條件下,1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號鋼高200℃左右。
(4)切屑不易折斷、易粘結:不銹鋼焊管的
塑性、韌性都很大,車(chē)加工時(shí)切屑連綿不斷,不僅影響操作的順利進(jìn)行,切屑還會(huì )擠傷已加工表面。在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的親和性強,易產(chǎn)生粘附現
象,并形成積屑瘤,既加劇刀具磨損,又會(huì )出現撕扯現象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點(diǎn)更為明顯。
5)刀
具易磨損:切削不銹鋼過(guò)程中的親和作用,使刀-屑間產(chǎn)生粘結、擴散,從而使刀具產(chǎn)生粘結磨損、擴散磨損,致使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼,切削刃還會(huì )形成微小的
剝落和缺口;加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時(shí)直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現象,均會(huì )使刀具磨損加劇。
6)線(xiàn)膨脹系數大:不銹鋼的線(xiàn)膨脹系數約為碳素鋼的1.5倍,在切削溫度作用下,工件容易產(chǎn)生熱變形,尺寸精度較難控制。
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