不同类型不锈钢的加工性能

2019-01-3012:40:13不同类型不锈钢的加工性能已关闭评论

不锈钢加工性能是用于不锈钢加工工艺过程中通过切削工具加工材料的术语。由于不锈钢与碳钢相比具有不同的性能,因此在加工不锈钢时需要略有不同的技术。与碳钢(100)相比,不锈钢在退火状态下的相对可加工性为:铁素体等级-70和奥氏体等级-50。这种差异是由于不锈钢坚韧而不是硬而具有卡住和磨损的倾向。

根据对最常见的奥氏体不锈钢类型的经验,不锈钢通常被认为是“难加工”并归类为一组钢。然而,不同类型的不锈钢的可加工性都不同,即奥氏体,铁素体,双相,马氏体和沉淀硬化是不同的。在选择加工参数和条件时,重要的是要考虑这些属性差异。

奥氏体不锈钢的加工性能

包括304,304L,304H,305,316 / 316L,316TI,317L,321 / 321H,309S,310S,347 / 347H等级。奥氏体不锈钢牌号通常也在退火状态下供应,并且比其在碳钢上增加的硬度更重要,是防爆和抗拉强度之间的巨大差异。这种增加的延展性往往会在加工过程中产生粘性芯片,并且由于快速加工硬化会导致问题。

虽然在退火状态下具有相对柔软且具有非常好的延展性,但这些等级 在冷加工期间经历大量的加工硬化,其包括所有形式的加工。为此加工这些钢使用进给,速度和切割深度参数更常规的钢可能导致过度的工具磨损或破损。这些钢在冷加工条件下特别难以加工。虽然冷拉棒比“黑色”棒具有更好的表面光洁度和公差精度,但完全退火的“黑色”棒的相对容易加工可能使其成为机械师或工程师更好的整体选择。

这些钢的高延展性在加工中也不利于它们。可能容易发生切屑不良和切削面金属堆积。与其他钢种相比,奥氏体不锈钢的导热系数较低,因此在切削工具面上很容易产生热量。加工过程中的变形或差的公差控制会受到这些钢的高热膨胀率的影响。

在退火状态下,这些钢不是铁磁性的,即它们不会被吸引到磁铁上。这意味着在加工这些钢时不能使用磁性夹紧装置。通常这些效果的组合使得这些钢看起来难以加工。

铁素体不锈钢的加工性能

包括430(1.4016)和1.4003等级。这些等级的结构类似于低合金铁素体或低碳马氏体钢。铁素体不锈钢牌号通常在退火状态下供应,由于它们的韧性,它们的加工特性更类似于低合金碳钢而不是低碳钢。由于导电性的差异,必须注意确保从工件和工具中充分移除热量。过热会导致工具变钝并使工件表面局部燃烧。

与奥氏体不锈钢牌号一样,它们相对较软,但具有低得多的加工硬化特性。与奥氏体钢相比,这些钢具有较低的延展性,较高的导热性和较低的热膨胀系数,对机器的问题较少。由于它们具有较高的合金含量并因此具有较高的拉伸强度,因此这些钢比低碳钢更难加工。与奥氏体钢不同,它们是铁磁性的,因此可以考虑使用合适的(强)磁性夹紧装置进行加工。

双相不锈钢的加工性能

包括 S32101,S32205 / S31803,S32304,S32750,S32760等级

这些钢的结构是铁素体和奥氏体的混合物。它们具有比铁素体或奥氏体钢更高的拉伸强度,但是对于加工重要的其他性能是这些成分“相”的近似平均值。虽然加工硬化不像奥氏体不锈钢那样重要,但强度越高意味着需要更高的加工力(功率)和更低的速度。与奥氏体不锈钢一样,在加工过程中需要良好的冷却,但是变形不应该是热膨胀系数更像铁素体钢的问题。

切屑形成和断裂类似于铁素体钢,因此不会产生与工具尖端的奥氏体不锈钢相关的特定问题。由于尚不清楚的原因,精益双相钢1.4162具有比其更高硬度所预期的更好的机械加工性。

马氏体不锈钢的加工性能

包括17 / 4PH(1.4542),520B(1.4594),17 / 7PH(1.4568)和A286(1.4980)等级。

这些钢可通过热处理硬化(可强化),并且在结构上可以是马氏体,奥氏体或“半奥氏体”。通常,热处理的硬度不如马氏体不锈钢系列高,但它们具有更高的拉伸强度和更好的冲击韧性。最常见的17/4 PH马氏体类型可以在溶液处理(退火)(条件A)或沉淀热处理条件下加工,但是较高的双时效温度处理,即H1150-M,可以提供最高的切削速率。在条件A中,马氏体17 / 4PH的加工响应类似于304型奥氏体。半奥氏体17 / 7PH型不易加工。

用于强化这些钢的适度时效处理温度使得在退火状态下的加工之后能够进行单一处理,从而最小化结垢和变形。在需要更接近加工公差的情况下,应考虑在最终热处理条件下的加工。

加工不锈钢时,必须注意以下事项:

1.不锈钢加工的设备必须坚固耐用,功率比低碳钢设备高50%。

2.机床和不锈钢工件必须牢固固定,以防止振动和颤动。

3.切削不锈钢的刀具,无论是高速钢还是硬质合金,必须始终保持锋利,每隔一段时间进行锐化,最好在钝化时进行锐化。

4.应使用良好的润滑剂,特别是对于速度相对较慢的重切削。建议使用石蜡稀释以实现更高速的精加工切削,以使工件和刀具尽可能保持冷却。

5.切割深度必须能防止工具卡在工件上。对于奥氏体不锈钢而言,这一点尤其重要,可避免加工硬化和抛光。

6.必须使用最大可能的工具以散热。

7.必要时应尽可能避免中断切削,因为当刀具进入工件时会发生较大程度的加工硬化。

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