目前,不锈钢广泛应用于航空航天、发电设备制造、建筑和食品等行业。不锈钢作为一种典型的难加工材料,存在加工硬化严重、切削温度高、切屑易附着等缺陷。由于不锈钢的上述特性,在STS的加工过程中容易出现刀具加速磨损、加工表面完整性差、排屑困难等常见问题,严重影响加工质量、生产含有 STS 的材料零件的周期和加工成本。 Meetyou硬质合金技术部对不锈钢材料加工难点进行分析总结,提供不锈钢切割具体措施和典型产品的解决方案,供您参考。

不锈钢加工材料选择难?听听专家提示 1

不锈钢材料难加工的原因

1、高温强度和加工硬化倾向

与普通钢相比,不锈钢具有中等强度和硬度。但它含有大量的Cr、Ni、Mn等元素,具有良好的塑性和韧性,高温强度高,加工硬化倾向大,因此产生切削负荷。此外,奥氏体不锈钢在切削过程中,内部析出一些碳化物,增加了对刀具的划伤作用。

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图。1。普通不锈钢的耐温强度

2.需要大的切削力

不锈钢在切削时塑性变形大,特别是奥氏体不锈钢(伸长率超过45钢的1.5倍),增加了切削力。

3.芯片与工具的键合现象普遍

切削时容易形成积屑瘤,影响加工表面的表面粗糙度,容易造成刀具表面剥落。

4.芯片易卷曲折断

对于封闭式和半封闭式切屑刀,容易发生堵塞,导致表面粗糙度增加和刀具崩刃

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图 2。不锈钢的理想切屑形状

5、线膨胀系数大

约为碳钢线膨胀系数的一倍半。在切削温度的作用下,工件容易发生热变形,影响尺寸精度。

6.导热系数小

一般为中碳钢导热系数的1/4~1/2左右。切削温度高,刀具磨损快。

刀具材料选择

1、应选用硬度、韧性和耐热性高、与不锈钢有化学亲和性的刀具材料。
2、用高速钢加工STS时,应选用W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al等高性能高速钢。
3、使用硬质合金时,不宜使用YT系合金,宜使用含Ta(Nb)的YW或YG钨钴(ISO M、K)合金。如YS2、YG3X、YG8W、YG6A、YG6X、YG643、YG813、YW3Y、YG8N等。
众所周知,刀具材料的切削性能与刀具的耐用性和生产率有关。刀具材料的加工性能影响刀具本身的制造和刃磨质量。宜选择硬度高、抗粘连性和韧性好的刀具材料,如YG类硬质合金。SUS用YT类硬质合金不是一个好的选择,尤其是在加工1Gr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时。绝对避免使用YT型硬型。合金,由于不锈钢中的钛(Ti)和YT基硬质合金中的Ti产生亲和力,切屑容易带走合金中的Ti,从而导致刀具磨损。生产实践统计表明,用YG532、YG813和YW2加工不锈钢产生良好的加工效果。
由于硬质合金比高速钢具有更好的耐热性和耐磨性,硬质合金材料制成的刀具更适合不锈钢切削。钨钴合金具有良好的韧性。该刀具可制成更大的前角和更锋利的刃口。因此,一般情况下,适合用钨钴合金加工不锈钢。特别是在振动较大的粗加工和断续切削的情况下,应使用钨钴合金刀片。它不像钨钴钛合金那样硬而脆,也不容易碎裂。钨钴钛合金虽然红硬性好,在高温条件下比钨钴合金更耐磨,但脆性大,不耐冲击和振动。因此,它通常用作不锈钢精加工工具。

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图 3。 YT级和YG级比较
4.硬质合金的涂层可以是CA15、CA25、YBM151、YBM251、YBM351、YBG202、YBG252、YBG302、CN251、YB425、ZC05、ZC07、ZM10等。
经典涂层是 TiAlN 或 AlCrN 涂层刀具。 TiAlN涂层具有硬度高、氧化温度高、热硬度好、附着力强、摩擦系数小、导热系数低等优良性能。由于 Cr 元素的熔点高于 Ti 元素,涂层公司开发了一种 AlCrN 涂层,其中 Cr 代替了 Ti。与TiAlN相比,AlCrN的高温氧化温度可显着提高,摩擦系数更小,排屑能力更强,但硬度略有降低。

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图4 3种不同涂层材料的硬度比较
对于金属陶瓷,可以使用YNG151。对于涂层金属陶瓷,可以使用 YNG151C。

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