不同的金屬材料切削起來有什么不同?
在金屬切削加工中,會有不同的工件材料,不同的材料其切削形成與去除特性各不相同,我們怎么來掌握不同材料的特性呢?ISO標(biāo)準(zhǔn)金屬材料分為6種不同的類型組,每種類型在可加工性方面都具有獨特的特性,本文將分別對它們進(jìn)行總結(jié)。
金屬材料分為6大類:
(1)P-鋼
(2)M-不銹鋼
(3)K-鑄鐵
(4)N-有色金屬
(5)S-耐熱合金
(6)H-淬硬鋼
↑↑不同材料的切削特性↑↑
01-P鋼
什么是鋼?
- 鋼是金屬切削領(lǐng)域中最大的材料組。
- 鋼可以是非淬硬鋼或調(diào)質(zhì)鋼(硬度達(dá)400HB)。
- 鋼是一種以鐵(Fe)元素為主要成分的合金。它通過熔煉過程制造而成。
- 非合金鋼的碳含量低于0.8%,只有Fe而沒有其他合金元素。
- 合金鋼的碳含量低于1.7%,加入了合金元素,如Ni、Cr、Mo、V、W等。
應(yīng)用領(lǐng)域:在金屬切削范圍內(nèi),P組是最大的材料組,因為它涵蓋了幾個不同的工業(yè)領(lǐng)域。
材料通常為長切屑材料,能夠形成連續(xù)、相對均勻的切屑。具體的切屑形式通常取決于碳含量。
– 含碳量低 = 堅韌的粘性材料。
– 含碳量高 = 脆性材料。
加工特性:
- 長切屑材料。
- 切屑控制相對容易、平穩(wěn)。
- 低碳鋼有粘性,需要鋒利的切削刃。
- 單位切削力kc:1500~3100 N/mm
- 加工ISO P材料需要的切削力及功率,都在有限值范圍內(nèi)。
02-M不銹鋼
什么是不銹鋼?
- 不銹鋼是帶有最少11%~12%鉻的合金材料。
- 碳含量通常很低(低至最大0.01%) 。
- 合金主要是Ni (鎳)、Mo (鉬) 和Ti (鈦)。
- 在鋼表面形成一層致密的Cr2O3,使其耐腐蝕。
應(yīng)用領(lǐng)域:在M組中,大部分應(yīng)用都屬于石油和天然氣、管件、法蘭、加工行業(yè)以及制藥行業(yè)。
切屑形狀:材料形成不規(guī)則的薄片狀切屑,與普通鋼材相比,其切削力更高。不銹鋼有許多種不同的類型。斷屑性能(從容易到幾乎無法斷屑)因合金特性和熱處理的不同而不同。
加工特性:
- 長切屑材料。
- 切屑控制在鐵素體中相對平順, 在奧氏體和雙相中較困難。
- 單位切削力:1800~2850 N/mm
- 加工時產(chǎn)生高切削力、積屑瘤、熱量和加工硬化。
03-K鑄鐵
什么是鑄鐵?
- 鑄鐵有3種主要類型:灰口鑄鐵(GCI) 、球墨鑄鐵 (NCI)和蠕墨鑄鐵(CGI)。
- 鑄鐵以Fe-C為主成分,帶相對高的硅含量(1%~3%)。
- 碳含量超過2%,這是C在奧氏體相中最大的溶解度。
- Cr(鉻)、Mo(鉬)和V(釩)加入形成碳化物,增加了強度和硬度,但降低了機(jī)械加工性。
應(yīng)用領(lǐng)域:K組主要應(yīng)用在汽車部件、機(jī)器制造業(yè)和煉鐵業(yè)。
切屑形狀:材料的切屑成形有所不同,從近似粉末狀的切屑到長切屑。加工該材料組所需的功率通常較小。*注:灰口鑄鐵(通常切屑近似粉末狀)與球墨鑄鐵之間差別很大,后者的斷屑許多時候比較類似于鋼。
加工特性:
- 短切屑材料。
- 在所有工況下都具有良好的切屑控制。
- 單位切削力:790~1350 N/mm
- 以較高速度加工會產(chǎn)生磨料磨損。
- 中等切削力。
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