難加工金屬材料的切削
正文
某些高強度或高硬度金屬材料的切削加工性很差,切削時或者刀具壽命縮短,或者卷屑、斷屑困難,或者加工表面質量差,或者這幾種現象兼而有之,故這類材料稱為難加工金屬材料。切削加工中常遇到的難加工金屬材料有不鏽鋼、鈦合金、高溫合金、高強度鋼和高錳鋼等。這類金屬材料難於加工的主要原因是:①材料中含有高熔點的合金元素如鐵、鈦、鉻、鈷、鎳、釩、鎢、鉬和錳等,它們相互結合,或與氮、硼、碳等元素相結合,形成高硬度的化合物(顆粒),加劇了刀具的磨損;②材料本身的強度(特別是高溫強度)和硬度高,韌性大,加工時由於表麵塑性變形而產生嚴重的加工硬化,使切屑強韌,因此切削力很大,切削溫度高;③有些難加工材料(如鈦合金)的化學活性大,與刀具材料的化學親和力強,使刀具容易產生粘著磨損和擴散磨損(指在切削區的高溫作用下,刀具與工件中的元素互相擴散,使刀具表層組織變化),而加快刀具磨損。
各種難加工材料具有不同的特點,在切削加工時需要採取不同的措施才能有效地改善切削加工性。常用的基本措施是:①提高工藝系統的剛度;②加大工具機的功率;③合理選用刀具材料;④合理設計刀具結構和幾何參數;⑤選用適當的切削用量;⑥選用適當的切削液和供液方法;⑦採用振動切削、等離子弧加熱切削(見切削加工)等新工藝或電火花加工、電解加工等特種加工方法。某些難加工金屬材料的特徵和改善切削加工性的措施見表。