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不同的金属材料切削起来有什么不同?

2020-08-01 12:12
夹具侠
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在金属切削加工中,会有不同的工件材料,不同的材料其切削形成与去除特性各不相同,我们怎么来掌握不同材料的特性呢?ISO标准金属材料分为6种不同的类型组,每种类型在可加工性方面都具有独特的特性,本文将分别对它们进行总结。

金属材料分为6大类:

(1)P-钢

(2)M-不锈钢

(3)K-铸铁

(4)N-有色金属

(5)S-耐热合金

(6)H-淬硬钢

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

↑↑不同材料的切削特性↑↑

01-P钢

什么是钢?

- 钢是金属切削领域中最大的材料组。

- 钢可以是非淬硬钢或调质钢(硬度达400HB)。

- 钢是一种以铁(Fe)元素为主要成分的合金。它通过熔炼过程制造而成。

- 非合金钢的碳含量低于0.8%,只有Fe而没有其他合金元素。

- 合金钢的碳含量低于1.7%,加入了合金元素,如Ni、Cr、Mo、V、W等。

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

应用领域:在金属切削范围内,P组是最大的材料组,因为它涵盖了几个不同的工业领域。

材料通常为长切屑材料,能够形成连续、相对均匀的切屑。具体的切屑形式通常取决于碳含量。

– 含碳量低 = 坚韧的粘性材料。

– 含碳量高 = 脆性材料。

加工特性:

- 长切屑材料。

- 切屑控制相对容易、平稳。

- 低碳钢有粘性,需要锋利的切削刃。

- 单位切削力kc:1500~3100 N/mm

- 加工ISO P材料需要的切削力及功率,都在有限值范围内。

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

02-M不锈钢

什么是不锈钢?

- 不锈钢是带有最少11%~12%铬的合金材料。

- 碳含量通常很低(低至最大0.01%) 。

- 合金主要是Ni (镍)、Mo (钼) 和Ti (钛)。

- 在钢表面形成一层致密的Cr2O3,使其耐腐蚀。

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

应用领域:在M组中,大部分应用都属于石油和天然气、管件、法兰、加工行业以及制药行业。

切屑形状:材料形成不规则的薄片状切屑,与普通钢材相比,其切削力更高。不锈钢有许多种不同的类型。断屑性能(从容易到几乎无法断屑)因合金特性和热处理的不同而不同。

加工特性:

- 长切屑材料。

- 切屑控制在铁素体中相对平顺, 在奥氏体和双相中较困难。

- 单位切削力:1800~2850 N/mm

- 加工时产生高切削力、积屑瘤、热量和加工硬化。

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

03-K铸铁

什么是铸铁?

- 铸铁有3种主要类型:灰口铸铁(GCI) 、球墨铸铁 (NCI)和蠕墨铸铁(CGI)。

- 铸铁以Fe-C为主成分,带相对高的硅含量(1%~3%)。

- 碳含量超过2%,这是C在奥氏体相中最大的溶解度。

- Cr(铬)、Mo(钼)和V(钒)加入形成碳化物,增加了强度和硬度,但降低了机械加工性。

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

应用领域:K组主要应用在汽车部件、机器制造业和炼铁业。

切屑形状:材料的切屑成形有所不同,从近似粉末状的切屑到长切屑。加工该材料组所需的功率通常较小。*注:灰口铸铁(通常切屑近似粉末状)与球墨铸铁之间差别很大,后者的断屑许多时候比较类似于钢。

加工特性:

- 短切屑材料。

- 在所有工况下都具有良好的切屑控制。

- 单位切削力:790~1350 N/mm

- 以较高速度加工会产生磨料磨损。

- 中等切削力。

不同的金属材料,切削起来有什么不同?

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