分析不銹鋼為什么切削加工困難(SLD鋼材跟LD有什么區(qū)別)
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分析不銹鋼為什么切削加工困難 ♂
與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,不銹鋼材料加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素,這些合金元素的增加,不僅提高了鋼的耐蝕性,對不銹鋼的機械性能也有一定影響,如馬氏體不銹鋼4Cr13與45號中碳鋼相比,具有相同的含碳量,但相對切削加工性只有45鋼的58%;奧氏體不銹1Cr18Ni9Ti只有40%,而奧氏體鐵素體雙相不銹鋼韌性高、切削性更差,2.不銹鋼材料切削難點分析,在實際加工中,切削不銹鋼往往伴隨著斷刀、粘刀現(xiàn)象的發(fā)生,由于不銹鋼在切削時塑性變形大,產(chǎn)生的切屑不易折斷、易粘結(jié),導(dǎo)致在切削過程中加工硬化嚴(yán)重,每一次走刀都對下一次切削產(chǎn)生硬化層,經(jīng)過層層積累,不銹鋼在切削過程中的硬度越來越大,需要的切削力也隨之升高,加工硬化層的產(chǎn)生、切削力的增高必然導(dǎo)致刀具與工件之間的摩擦增大,切削溫度也隨之升高,并且,不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)較小,散熱條件差,大量切削熱集中刀具與工件之間,使已加工表面惡化,嚴(yán)重影響了已加工表面的質(zhì)量。
而且,切削溫度的升高會加劇刀具磨損,使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼,切削刃產(chǎn)生缺口,從而影響工件表面質(zhì)量,降低了工作效率,增加了成本,3.提高不銹鋼加工質(zhì)量的方法,由上可以看出,不銹鋼的加工比較困難,切削時易產(chǎn)生硬化層,容易斷刀;產(chǎn)生的切屑不易折斷,導(dǎo)致粘刀,會加劇刀具的磨損,針對不銹鋼這些切削特點,結(jié)合實際,我們從刀具材料、切削參數(shù)及冷卻方式三方面入手,找到提高不銹鋼加工質(zhì)量的方法,3.1刀具材料的選擇,選擇合適的刀具是加工出高質(zhì)量零件的基礎(chǔ)。
刀具太差,加工不出合格的零件;選擇過好的刀具,雖然能滿足零件的表面質(zhì)量要求,但容易造成浪費,提高了成本,結(jié)合不銹鋼切削時散熱條件差、產(chǎn)生加工硬化層、易粘刀等特點,選擇的刀具材料應(yīng)滿足耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼親和作用小的特點,3.1.1高速鋼,高速鋼是加入W、Mo、Cr、V、Go等合金元素的高合金工具鋼,具有較好的工藝性能,強度和韌性配合好,抗沖擊振動的能力較強,在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度(HRC仍在60以上),高速鋼紅硬性好,適合制作銑刀、車刀等銑削刀具,可以滿足不銹鋼切削時產(chǎn)生的硬化層及散熱性差等切削環(huán)境,W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具,自1906年誕生以來,已經(jīng)被廣泛制作成各種刀具以滿足切削加工的需要。
但隨著各種被加工材料機械性能的不斷提高,W18Cr4V刀具已經(jīng)不能滿足難加工材料的加工要求,高性能的鈷高速鋼應(yīng)時而生,與普通高速鋼相比,鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性,適合高切除率加工和斷續(xù)切削加工,常用牌號如W12Cr4V5Co5,3.1.2硬質(zhì)合金鋼,硬質(zhì)合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷或鎳、鉬為粘結(jié)劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品,硬質(zhì)合金具有強度和韌性較好,耐熱、耐磨、耐腐蝕、硬度高等一系列優(yōu)良性能,在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度,適合不銹鋼、耐熱鋼等難加工材料的切削加工,常見硬質(zhì)合金主要分為三類:YG類(鎢鈷類硬質(zhì)合金)、YT類(鎢鈦鈷類)、YW類(鎢鈦鉭(鈮)類),這三種合金的成分不同,用途也有很大差別,其中YG類硬質(zhì)合金由于具有較好的韌性,導(dǎo)熱性也較好,可以選擇較大的前角,適合不銹鋼的切削。
3.2切削不銹鋼刀具幾何參數(shù)的選擇,1)前角o:結(jié)合不銹鋼強度高、韌性好、切削時切屑不易被切離等特點,在保證刀具有足夠強度的前提下,應(yīng)選用較大的前角,這樣既可以減小加工對象的塑性變形,也能夠降低切削溫度和切削力,同時減少硬化層的產(chǎn)生,2)后角o:增加后角將減小加工表面與后刀面的摩擦,但切削刃的散熱能力和強度也隨之降低,后角的大小取決于切削厚度,切削厚度大時,宜選較小后角,3)主偏角kr、副偏角k′r、:主偏角kr的減小可增加刀刃工作長度,有利于散熱,但在切削時會增加徑向力,容易產(chǎn)生振動,常取kr值為50~90,若機床剛性不足,可適當(dāng)加大,副偏角常取k′r9~15,4)刃傾角s:為了增加刀尖強度,刃傾角一般取s7~3,3.3切削液和冷去方式的選擇,由于不銹鋼的切削加工性較差,對切削液的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下幾類:。
1)乳化液:比較常見的冷卻方式,具有較好的冷卻、清洗、潤滑性能,常用于不銹鋼粗車,2)硫化油:切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物,而且在高溫下不易破壞,具有良好的潤滑作用,并有一定的冷卻效果,一般用于鉆孔、鉸孔及攻絲,3)機油、錠子油等礦物油:其潤滑性能較好,但冷卻和滲透性較差,適用于外圓精車,在切削加工過程中應(yīng)使切削液噴嘴對準(zhǔn)切削區(qū),或最好采用高壓冷卻,噴霧冷卻等冷卻方式,4.以把手為例子,分析不銹鋼銑削過程中的加工方法,該零件雖然結(jié)構(gòu)簡單,但零件材料為1Cr18Ni9Ti,屬于奧氏體不銹鋼,厚度12,切削量較大,加工硬化嚴(yán)重,若采用逆銑,則刀齒先在已經(jīng)硬化的表面上滑行,加工硬化會更嚴(yán)重,所以此零件最好采用順銑加工外形尺寸,以便減小加工硬化以及銑削時帶來的沖擊、振動,保護(hù)銑刀刀齒不易崩刃,不對稱順銑法能保證切削刃平穩(wěn)地從金屬中切離,切屑粘結(jié)接觸面積小,在高速離心力的作用下易被甩掉,以免刀齒重新切入工件時,切屑沖擊前刀面產(chǎn)生剝落和崩刃現(xiàn)象,提高刀具的耐用度,零件外形圖見圖1,另外,選用哪種銑刀呢,針對上述不銹鋼難加工的特點,我們發(fā)現(xiàn)銑削不銹鋼的刀具應(yīng)滿足以下這些特點:切削刃要鋒利,又要能承受沖擊,容屑槽也要大。
結(jié)合零件外形尺寸以及我所的實際,選用大螺旋角銑刀(包括圓柱銑刀、立銑刀)能夠滿足上述條件,同時若把所選刀具螺旋角從20增加到40,刀具耐用度也可提高1.5倍以上,選擇高速鋼立銑刀,銑刀直徑16,轉(zhuǎn)速300r/min,進(jìn)給量37.5mm/min銑出六面尺寸,由于不銹鋼銑削時產(chǎn)生大量的熱量,故應(yīng)選擇合適的冷卻方式,理論上采用噴霧冷卻法效果最為顯著,可提高銑刀耐用度一倍以上,但這種冷卻方式不適用于我們的工作場所,故這里采用10%乳化液冷卻,并保證切削液流量達(dá)到充分冷卻,鉗工劃出外形線,需要銑零件的外形尺寸,分析零件內(nèi)腔有2R4內(nèi)角,需選用直徑為8的銑刀,由于銑刀直徑較小,轉(zhuǎn)速高,故應(yīng)選擇刀耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小的硬質(zhì)合金鋼,因為硬質(zhì)合金鋼具有較高的硬度(70~175HRC),耐850℃~1000℃的高溫,具有良好的耐磨性和耐熱性以及高硬度,其切削速度也比高速鋼刀具提高2到3倍,正適合這里的高速切削。
加工過程中應(yīng)勤于觀察,及時清除刀齒周圍的粘屑,防止粘刀,避免損傷已加工面,5.結(jié)語,綜上所述,雖然不銹鋼的切削性差,具有加工硬化嚴(yán)重、切削力大、導(dǎo)熱系數(shù)低、易粘刀、易磨損刀具等缺點,但只要找到合適的加工方法,采用合適的刀具、切削方式以及切削用量,選擇合適的冷卻液,在工作中勤于思考,不銹鋼等難加工材料也就迎“刃”而解了,東锜精密模具代理分銷美國(芬可樂)、日本(日立、大同、新日鐵)、德國(薩斯特、布德魯斯)、瑞典(一勝百)、奧地利(百祿)等進(jìn)口優(yōu)質(zhì)特殊鋼材,公司通過嚴(yán)格的進(jìn)貨標(biāo)準(zhǔn)及先進(jìn)的品質(zhì)檢測儀器,保證為客戶提供合格優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
SLD鋼材跟LD有什么區(qū)別 ♂
是同一種類型的材料,都是冷作鋼材,但是材質(zhì)不同,成分參數(shù),和熱處理工藝都不一樣,用途也有區(qū)別,7Cr7Mo2V2Si(LD),一該鋼的特性:,7Cr7Mo2V2Si簡稱LD,LD1國內(nèi)研制的新型高強韌特種耐磨性冷沖模具鋼,按其用途而取“冷鐓”(LengDun),LD原為系列鋼號,分為LD1,LD2等,但在實際運用中LD1為最佳,其他應(yīng)用很少,該鋼在保持較高韌性的情況下,其抗壓強度、抗彎強度、耐磨性等較65Nb優(yōu)良,該鋼最初是針對冷鐓模具而研制,其碳含量低于G.Steven推薦的“平衡碳”規(guī)律,使鋼在具有高硬度的同時,又具有較好韌性;加入Cr、Mo、V元素,有利于二次硬化,保證鋼具有較高的硬度、強度和良好的耐磨性;加入一定量的Si,以強化基體,提高回火穩(wěn)定性。
二化學(xué)成份(%):,C0.70~0.80,Si0.70~1.20,Cr6.50~7.00,Mo2.00~2.50,V1.70~2.20,Mn≤0.40,P≤0.030,S≤0.030。
三供貨狀態(tài):退火HB207~255,四熱處理制度:,1LD鋼常用的熱處理工藝:,1100-1150℃,淬火530-570C回火,回火后硬度HRC57-63,1100℃淬火后的組織為細(xì)針馬氏體+殘留奧氏體+剩余碳化物,晶粒度10.5級,1100℃淬火、570℃回火后的組織為回火馬氏體+殘余碳化物。
27Cr7Mo2V2Si高溫加熱時脫碳傾向較嚴(yán)重,淬火加熱應(yīng)在脫氧后的鹽熔爐中,真空加熱中和保護(hù)氣氛中進(jìn)行,淬火時應(yīng)采用850℃預(yù)熱,選用1100℃-1150℃為最終淬火加熱溫度,保溫系數(shù)為20~25s/mm,加熱后分級淬火,回火溫度為530℃-570℃,回火次數(shù)為2-3次,回火后的硬度為60~62HRC,五用途:,1適用于制造形狀復(fù)雜,承受沖擊、彎曲應(yīng)力較大而要求耐磨性能高的各類大中型沖裁模,重裁冷鐓、冷擠模具,也可用于制造熱變形模具。
2LD鋼已被廣泛應(yīng)用于制造冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等隨沖擊、彎曲應(yīng)力較大,又要求耐磨損的各類冷作模具,3可用于螺栓冷鐓光沖模,螺栓冷鐓切邊模,螺母冷鐓壓球模,螺母冷鐓六角模,4自行車中軸碗冷擠壓模,套筒扳手冷擠壓沖頭,內(nèi)六角螺栓三序沖頭,軸承圈打字沖模,汽車板彈簧沖孔模等,蘇州東锜公司始終堅持質(zhì)量求生存、用戶至上的信念和“追求卓越、打造精品”的經(jīng)營理念,誠信、實力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認(rèn)可,以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、合理的價格,竭誠為廣大客戶提供優(yōu)良的服務(wù)并和大家取得更好的經(jīng)濟效益,歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談,我們將竭誠為你服務(wù),共創(chuàng)美好的未來。
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