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不锈钢加工中的一些关键问题和应对要素

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    2021-9-12 01:42
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2021-9-26 22:25:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
    在以前,不锈钢合金分为铁素体合金和马氏体合金。铁素体合金的铬含量为 10-12%,不可硬化。马氏体合金的铬和碳含量要高于铁素体不锈钢,同时还添加了锰和硅,这种合金可通过热处理工艺进行硬化。目前,铁素体和马氏体不锈钢合金并未广泛用于工业环境,而是用于家居用品中,例如厨房或花园工具。


    随着不锈钢的应用不断发展,不锈钢被频繁用于那些对机械强度和耐腐蚀性有着较高要求的应用场合。为了提高不锈钢的强度,冶金学家在其中添加了镍,从而使铁/铬合金变为铁/铬/镍合金。这些材料被称为奥氏体不锈钢,如今它们广泛用于那些对强度、耐腐蚀性和耐热性有着较高要求的工业场合中。该合金通常用于石化加工、为达到卫生标准而要求防腐蚀的食品行业以及在严苛环境条件下使用的通用机械。
    此外,提高不锈钢的性能也必然会大大增加不锈钢加工的难度。铁素体和马氏体不锈钢的耐腐蚀性基本上属于化学特性,因此这些不锈钢并不比普通钢件更难加工。然而,在奥氏体不锈钢中添加镍和其他元素会提高硬度、强度、抗变形能力和热属性,导致可加工性下降。


    直到现在,人们仍未真正掌握奥氏体不锈钢加工的奥秘。机床技工认为,由于不锈钢合金的强度更高,机械切削力更大,因此应使用强度更高的负角槽型刀具进行加工,同时还应降低切削参数。然而,使用该方法会缩短刀具寿命、产生长切屑、频繁出现毛刺、表面粗糙度不尽人意以及产生不必要的振动。
    实际上,切削奥氏体不锈钢需要的机械切削力并不比加工传统钢件的切削力高出许多。加工奥氏体不锈钢所需的大多数额外能耗都是由于其热属性导致的。金属切削是一种变形过程,当加工抗变形的奥氏体不锈钢时,就会产生过多的热量。
    在实际应用中,这些高参数的加工策略受到一定的限制。例如,表面粗糙度要求将会限制最高进给率。机床的功率以及刀具和工件的强度也会对所采用的加工参数造成限制。
    奥氏体不锈钢合金的热属性会导致问题,这意味着冷却液的应用几乎成为能否成功加工这类合金的关键。冷却液必须具有较高的质量,油水乳化液中的油含量至少占 8% 或 9%,而在很多加工中油含量通常为 3% 或 4%。


    刀具镀层,刀具基体表面的硬镀层增强了刀具表面的热硬度,并延长了刀具在高温环境下的使用寿命。然而,为了使刀具基体与热量隔绝,通常情况下必须采用厚镀层,但厚镀层却不能很好地粘附到非常锋利的槽型上。目前,刀具制造商正致力于制造能够良好阻隔热量的薄镀层。
    奥氏体不锈钢表具有较高的延展性,并展现出粘附刀具的趋势。因此,使用镀层还可以防止粘附性磨损,这是当切削材料粘附并积聚在切削刃上时发生的一种情况。粘附的工件材料随后可能会扯掉部分切削刃,从而导致表面粗糙度较差以及刀具故障。镀层可以提供润滑能力以抑制粘附性磨损;提高切削速度也有助于最大限度地减少粘附性磨损。
    一些奥氏体不锈钢合金含有磨蚀性的坚硬夹杂物,因此借助硬镀层来提高刀具的耐磨蚀性可以延长刀具寿命。
    加工时,合金的应变或加工硬化趋势会造成沟槽磨损。沟槽磨损可以说是极为严重的局部磨损,可以通过采用适当的镀层和其他措施(例如改变切削深度,以在整个切削刃上分散磨损区域)来减轻。


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    发表于 2021-9-26 22:25:28 | 显示全部楼层
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    该用户从未签到

    发表于 2021-9-27 09:07:26 | 显示全部楼层
    楼主表述之事与本人无关,只是本着“看贴回贴,繁荣网络、利人利己”的原则,为“保增长、扩内需、调结构,促民生”作出贡献,顺便赚1分。

    该用户从未签到

    发表于 2021-9-28 00:49:55 | 显示全部楼层
    顶![此回复虽然只有一个字,却深刻表达了回复人的深深的祝福与刻骨的感情,可谓言简意赅,一字千金,字字扣人心弦,催人泪下,足以见此作者扎实的文字功底和信手拈来的写作技巧及惨绝人寰的创新能力。实是佩服佩服...

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