切削不锈钢时怎样选择刀具材料?

合理选择刀具材料是保证高效率切削加工不锈钢的重要条件。根据不锈钢的切削特点,要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈钢的亲和作用小等特点。目前常用的刀具材料有高速钢和硬质合金。

高速钢的选择:

高速钢主要用来制造铣刀、钻头、丝锥、拉刀等复杂多刃刀具。普通高速钢W18Cr4V使用时刀具耐用度很低已不符合需要,采用新型高速钢刀具切削不锈钢可获得较好的效果。在相同的车削条件下,用W18Cr4V和95w18Cr4V两种材料的刀具加工1Cr17Ni2工件,刀具刃磨一次加工的件数分别为2~3件和12件,用95w18Cr4V的刀具耐用度提高了几倍。这是由于提高了钢的含碳量,从而增加了钢中碳化物含量,常温硬度提高2HRC红硬性更好,600℃时由W18Cr4V的HRC48.5上升到HRC51~52,耐磨性比W18Cr4V提高2~3倍。应用高钒高速钢W12Cr4V4Mo制作型面铣刀加工1Cr17Ni2可以获得较高的刀具耐用度。因为含钒量增加,可在钢中形成硬度很高的VC,细小的VC存在于晶介,可以阻止晶粒长大,提高钢的耐磨性;W12Cr4V4Mo的红硬性很好,600℃时硬度可达HRC51.7,因此适合于制作切削不锈钢的各种复杂刀具。但其强度(sb=3140 MPa)及冲击韧性(ak=2.5 J/cm3)略低于W18Cr4V,使用时要稍加注意。随着刀具制作技术的不断发展,对于批量大的工件,采用硬质合金多刃、复杂刀具进行切削加工效果会更好。硬质合金的选择:YG类硬质合金的韧性较好,可采用较大的前角,刀刃也可以磨得锋利些,使切削轻快,且切屑与刀具不易产生粘结,较适于加工不锈钢。特别是在振动的粗车和断续切削时,YG类合金的这一优点更为重要。另外,YG类合金的导热性较好,其导热系数比高速钢高将近两倍,比YT类合金高一倍。因此YG类合金在不锈钢切削中应用较多,特别是在粗车刀、切断刀、扩孔钻及铰刀等制造中应用更为广泛。较长时期以来,一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌号的硬质合金作为切削不锈钢的刀具材料,但均不能获得较理想的效果;采用新牌号硬质合金如813、758、767、640、712、798、YM051、YM052、YM10、YS2T、YD15等,切削不锈钢可获得较好的效果。而用813牌号硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢效果很好,因为813合金既具有较高的硬度(≥HRA91)、强度(sb=1570MPa),又具有良好的高温韧性、抗氧化性、抗粘结性,其组织致密耐磨性好

高速钢

   又名风钢或锋钢,意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化,并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢,含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10~25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度,HRC能在60以上。这就是高速钢 主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高的硬度,但当温度高于200℃时,硬度便急剧下降,在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度,完全丧失了切削金属的能力,这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好,弥补了碳素工具钢的致命缺点,可以用来制造切削工具。   高速钢的热处理工艺较为复杂,必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。退火温度一般为860~880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800~850℃预热(以免引起大的热应力),然后迅速加 热到淬火温度1190~1290℃(不同牌号实际使用时温度有区别),后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热,现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体,影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变,进一步提高硬度和耐磨性,一般要进行2~3次回火,回火温度560℃,每次保温1小时。   

(1)生产制造方法:通常采用电炉生产,近来曾采用粉末冶金方法生产高速钢,使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上,提高了使用寿命。   (2)用途:用于制造各种切削工具。如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。

适用范围

适用于一般车床、半自动及自动车床、刨床的外圆、端面、内孔、螺纹、平面、台阶、 凹槽及切断等工序的加工。

  特点:采用高速钢材质,有很好的韧性及较高硬度,切削几何参数可按需磨制。

  硬度范围:HRC58-62 HRC63-65 HRC68-70 白钢制品

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