改善技能書材料可切削的途徑:
1.調(diào)整化學(xué)成分
碳素鋼的強(qiáng)度、硬度隨著含碳量的增加而提高,而塑性、韌性則降低。低碳鋼塑性和韌性較高,高碳鋼的強(qiáng)度和硬度較高,都給切削加工帶來一定困難。中碳鋼的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都居于高碳鋼與低碳鋼之間,故可切削性較好。
鋼中加入硫、鉛等元素對改善可切削性是有利的。這類元素會產(chǎn)生一種有潤滑作用的金屬夾雜物(如硫化錳),從而減輕鋼對刀具的摩檫能力,改善可切削性。一般易切鋼常含有這類元素,但會造成鋼的強(qiáng)度降低。
鋼中加入鉻、鎳、鎢、鉬、釩等合金元素時(shí),強(qiáng)度和硬度都提高,會使切削力增大,切削熱增多;其中鎳、鎢、鉬的加入會使導(dǎo)熱性下降,切削更加困難。很多合金鋼,特別是耐熱鋼、不銹鋼等價(jià)格困難的主要原因就是加入了這些元素。
鑄鐵的可切削性取決于游離鈦石墨的多少。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為一定時(shí),游離態(tài)石墨多,則滲碳體就少。滲碳體很硬,會加速刀具的機(jī)械磨損;而石墨很軟,且有潤滑作用。所以鑄鐵的化學(xué)元素中,能促進(jìn)石墨化的元素越多,如硅、鋁等,鑄鐵的可切削性越好,反之,阻礙石墨化的元素越多,如錳銦、硫、磷等,則鑄鐵的可切削性越差。
2.進(jìn)行熱處理
同樣成分的材料,當(dāng)其顯微組織不同時(shí),它們的機(jī)械性能就不一樣,因而可切削性就有差別。
對于非合金鋼和合金鋼,退火和正火處理后的顯微組織是鐵素體和珠光體;調(diào)質(zhì)處理后的顯微組織是鐵素體和料狀的滲碳體所組成的回火索氏體;淬火及低溫回火后的顯微組織是回火馬氏體。他們的硬度依次遞增,可切削性依次下降。
顯微組織對可切削性影響的另一方面是它的形狀和大型。如珠光體有片狀、球狀和針狀等形態(tài)。其中針狀的硬度越高,對刀具磨損最大;球狀的硬度最低,對刀具磨損最小。所以對過共析鋼進(jìn)行球化退火,可以改善其可切削性。
低碳鋼可通過正火提高硬度、降低塑性,從而提高允許的切削速度、減少出現(xiàn)積屑瘤的可能性,因此可減小已加工表面的粗糙度值,改善低碳鋼的可切削性。加工2Cr13不銹鋼時(shí),可通過調(diào)質(zhì)處理提高其硬度至28HRC,降低塑性和減小已jag表面的粗糙度值。白口鑄鐵可通過在950-1000℃下長期退火而變成可鍛鑄鐵,從而是切削加工較易進(jìn)行。
由此可知,通過熱處理改變材料的顯微組織和機(jī)械性能,是改善材料可切削性的主要方法。
總之,在具體加工時(shí),一方面要根據(jù)工件要求,合理選擇道具、切削用量和切削液;另一方面也應(yīng)從工件材料著手,在工藝允許的范圍內(nèi)選擇合適的熱處理工藝,改善材料的可切削性,以提高工件的加工質(zhì)量和刀具的使用壽命。