常見材料加工性能分析

常見材料加工性能分析modiifedbyPCChina第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina0.04–2.3%C低碳鋼:<0.25%C中碳鋼:0.25-0.55%C高碳鋼:>0.55%C含碳量越高鋼材的硬度越高

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碳鋼和合金鋼第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina合金元素是:Mn,Ni,Co,Cr,V,Mo,P,Pb,Setc.

作用:提高硬度,強(qiáng)度,加工硬化傾向,改善切削性能…高合金鋼:>5%合低合金鋼:<5%合金元素金元素P-990479合金鋼第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina鋼的切削性能低碳鋼易產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象中碳鋼的可切削性能最佳高碳鋼的硬度高，不易加工，而且刀具磨損快合金鋼等切削性能如下： +

C:0.3-0.6%.Pb,S,P

(freecutting)

– Mn,Ni,Co,Cr,VNb,W

C<0.3%C>0.6%P-990480第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina改善方法：冷拔，加水，添加硫，硒。主軸與刀具剛性好，選好槽型，刀尖角小而強(qiáng)度夠。刀片材質(zhì)韌性好抗塑變，大切深大進(jìn)給配低切速，精車余量大于硬化層；金屬陶瓷刀片是最佳后補(bǔ)選擇，順銑比逆銑好，采用小主偏角銑刀Vc

Vc1Vc2f0.10.20.51月牙洼塑變塑變月牙洼積屑瘤第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina鈦及鈦合金及其切屑加工

按照鈦成份的結(jié)構(gòu)，鈦合金可分為三類：,-和合金。

鈦合金的熱傳導(dǎo)性差，所以切屑極易粘在刀刃上。使用正確的切屑液很重要。

鈦合金機(jī)械加工性能最好，純鈦合金也很好。

從-到合金，加工性能愈來愈難，要求刀具材質(zhì)抗磨性增加，抗塑變，抗氧化，高強(qiáng)度，刃口鋒利。晶粒細(xì)化的非涂層硬質(zhì)合金，加正確的切削參數(shù)以及足夠的冷卻水，是最好的選擇。

鈦合金的加工硬化傾向比奧氏體不銹鋼弱，但切屑很熱，熱到可以燃燒。

銑削時(shí)，同樣推薦順銑和正確的刀具位置。Composite合成材料

Aluminum鋁合金Titanium鈦合金StainlessSteel/NickelbasealloysNickelbasealloys/CobaltalloysKevlar復(fù)合纖維第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChinaHRSA---高應(yīng)力耐熱合金此類金屬包括：高應(yīng)力鋼，模具鋼，某些不銹鋼，鈦合金等。這些材料的特點(diǎn)是：有的具有低的熱傳導(dǎo)率，這使切削區(qū)的溫度過高，易與刀具材料熱焊導(dǎo)致積屑瘤、加工硬化趨向增大，磨損加劇，切削力加大，而且波動大。車削刀片要求刃口槽型能很好地分散壓力，使切削熱盡量分布在切屑上，保持熱態(tài)下刃口鋒利。當(dāng)切削鑄造或鍛造硬皮時(shí)，應(yīng)降低切削速度。使用正確的，特殊生產(chǎn)的細(xì)晶非涂層硬質(zhì)合金刀片，或者加晶須的合成型陶瓷刀片。供給充足的冷卻水，確保屑流無阻。確保工藝系統(tǒng)穩(wěn)故，無振動傾向。盡量避免斷續(xù)車削。順銑，使切出時(shí)切屑最薄。銑刀選擇容屑槽要大。第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina

灰口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵白口鑄鐵加工性鑄鐵的切削加工當(dāng)加工鑄鐵時(shí)，一定要分析它的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)?；诣T鐵中含硅量的增加，將使鑄鐵強(qiáng)度增加，延展性降低，積屑瘤傾向減小。白口鐵的加工比較特別，它要求刀片的刃口采用倒角形式，一般用CBN與陶瓷刀片來代替磨削。加工鑄鐵的刀片要求具有高的熱硬性、化學(xué)穩(wěn)定性，陶瓷廣泛地與硬質(zhì)合金一起應(yīng)用。大多數(shù)鑄鐵的加工性能是比較容易的，灰鑄鐵是短屑的，而球墨鑄鐵與可鍛鑄鐵都是長屑的。第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina硬材料的加工硬材料是指HRC42~65的工件，以往，這些工件的成形往往靠磨削慢慢地加工。而今天，新的刀具材質(zhì)已經(jīng)將它推到車削與銑削的范疇了。常見的硬金屬包括：白口鐵，冷硬鑄鐵，高速鋼，工具鋼，軸承鋼，淬硬鋼。加工難點(diǎn)在于：切削區(qū)內(nèi)高溫度；單位切削力Kc大；后刀面磨損過快和斷裂。要求刀具：抗磨性強(qiáng)；化學(xué)穩(wěn)定性高；耐壓和抗彎；刃口強(qiáng)度高。盡管硬質(zhì)合金可以加工一些這樣的零件，但主要的刀具材質(zhì)是陶瓷與CBN。第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一modiifedbyPCChina鋁合金及其切削加工 現(xiàn)代制造業(yè)廣泛使用鋁合金(而非純鋁)，工件一般可分為鍛造件和鑄造件。 鋁合金中的添加元素主要是銅(增加應(yīng)力改善切削性能)；錳、硅(提高抗銹性和可鑄性)；鋅(提高硬度)。鋁合金中的硅，是改善其鑄造性能，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和應(yīng)力。這種鋁合金鑄件是不可熱處理的；反之銅的加入使其相反。鋁合金的加工性能應(yīng)該是好的，很低切削溫度允許很高的切削速度；但切屑不易控制。 鋁合金刀具要求有大的前角，甚至有些刀柄都是為鋁合金加工而專門設(shè)計(jì)的。

積屑瘤最常見也最難解決，這種情況多見于通用型刀具加工鋁合金，甚至很高的速度下也不能消除。 后刀面磨損過快源自鋁鑄件中硅的存在，而金鋼石刀具就是專門為解決這一問題的。 鋁