合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不(bu)銹鋼的重要條件。根據不銹鋼的切削特點,要求刀具材料應具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小等特性。目前常用的刀具材料有高速鋼和硬質合金。
通常切(qie)削加工使用車(che)刀有焊接(jie)式和機械夾固式兩種(見(jian)圖(tu)7-4),車(che)刀的(de)結構如(ru)圖(tu)7-5所(suo)示。
1. 高速(su)鋼的選擇
高速鋼(gang)(gang)主(zhu)要(yao)用來制造銑刀、鉆(zhan)頭(tou)、絲錐、拉刀等復雜多刃刀具(ju)。普通高速鋼(gang)(gang)W18Cr4V使用時刀具(ju)耐用度很低(di),已不(bu)符合需要(yao),采(cai)用新型(xing)高速鋼(gang)(gang)刀具(ju)切削不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可獲得(de)較好(hao)的效果。
在相同的(de)(de)車削條(tiao)件(jian)下,用(yong)(yong)W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的(de)(de)刀(dao)(dao)具加(jia)工14Cr17Ni2工件(jian),刀(dao)(dao)具刃磨(mo)一次加(jia)工的(de)(de)件(jian)數分別(bie)為2-3件(jian)和12件(jian),用(yong)(yong)95W18Cr4V的(de)(de)刀(dao)(dao)具耐(nai)用(yong)(yong)度提(ti)高(gao)了幾倍。這是由(you)于提(ti)高(gao)了鋼的(de)(de)含(han)碳(tan)量(liang),從(cong)而(er)增加(jia)了鋼中(zhong)碳(tan)化物含(han)量(liang),常溫硬度提(ti)高(gao),HRC 2紅硬性(xing)更好,600℃時由(you)W18Cr4V的(de)(de)HRC 48.5上升到HRC 51~52,耐(nai)磨(mo)性(xing)比(bi) W18Cr4V提(ti)高(gao)2~3倍。
應(ying)用(yong)高(gao)釩高(gao)速(su)鋼(gang)W12Cr4V4Mo制(zhi)作型(xing)面(mian)銑(xian)刀加(jia)工14Cr17Ni2可(ke)(ke)以(yi)獲得較高(gao)的(de)刀具耐用(yong)度。因(yin)為(wei)含釩量增加(jia),可(ke)(ke)在(zai)鋼(gang)中形成硬(ying)度很高(gao)的(de)VC,細(xi)小的(de)VC存(cun)在(zai)于(yu)(yu)晶介,可(ke)(ke)以(yi)阻止晶粒長大,提高(gao)鋼(gang)的(de)耐磨性;W12Cr4V4Mo的(de)紅硬(ying)性很好(hao),600℃時硬(ying)度可(ke)(ke)達HRC51.7,因(yin)此適(shi)合于(yu)(yu)制(zhi)作切(qie)削不(bu)銹鋼(gang)的(de)各種復雜(za)刀具。但其強度(Sb=3140MPa)及沖擊韌(ren)性(ak=2.5J/cm3)略低于(yu)(yu)W18Cr4V,使(shi)用(yong)時要稍加(jia)注意。
隨著刀(dao)具制作技術的不斷發(fa)展,對于批量大的工件,采用硬質合(he)金(jin)多刃、復雜刀(dao)具進行切削加工效果會更好。
2. 硬質合金的選擇
YG類硬質合(he)(he)金的(de)(de)韌性(xing)較好(hao),可采用(yong)較大的(de)(de)前角,刀(dao)(dao)刃也可以磨得鋒(feng)利些,使切(qie)削輕(qing)快,且切(qie)屑與刀(dao)(dao)具不易產生粘接(jie),較適(shi)于加工不銹鋼(gang)(gang)。特別(bie)(bie)是(shi)在(zai)振動的(de)(de)粗(cu)車和(he)斷續(xu)切(qie)削時(shi),YG類合(he)(he)金的(de)(de)這~優點更(geng)為重(zhong)要。另(ling)外(wai),YG類合(he)(he)金的(de)(de)導(dao)熱(re)性(xing)較好(hao),其(qi)熱(re)導(dao)率比(bi)高(gao)速鋼(gang)(gang)高(gao)將近(jin)兩(liang)倍,比(bi)YT類合(he)(he)金高(gao)一(yi)倍。因(yin)此(ci)YG類合(he)(he)金在(zai)不銹鋼(gang)(gang)切(qie)削中(zhong)應用(yong)較多,特別(bie)(bie)是(shi)在(zai)粗(cu)車刀(dao)(dao)、切(qie)斷刀(dao)(dao)、擴(kuo)孔(kong)鉆及鉸刀(dao)(dao)等制造中(zhong)應用(yong)更(geng)為廣泛(fan)。
較(jiao)長時期以來,一般(ban)都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌號(hao)的(de)(de)硬質合(he)金(jin)作為切(qie)削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)刀具(ju)材料(liao),但(dan)均不(bu)能獲(huo)得較(jiao)理想的(de)(de)效(xiao)果;采用新牌號(hao)硬質合(he)金(jin)如(ru)813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等,切(qie)削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼可(ke)獲(huo)得較(jiao)好的(de)(de)效(xiao)果。用813牌號(hao)硬質合(he)金(jin)刀具(ju)切(qie)削(xue)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼效(xiao)果很(hen)好,因(yin)為813合(he)金(jin)既具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)硬度(du)(≥HRA91)、強度(du)(Sb=1570MPa),又(you)具(ju)有良好的(de)(de)高溫(wen)韌(ren)性(xing)、抗(kang)氧化性(xing)、抗(kang)黏結性(xing),其(qi)組織致(zhi)密、耐磨性(xing)好。