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。


  通常切削加工使(shi)用車刀(dao)(dao)有焊接式和機(ji)械夾固式兩種(zhong)(見圖7-4),車刀(dao)(dao)的結構(gou)如圖7-5所示。


圖 5.jpg


1. 高速鋼的(de)選(xuan)擇


  高(gao)(gao)速鋼(gang)(gang)主(zhu)要用(yong)(yong)來制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉(la)刀等復雜多刃(ren)刀具。普通高(gao)(gao)速鋼(gang)(gang)W18Cr4V使用(yong)(yong)時(shi)刀具耐用(yong)(yong)度很(hen)低(di),已不符合需(xu)要,采用(yong)(yong)新型(xing)高(gao)(gao)速鋼(gang)(gang)刀具切(qie)削不銹鋼(gang)(gang)可獲(huo)得較好的效果。


  在相(xiang)同的(de)車削條件(jian)下,用W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的(de)刀(dao)(dao)具加(jia)工14Cr17Ni2工件(jian),刀(dao)(dao)具刃磨一次加(jia)工的(de)件(jian)數(shu)分別為2-3件(jian)和12件(jian),用95W18Cr4V的(de)刀(dao)(dao)具耐用度提(ti)高了幾倍。這是由(you)于提(ti)高了鋼的(de)含(han)碳(tan)量,從而增加(jia)了鋼中碳(tan)化(hua)物含(han)量,常溫硬(ying)度提(ti)高,HRC 2紅硬(ying)性(xing)更(geng)好,600℃時(shi)由(you)W18Cr4V的(de)HRC 48.5上升到HRC 51~52,耐磨性(xing)比 W18Cr4V提(ti)高2~3倍。


  應(ying)用高(gao)(gao)釩高(gao)(gao)速鋼(gang)W12Cr4V4Mo制作型面銑刀(dao)加工14Cr17Ni2可(ke)以(yi)獲(huo)得較高(gao)(gao)的(de)(de)刀(dao)具耐(nai)用度(du)。因為(wei)含(han)釩量增加,可(ke)在(zai)鋼(gang)中形成硬(ying)(ying)度(du)很高(gao)(gao)的(de)(de)VC,細小的(de)(de)VC存在(zai)于(yu)晶介,可(ke)以(yi)阻止晶粒(li)長大(da),提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)磨性(xing);W12Cr4V4Mo的(de)(de)紅硬(ying)(ying)性(xing)很好,600℃時硬(ying)(ying)度(du)可(ke)達HRC51.7,因此適合(he)于(yu)制作切削不銹鋼(gang)的(de)(de)各種(zhong)復雜刀(dao)具。但(dan)其(qi)強度(du)(Sb=3140MPa)及(ji)沖擊韌性(xing)(ak=2.5J/cm3)略低(di)于(yu)W18Cr4V,使用時要稍(shao)加注意。


  隨著(zhu)刀具制作(zuo)技術的不(bu)斷發展,對于批量大(da)的工件,采(cai)用硬質合金多刃、復(fu)雜(za)刀具進(jin)行切(qie)削加(jia)工效(xiao)果會(hui)更好(hao)。


2. 硬質合金的選擇


  YG類(lei)(lei)(lei)硬質合(he)(he)金(jin)的(de)韌性較(jiao)好,可采用較(jiao)大的(de)前角,刀(dao)刃也可以磨(mo)得鋒利(li)些,使(shi)切削輕快,且(qie)切屑與刀(dao)具不(bu)易產生(sheng)粘接,較(jiao)適(shi)于加工不(bu)銹(xiu)鋼。特(te)別是(shi)在振動的(de)粗車(che)(che)和斷續(xu)切削時,YG類(lei)(lei)(lei)合(he)(he)金(jin)的(de)這~優點更(geng)為重(zhong)要。另外(wai),YG類(lei)(lei)(lei)合(he)(he)金(jin)的(de)導熱性較(jiao)好,其熱導率比高(gao)速(su)鋼高(gao)將近兩倍,比YT類(lei)(lei)(lei)合(he)(he)金(jin)高(gao)一(yi)倍。因此YG類(lei)(lei)(lei)合(he)(he)金(jin)在不(bu)銹(xiu)鋼切削中應用較(jiao)多,特(te)別是(shi)在粗車(che)(che)刀(dao)、切斷刀(dao)、擴孔鉆(zhan)及鉸刀(dao)等制造(zao)中應用更(geng)為廣(guang)泛。


  較(jiao)長時期以來,一般(ban)都(dou)采用(yong)YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等(deng)普通牌號(hao)的(de)硬(ying)質(zhi)合(he)(he)(he)金(jin)作(zuo)為切(qie)(qie)(qie)削不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)刀具(ju)材料,但(dan)均不(bu)能獲得(de)較(jiao)理想(xiang)的(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo);采用(yong)新牌號(hao)硬(ying)質(zhi)合(he)(he)(he)金(jin)如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等(deng),切(qie)(qie)(qie)削不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可獲得(de)較(jiao)好(hao)的(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。用(yong)813牌號(hao)硬(ying)質(zhi)合(he)(he)(he)金(jin)刀具(ju)切(qie)(qie)(qie)削奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)很好(hao),因為813合(he)(he)(he)金(jin)既具(ju)有較(jiao)高的(de)硬(ying)度(du)(du)(≥HRA91)、強(qiang)度(du)(du)(Sb=1570MPa),又具(ju)有良好(hao)的(de)高溫韌性(xing)(xing)、抗氧化(hua)性(xing)(xing)、抗黏結(jie)性(xing)(xing),其組織(zhi)致密(mi)、耐磨性(xing)(xing)好(hao)。