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易切削不锈钢加工的化学成分原理
来源:顶亮金属 时间:2022-08-10

普通不锈钢材料切削及磨削加工性能比较差,在高速自动机床上难以加工出表面光洁度较高的不锈钢制品。经研究发现,如向普通不锈钢中添加硫或硒时,其切削与磨削性能就会有明显提高,这种改良后的就叫易切削不锈钢。

易切削不锈钢加工

易切削不锈钢加工

国内最常用的易切削不锈钢牌号是Y1Cr18Ni9和Y1Cr13。它们的特点是化学成分中添加了0.15-0.4%的硫元素,且适量增加磷元素含量。不锈钢中的硫元素主要以硫化锰和硫化铁的形式独立存在的,在压力加工时,硫化物夹杂会沿着不锈钢材料延伸方向拉长,表现为细条状或是仿锤状,这会在组织中产生无数个细小缺口,以破坏组织连续性,在接下来的切削与磨削加工时,加工切屑非常容易断裂脱落,有利于机械加工。

由于硫化物质地较软,可自润滑,能够有效降低不锈钢材料与刀具之间的摩擦力,显著延长刀具使用寿命,还能有效提高加工件的尺寸精度与表面光洁度。此外硫化物是以细条状和仿锤状沿加工方向分布,因此易切削不锈钢材料的纵向抗拉强度基本不会减小,但伸长率却会大幅下降,总的来说含硫易切削不锈钢是使用最广泛的。

虽然以硒代硫可以更好的优化易切削不锈钢的塑性,且其伸长率与冲击值要远高于含硫不锈钢,但硒具有毒性且价格高昂,除关键部件外,通常很少会采用含硒易切削不锈钢。含铅的也用的很少,原因主要是铅难以均匀弥散在不锈钢中,此外带铅切屑也对人体有害。

易切削不锈钢的热处理工艺和同类不锈钢相同。2Cr13Ni2因为镍元素的作用,奥氏体组织稳定性得以提高,在退火时从相变点以上冷却至600-650℃保温24小时,奥氏体组织还没有完全分解为珠光体组织,在接下来的冷却中会转变成马氏体组织,较难退火软化。但该原料可使用两段退火工艺,通常经两个循环的拉拔与热处理,就能降低其强度与硬度。

易切削不锈钢的表面处理工艺基本和耐热不锈钢相同。含硫易切削不锈钢材料的拉拔塑性偏弱,在拉拔时道次减面率与总减面率都低于相同类的不锈钢材料,所以易切削不锈钢材料的交货状态主要是磨光状态,在制成成品时还要经矫直与磨光两个道序。