一、不锈钢牌号、参数
按成分可分为Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)及析出硬化系(600系列)。
200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢
300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢
301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
304— 即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。
309—较之304有更好的耐温性。
316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 不锈钢水桶型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
400 系列—铁素体和马氏体不锈钢。
408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。
409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。
410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。
416—添加了硫改善了材料的加工性能。
420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。
430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。
440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。
500 系列—耐热铬合金钢。
600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。
不锈钢630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
二、不锈钢铣削特点
不锈钢的粘附性及熔着性强,切屑容易粘附在铣刀刀刃上,是切削条件恶化,逆铣时,刀刃先在已经硬化的的表面上滑行,增加了加工硬化的趋势,铣削时冲击、振动较大,使铣刀刀刃易崩刃和磨损。
铣削不锈钢时,应选用极压乳化液或硫化切削油。硬质合金材质的不锈钢铣刀,其铣削速度应该在40~60m/min,为避免切削刃在硬化层中的切削,加快刀具磨损,进给量应大于0.1mm。部分企业会用高硬刀具来加工不锈钢,其实针对304,与202等普通不锈钢材质,用硬质合金刀具即可。若加工316不锈钢,淬火热处理后的不锈钢,进口与高硬不锈钢,除了用高硬刀具外,加工不锈钢要刀具刃比较锋利,最好用各知名品牌的不锈钢专用刀具。
三、不锈钢铣削的刀具选择
合理选择刀具材料是保证高效率切削加工不锈钢的重要条件。根据不锈钢的切削特点,要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈钢的亲和作用小等特点。目前常用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
1.高速钢的选择
高速钢主要用来制造立铣刀、钻头、丝锥、拉刀等复杂多刃刀具。普通高速钢W18Cr4V使用时刀具耐用度很低已不符合需要,采用新型高速钢刀具切削不锈钢可获得较好的效果。
随着数控刀具制作技术的不断发展,对于批量大的工件,采用硬质合金多刃、复杂刀具进行切削加工效果会更好。
2.硬质合金的选择
YG类硬质合金的韧性较好,可采用较大的前角,刀刃也可以磨得锋利些,使切削轻快,且切屑与刀具不易产生粘结,较适于加工不锈钢。特别是在振动的粗车和断续切削时,YG类合金的这一优点更为重要。另外,YG类合金的导热性较好,其导热系数比高速钢高将近两倍,比YT类合金高一倍。因此YG类合金在不锈钢切削中应用较多,特别是在粗车刀、切断刀、扩孔钻及铰刀等制造中应用更为广泛。
除了材料的选择外,还需要注意选刀具角度。
1、大螺旋角铣刀 (圆柱铣刀、立铣刀)
铣削加工不锈钢的时候,切削刃要在保持锋利的同时还需要有承受冲击的能力,容屑槽要大。这个时候就可以使用大螺旋角铣刀,螺旋角b从20°增加到45°(gn=5°),这样可以将刀具的耐用度提升一半以上。铣刀的工作前角g0e由11°提升到27°以上,铣削轻快。但是不要增大b值,以b值≤35°为适宜,避免消弱刀齿的情况产生。
2、波形刃立铣刀
这种铣刀主要用于加工不锈钢管件以及不锈钢薄壁件,这种刀具的好处是振动小、切削轻快,加工中的切削易碎,而且还可以保证工件不变形。用硬质合金立铣刀进行高速的铣削,可转位端铣削不锈钢都可以取得良好的效果。
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