目前不銹鋼被廣泛應用于航空航天、發電設備制造、建筑和食品等工業部門及日常生活中。而不銹鋼材料在加工過程中易出現刀具磨損加快、加工表面完好性差、切屑排除困難等共性問題，嚴重影響了此類材料零件的加工質量、生產周期及加工成本。小編針對不銹鋼材料加工難點進行分析總結，并為金粉們提供了不銹鋼切削的具體措施及典型產品作參考。
 

 

不銹鋼
 

  不銹鋼材料難加工的原因

    1、高溫強度高，加工硬化傾向大

       與一般鋼相比，不銹鋼的強度、硬度并不高，但由于含大量的Cr、Ni、Mn等元素，塑性與韌性好，高溫強度高，加工硬化傾向大，因此，切削負荷重。此外，奧氏體不銹鋼在切削過程中，內部還會析出一些碳化物，加重了對刀具的擦傷作用。

 
    2、切削力大

     不銹鋼在切削過程中塑性變形大，尤其是奧氏體不銹鋼（其伸長率超過45鋼的1.5倍以上），使得切削力增加。

   
     3、切屑與刀具粘結現象嚴重

     切削過程中容易生成積屑瘤，既影響加工表面粗糙度，又容易造成刀具表面剝落。

   
     4、切屑不易卷曲與折斷

     對封閉及半封閉容屑的刀具，易產生切屑堵塞現象，使加工表面粗糙度增大及刀具崩刃。

 
     5、線膨脹系數大

    約為碳素鋼線膨脹系數的一倍半，在切削溫度的作用下，工件容易產生熱變形而影響尺寸精度。

   
    6、導熱系數小

    一般約為中碳鋼導熱系數的1/4~1/2，切削溫度高，刀具磨損快。

   
    刀具材料的選擇

    1.應選用硬度高、韌性及耐熱性好，且與不銹鋼化學親合性小的刀具材料。

    2.采用高速鋼時，宜選用W2Mo9Cr4VCo8，W6Mo5Cr4V2Al, W10Mo4Cr4V3Al等高性能的高速鋼。

    3.采用硬質合金時，不宜采用YT類合金，最好采用含Ta（Nb）的YW或YG鎢鈷類（ISO的M、K類）合金。如YS2、YG3X、YG8W、YG6A、YG6X、YG643、YG813、YW3Y、YG8N等。

    4.涂層硬質合金可采用CA15、CA25、YBM151、YBM251、YBM351、YBG202、YBG252、YBG302、CN251、YB425、ZC05、ZC07、ZM10等。

    5.金屬陶瓷可采用YNG151；涂層金屬陶瓷可采用YNG151C。

 
  典型案例介紹 

1、OSGOSG不銹鋼&鈦合金專用鉆頭WDO-SUSWDO-SUS 不銹鋼&鈦合金專用鉆頭由于不銹鋼和鈦合金不易生銹，不易損壞，外觀漂亮等特點，使其廣泛的運用在現代工業用品中。雖然對于普通的不銹鋼和鈦合金的加工已經十分困難的，但隨著不銹鋼的發展，對于析出硬化性不銹鋼的加工變得更加困難，因此會出現許多例如：鉆頭不夠鋒利而引起的加工硬化、切屑易卷曲纏繞、切削溫度增高而引起的工具壽命縮短、溶著等問題。因此如何才能高效率、高精度地加工不銹鋼和鈦合金材料，一直是困擾著研發設計人員的一大心病。

    現如今在OSG研發人員的不懈努力下，不銹鋼&鈦合金專用鉆頭WDO-SUS誕生。作為一款重現鋒利性的鉆頭，WDO-SUS對不銹鋼和鈦合金加工以及加工時常見的問題，都能夠做到真正的迎刃而解！

    WDO-SUS的優點：

    ①鋒利性的切削刃，能抑制加工硬化，從而提高刀具壽命②采用耐溶著與附著力度優良的WXL涂層，能防止刀具磨損③新型的槽型設計，可將切屑細小分段④新型內冷油孔“MEGA COOLER”？，在增大冷卻油劑的噴出量的同時，提高排屑性⑤特殊的橫刃設計，減少摩擦面積和摩擦熱量應用案例：WDO-SUS-5D工具尺寸：φ10加工材料：SUS304切削速度：80m/min進給量：0.18mm/rev孔深：25mm（通孔）切削油劑：水溶性切削油劑（內部給油，1.5MPa）加工孔數：

    其他公司切屑：

    WDO-SUS切屑：

    2、山特維克可樂滿2000系列材質 （GC2015 & GC2025）+T-Max? P輕快切削槽型山特維克可樂滿不銹鋼材質GC2025和 GC2015和T-Max? P輕快切削槽型-XF、-XM和-XMR相結合，在不銹鋼車削工序中能夠實現更長的刀具壽命。

    特點：

    更輕快的切削力槽型?斷屑槽在低切削深度 （ap） 和低進給 （fn）條件下出色的斷屑能力?與現有槽型-PF、-PM、-MF和-MM相比，極大的擴展了ISO M的應用參數范圍應用：

    精加工-XF?設計用于輕快切削動作?精加工時提供最佳斷屑?半精加工中切屑成形穩定半精加工-XM?輕快切削作用和堅固的槽型可確保靈活加工?平衡的切削刃倒圓以及用于半粗加工至精加工的卷屑槽半粗加工-XMR?增強型切削刃適用于對強度有高要求的工序?刀片的大接觸面可確保安全、穩定的加工加工實例：-XM vs. -MR 性能PK案例行業：通用機械加工內容：外圓車削，輕微斷續加工時間：1.05 min/component零件：Propeller材料：不銹鋼，240 HB切削參數：

    vc m/min （ft/min）：560 （1837）fn mm/r （inch/rev）：0.2 （0.008）ap mm （inch）：0.15 （0.006）結果：
 

 

    刀片 ISO （ANSI）CNMG120408 （CNMG 432）-XMCNMG120408 （CNMG 432）-MR材質GC2025GC2025刀具壽命，零件數63換刀原因零件尺寸超差零件尺寸超差與競爭對手槽型相比，刀具壽命提升了100%。

    3、肯納金屬Kennametal-Stellram車削刀具不銹鋼材料因表面加工硬化嚴重、切削力大、切削溫度高、切屑不易折斷、刀具磨損快、工件線膨脹系數高等加工特點造成了它的可切削加工性較差，與碳鋼材料相比，其可加工性下降將近50%。針對不銹鋼的這些加工特點，加工不銹鋼的刀具在選擇上不但要考慮刀具材料的韌性，同時還有選擇刀具就有較大的切削前/后角及鋒利的切削刃口，同時切削刀具的涂層材料也主要選取了物理沉積法涂層獲得更光滑的刀具切削表面，以減小切削力。

    Kennametal-Stellram的車削刀具產品從材料和刀具結構及刀具涂層三個方面入手，針對不銹鋼材料做了專門而深入的特殊設計，成為不銹鋼材料卓越的領跑者。Kennametal-Stellram車削刀具基體材料中含有非常耐磨的化學成分，同時根據加工性質配備了不同的斷屑槽結構，無論是粗加工還是精加工，具有高耐磨性、高韌性的刀具都表現出其卓越的加工性能，其產品以高效率和高壽命受到廣大的使用客戶的信賴。

    加工實例零件名稱：閥芯。

    零件材料：316L不銹鋼。

    冷卻方式：外部乳化液。

    加工類型：車削外圓及端面。

    機床：數控車床刀桿：MCLNR2525M12。

    刀片：CNMG120412E-4E。

    切削參數：vc=120m/min，f=0.25mm/r，ap=2.5mm，l=50×23mm，加工直徑為150mm。加工壽命20件/刃（同行刀片參數為vc=120m/min，f=0.15mm/r，ap=1.5mm的壽命7件/刃）

責任編輯：班英飛

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