合理選擇刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。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(xue)加(jia)工使(shi)用車(che)刀有(you)焊接(jie)式和機(ji)械(xie)夾固式兩種(見圖(tu)7-4),車(che)刀的結構如圖(tu)7-5所示。
1. 高速鋼(gang)的選擇(ze)
高速(su)鋼主要用來制造銑刀、鉆頭(tou)、絲錐、拉刀等復(fu)雜(za)多刃刀具。普通高速(su)鋼W18Cr4V使用時(shi)刀具耐用度很(hen)低(di),已(yi)不(bu)符合需要,采(cai)用新型高速(su)鋼刀具切削不(bu)銹鋼可(ke)獲得較好的(de)效果。
在相同(tong)的(de)車削條(tiao)件(jian)(jian)下(xia),用(yong)(yong)W18Cr4V和95W18Cr4V兩種材料的(de)刀具加工(gong)14Cr17Ni2工(gong)件(jian)(jian),刀具刃磨一次加工(gong)的(de)件(jian)(jian)數分別為2-3件(jian)(jian)和12件(jian)(jian),用(yong)(yong)95W18Cr4V的(de)刀具耐(nai)用(yong)(yong)度提(ti)高(gao)了(le)幾倍(bei)。這是由(you)于提(ti)高(gao)了(le)鋼的(de)含碳量,從而(er)增加了(le)鋼中碳化物含量,常溫硬(ying)度提(ti)高(gao),HRC 2紅硬(ying)性(xing)更好,600℃時由(you)W18Cr4V的(de)HRC 48.5上(shang)升到HRC 51~52,耐(nai)磨性(xing)比 W18Cr4V提(ti)高(gao)2~3倍(bei)。
應用高(gao)釩(fan)(fan)高(gao)速鋼W12Cr4V4Mo制(zhi)作型面(mian)銑刀加(jia)(jia)工14Cr17Ni2可(ke)(ke)以獲(huo)得較(jiao)高(gao)的(de)刀具耐(nai)用度(du)。因為含釩(fan)(fan)量增加(jia)(jia),可(ke)(ke)在鋼中形成硬(ying)度(du)很高(gao)的(de)VC,細小的(de)VC存在于(yu)晶(jing)介,可(ke)(ke)以阻止晶(jing)粒長大,提高(gao)鋼的(de)耐(nai)磨性;W12Cr4V4Mo的(de)紅硬(ying)性很好(hao),600℃時硬(ying)度(du)可(ke)(ke)達HRC51.7,因此適合(he)于(yu)制(zhi)作切削(xue)不銹鋼的(de)各種復雜刀具。但其(qi)強度(du)(Sb=3140MPa)及沖擊韌性(ak=2.5J/cm3)略(lve)低于(yu)W18Cr4V,使用時要稍加(jia)(jia)注意。
隨著刀具制作(zuo)技術的不斷發(fa)展(zhan),對于批量(liang)大(da)的工(gong)件,采(cai)用硬(ying)質合(he)金多刃、復雜刀具進行切削加(jia)工(gong)效果(guo)會更好。
2. 硬質合金的(de)選(xuan)擇
YG類硬質合(he)金(jin)的韌性較好(hao),可采(cai)用(yong)(yong)較大的前角,刀(dao)(dao)刃(ren)也可以磨得(de)鋒利(li)些,使切(qie)削輕快,且切(qie)屑與刀(dao)(dao)具不易產生粘接,較適于加工不銹(xiu)鋼(gang)。特別是在(zai)振動的粗車和斷續切(qie)削時,YG類合(he)金(jin)的這(zhe)~優點更為(wei)重(zhong)要。另外,YG類合(he)金(jin)的導熱性較好(hao),其熱導率比高速鋼(gang)高將近(jin)兩倍,比YT類合(he)金(jin)高一(yi)倍。因此YG類合(he)金(jin)在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)切(qie)削中(zhong)應(ying)用(yong)(yong)較多,特別是在(zai)粗車刀(dao)(dao)、切(qie)斷刀(dao)(dao)、擴孔鉆及(ji)鉸刀(dao)(dao)等制造中(zhong)應(ying)用(yong)(yong)更為(wei)廣泛。
較長時期(qi)以來,一般都采(cai)用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌(pai)號的(de)(de)硬(ying)質合(he)金作為切(qie)削(xue)不銹(xiu)鋼的(de)(de)刀(dao)具(ju)材料,但均不能獲得較理想的(de)(de)效果(guo);采(cai)用新牌(pai)號硬(ying)質合(he)金如(ru)813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等,切(qie)削(xue)不銹(xiu)鋼可獲得較好(hao)的(de)(de)效果(guo)。用813牌(pai)號硬(ying)質合(he)金刀(dao)具(ju)切(qie)削(xue)奧氏體不銹(xiu)鋼效果(guo)很好(hao),因為813合(he)金既具(ju)有較高的(de)(de)硬(ying)度(≥HRA91)、強(qiang)度(Sb=1570MPa),又具(ju)有良好(hao)的(de)(de)高溫韌性(xing)、抗氧化性(xing)、抗黏結(jie)性(xing),其(qi)組織致密、耐磨性(xing)好(hao)。