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不銹鋼種類及磨削加工優勢

人氣:1120發表時間:2017-05-23

在金屬材料的分類上,人們常依照金相特點的不同將不銹鋼分為五類,即:馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體鐵素體復相不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼。其中最常見的當數奧氏體不銹鋼,大約要占到不銹鋼總量的70%。

添加不同元素將直接影響不銹鋼的組織形態,如鐵素體形成元素:Cr、Mo、Si、Ti、Nb;奧氏體形成元素:C、N、Ni、Mn、Cu等。其中Cr元素在不銹鋼中的含量對不銹鋼的抗蝕性和氧化性有至關重要的影響。

目前,不銹鋼中同時加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產量的60%以上。與結構鋼相比,不銹鋼導熱性差、彈性模量低、伸長率大,而且斷面收縮率也大,給加工尤其是磨削加工帶來不少困難。

磨削加工的顯著特點是極易發生磨削粘附,堵塞磨具,影響磨削效率和磨削質量,甚至造成不銹鋼加工和磨具的兩敗俱傷。

磨削不銹鋼中的特點:

1、不銹鋼的韌性大,熱強度高,而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負前角,磨削過程中磨屑不容易被切離,切削阻力大,擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大,磨削溫度可達1000℃~1500℃。同時,在高溫高壓的作用下,磨屑易粘附在砂輪上,填滿磨粒問的空隙,使磨粒失去切削作用。不銹鋼的類型不同,產生砂輪堵塞的情況也不相同,如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼,粘附、堵塞現象比1Cr18NiTi嚴重,而1Cr13、2Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。

2、不銹鋼的導熱系數小,磨削時的高溫不易導出,工件表面易產生燒傷、退火等現象,退火層深度有時可達0.01~0.02mm。磨削過程中產生嚴重的擠壓變形,導致磨削表面產生加工硬化,特別是磨削奧氏體不銹鋼時,由于奧氏體組織不夠穩定,磨后易產生馬氏體組織,使表面硬化嚴重。

3、不銹鋼的線膨脹系數大,在磨削熱的作用下易產生變形,其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細長的零件,此現象更為嚴重。

4、多數類型的不銹鋼不能被磁化,在平面磨削時,只能靠機械夾固或專用夾具來夾持工件,利用工件側面夾緊工件,產生變形和造成形狀或尺寸誤差,薄板工件更為突出。同時也會引起磨削過程中的顫振而出現鱗斑狀的波紋。

磨削不銹鋼中的堵塞的問題解決方案及不銹鋼砂輪的選擇:

1、磨削不銹鋼時,減小砂輪的粘附阻塞是提高磨削效率的重要因素,加工中要經常修整砂輪,保持切削刃的鋒利。

2、磨料選擇是非常重要:CBN(立方氮化硼)砂輪樹脂結合劑。適用于不銹鋼的精磨,他具有硬度很高、熱穩定性好、化學惰性好、耐高溫磨料不容易變鈍。SM(SG)砂輪具有微晶結構、可以自動脫落、有很好的自銳性。綠碳(GC)砂輪具有性脆、鋒利的特點而被廣泛應用于磨削400系列不銹鋼。

3、磨削不銹鋼的砂輪選用自銳性好的砂輪,硬度采用G-K級。以J級為主。

4、為減小磨削時砂輪的粘附阻塞,保證光潔度的情況下應選用粗粒度的砂輪。粗磨用46號粒度,精磨時選用60-80號粒度。

5、磨削液選用必須兼顧潤滑和清洗兩種作用,供給充足,可選用表面張力小,含極壓添加劑的乳化液,可獲得高的表面質量。

6、磨削用量的選擇可根據加工余量確定,但磨削深度不可以低于0.01mm。一般平面進刀量可以達到0.03,外圓及無心可以更大一些。