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(tong)常切削加工使用車刀(dao)(dao)有焊接式(shi)和(he)機(ji)械夾(jia)固式(shi)兩(liang)種(見圖(tu)7-4),車刀(dao)(dao)的結構(gou)如(ru)圖(tu)7-5所示。
1. 高速鋼的選擇
高(gao)速(su)鋼主要用(yong)(yong)來制(zhi)造銑(xian)刀、鉆頭、絲錐(zhui)、拉(la)刀等復(fu)雜多刃刀具(ju)。普(pu)通高(gao)速(su)鋼W18Cr4V使用(yong)(yong)時刀具(ju)耐用(yong)(yong)度很低,已不(bu)符合(he)需要,采用(yong)(yong)新型(xing)高(gao)速(su)鋼刀具(ju)切削不(bu)銹鋼可獲得較好(hao)的效果。
在相同的(de)(de)車削條件(jian)(jian)(jian)下,用(yong)W18Cr4V和95W18Cr4V兩(liang)種材料的(de)(de)刀具加工14Cr17Ni2工件(jian)(jian)(jian),刀具刃磨一次加工的(de)(de)件(jian)(jian)(jian)數分別為2-3件(jian)(jian)(jian)和12件(jian)(jian)(jian),用(yong)95W18Cr4V的(de)(de)刀具耐用(yong)度(du)提高(gao)了幾倍(bei)。這是由于提高(gao)了鋼的(de)(de)含碳量,從(cong)而(er)增加了鋼中碳化物含量,常溫(wen)硬度(du)提高(gao),HRC 2紅(hong)硬性更(geng)好,600℃時(shi)由W18Cr4V的(de)(de)HRC 48.5上升到HRC 51~52,耐磨性比 W18Cr4V提高(gao)2~3倍(bei)。
應用(yong)高(gao)釩高(gao)速鋼W12Cr4V4Mo制作型面(mian)銑刀加工(gong)14Cr17Ni2可以獲得較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)刀具(ju)耐(nai)用(yong)度(du)(du)。因為(wei)含釩量(liang)增加,可在(zai)鋼中(zhong)形成硬度(du)(du)很高(gao)的(de)(de)(de)(de)VC,細(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)VC存在(zai)于(yu)晶(jing)介,可以阻止晶(jing)粒(li)長大(da),提(ti)高(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)耐(nai)磨性;W12Cr4V4Mo的(de)(de)(de)(de)紅硬性很好(hao),600℃時硬度(du)(du)可達HRC51.7,因此適(shi)合于(yu)制作切削不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)各種復雜刀具(ju)。但其強度(du)(du)(Sb=3140MPa)及(ji)沖擊韌性(ak=2.5J/cm3)略低于(yu)W18Cr4V,使用(yong)時要稍加注意。
隨著刀具制作(zuo)技術的不斷發展(zhan),對于批量大的工(gong)件,采用(yong)硬質(zhi)合金多刃、復雜刀具進行切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)效果(guo)會更好(hao)。
2. 硬質(zhi)合金的選擇
YG類(lei)(lei)硬(ying)質合(he)金的(de)(de)韌性(xing)較(jiao)好,可采用(yong)較(jiao)大的(de)(de)前(qian)角,刀(dao)(dao)刃也可以磨得鋒利些,使切(qie)(qie)削(xue)輕快(kuai),且(qie)切(qie)(qie)屑與(yu)刀(dao)(dao)具不易產生粘接,較(jiao)適于加工(gong)不銹鋼。特別是(shi)在(zai)振動的(de)(de)粗車和斷(duan)續切(qie)(qie)削(xue)時,YG類(lei)(lei)合(he)金的(de)(de)這~優點更為重要。另外,YG類(lei)(lei)合(he)金的(de)(de)導熱性(xing)較(jiao)好,其熱導率(lv)比高速鋼高將近兩倍,比YT類(lei)(lei)合(he)金高一倍。因此YG類(lei)(lei)合(he)金在(zai)不銹鋼切(qie)(qie)削(xue)中應用(yong)較(jiao)多(duo),特別是(shi)在(zai)粗車刀(dao)(dao)、切(qie)(qie)斷(duan)刀(dao)(dao)、擴孔鉆及鉸刀(dao)(dao)等制造中應用(yong)更為廣泛。
較長時期以(yi)來(lai),一般都采用YG6、YG8、YG8N、YW1、YW2等普通牌(pai)(pai)(pai)號的(de)硬質合金作(zuo)為切(qie)削(xue)(xue)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)刀具材(cai)料,但均(jun)不(bu)(bu)能獲得(de)較理(li)想的(de)效果(guo);采用新牌(pai)(pai)(pai)號硬質合金如813、758、767、640、712、798、YMo51、YMo52、YM10、YS2T、YD15等,切(qie)削(xue)(xue)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼可獲得(de)較好的(de)效果(guo)。用813牌(pai)(pai)(pai)號硬質合金刀具切(qie)削(xue)(xue)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼效果(guo)很(hen)好,因為813合金既具有較高的(de)硬度(≥HRA91)、強度(Sb=1570MPa),又具有良(liang)好的(de)高溫韌性(xing)、抗氧化性(xing)、抗黏結(jie)性(xing),其組織致(zhi)密、耐磨性(xing)好。