平衡不锈钢加工的关键因素(二)

不锈钢知识
切削奥氏体不锈钢的机械切削力并不比传统钢材的切削力要高很多。加工奥氏体不锈钢所需的大部分能量消耗是其热性能的结果。金属切削是一种变形过程,当加工抗变形奥氏体不锈钢时,操作会产生过热。

切削奥氏体不锈钢的机械切削力并不比传统钢材的切削力要高很多。加工奥氏体不锈钢所需的大部分能量消耗是其热性能的结果。金属切削是一种变形过程,当加工抗变形奥氏体不锈钢时,操作会产生过热。

从切割区撤出热量是非常重要的。不幸的是,奥氏体不锈钢除了抗变形之外,还具有低导热性。加工普通钢材时产生的切屑吸收并带走热量,但奥氏体不锈钢切屑只在有限的程度上吸收热量。而且由于工件本身导热性差,多余的热量进入刀具,导致刀具寿命缩短。
工具制造商设计硬质合金基体,以提供足够的热硬度,以承受加工不锈钢时产生的高温。同时,至少与基材组成重要性相同的是刀具锋利度。使用更锋利的工具可以使不锈钢更易于变形,从而减少热量的产生。

为了从切割区排出热量,加工不锈钢最有效的方法是采用最大的切割深度和进给速率。目标是最大限度地增加芯片带走的热量。由于不锈钢导热系数差限制了每立方毫米芯片材料可以吸收的热量,所以创建更大立方毫米体积的更大芯片将带走更多的热量。采用更大的切削深度也会减少完成零件所需的切削次数,这是一个重要的考虑因素,因为奥氏体不锈钢在加工时表现出应变或加工硬化的趋势。

这些积极的加工策略有实际的限制。例如,表面处理要求将限制最大进给速率。机床可用的功率以及切削工具和工件的强度也对可使用的参数的侵蚀性施加了限制。

奥氏体不锈钢合金的热性能问题表明,冷却液的应用几乎总是在加工时成功的关键。冷却液必须是高质量的,在油/水乳液中至少有百分之八或百分之九的含油量,相比之下,许多加工操作典型的含油量百分之三或百分之四。

冷却剂的使用方式也很重要。冷却剂输送到切割区的压力越高,其工作就越好。专门递送系统例如山高Jetstream刀具具直接提供冷却剂的高压流至切削区是更有效的。