在不銹鋼精密零件的加工過程中,我們必須以高效、精準、精密的方式進行,然而,這也是我們在加工過程中不可避免的挑戰(zhàn)。接下來,恒宇泰金屬小編將向您介紹不銹鋼精密零件加工所面臨的難點。
不銹鋼精密零件以其卓越的耐蝕性、成型性、相容性和在廣泛溫度范圍內(nèi)的強韌性等系列特性,在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等領域廣泛應用。目前,世界上使用最多的是以鐵素體為主要組織成分的鋼——奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼。鋼材中含有超過12%的鉻或8%的鎳時,人們將其歸為不銹鋼。它是由鉻酸鹽與鐵素體相混合而成的一種合金組織,屬于奧氏體-貝氏體型鋼。該種鋼材在大氣或具有腐蝕性的介質中表現(xiàn)出一定的耐蝕性能,且在高于450°C的高溫環(huán)境下展現(xiàn)出卓越的強度表現(xiàn)。
鋼材中含有高達16%~18%的鉻元素,這種鋼材被稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼,通常被人們稱作不銹鋼。它是一種優(yōu)良的耐腐蝕材料,在高溫下仍能保持其原有性能并有良好的塑性與韌性。隨著時間的推移,不銹鋼因其獨特的特性而在航空、航天、化工、石油、建筑和食品等工業(yè)領域以及日常生活中得到了廣泛的應用。
在不銹鋼的制造過程中,會遇到一系列的技術挑戰(zhàn)和加工難題:由于加工硬化的嚴重影響,不銹鋼的可塑性極高,一旦發(fā)生塑性變形,其品質將會扭曲變形,同時強化系數(shù)也會顯著增加;鐵素體和珠光體組織容易發(fā)生形變孿晶現(xiàn)象。由于奧氏體的不穩(wěn)定性,當受到切削應力的影響時,部分奧氏體會發(fā)生轉變,形成馬氏體;此外,由于鐵素體晶粒細小、晶界偏聚明顯,使得合金中存在大量的位錯等缺陷,降低了材料強度和韌性,從而引起工件變形抗力增大。在切削熱的作用下,化合物雜質的分解呈現(xiàn)出彌散分布的特征,從而在切削加工過程中形成了一層堅硬的物質。另外,刀具磨損加劇也是造成工件表面粗糙度高、表面質量差的主要原因之一。由于前一次進給或前一道工序所導致的加工硬化現(xiàn)象,對后續(xù)工序的順利進行造成了嚴重的不良影響。
由于不銹鋼在切削過程中的塑性變形較大,因此產(chǎn)生的切削力也相應增加。由于不銹鋼具有較好的導熱性和一定的韌性,因此其加工性能優(yōu)于其他金屬。由于不銹鋼的加工過程中出現(xiàn)了嚴重的硬化現(xiàn)象,導致其熱強度顯著提高,從而進一步增強了其切削抗力,同時也增加了切屑卷曲折斷的難度。
當切削溫度升高時,由于切削過程中的塑性變形和與刀具之間的摩擦,會導致產(chǎn)生大量的切削熱量;工件材料硬度低或脆性大、組織不均勻等也是引起加工表面質量降低的主要原因之一。切削區(qū)和刀—屑接觸的交界處是大量切削熱的匯聚之地,然而,由于散熱條件的不佳,這種現(xiàn)象變得更加普遍。
在CNC加工過程中,由于不銹鋼具有高度的塑性和韌性,切屑的連續(xù)流動不僅會對操作的順利進行造成影響,還會對加工表面造成擠壓和損傷,因此切屑的折斷和粘結變得異常困難。此外,由于高速切削所引起的切削力大,容易造成刀具和工件之間的熱沖擊。在高溫高壓的環(huán)境下,不銹鋼與其他金屬之間的親和性極強,容易發(fā)生黏附現(xiàn)象,并形成積屑瘤,這不僅會加劇刀具磨損,還會導致撕裂現(xiàn)象,從而使加工后的表面質量惡化。