304不銹鋼管擁有Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素,使得鋼管具有良好的韌性和耐磨性,廣泛應(yīng)用于電器、機(jī)械設(shè)備中。但其切削加工性較差,在實(shí)際加工中,切削不銹鋼焊管往往伴隨著斷刀、粘刀現(xiàn)象的發(fā)生。由于不銹鋼在切削時(shí)塑性變形大,產(chǎn)生的切屑不易折斷、易粘結(jié),導(dǎo)致在切削過程中加工硬化嚴(yán)重;如何解決304不銹鋼管切削難的問題?
選擇合適的刀具是加工出高質(zhì)量零件的基礎(chǔ),刀具太差,加工報(bào)廢率高。選擇過好的刀具,雖然能滿足零件的表面質(zhì)量要求,但容易造成浪費(fèi),提高了生產(chǎn)成本。結(jié)合不銹鋼管切削時(shí)散熱條件差、產(chǎn)生加工硬化層、易粘刀等特點(diǎn),選擇的刀具材料應(yīng)滿足耐熱性好、耐磨性高、與鋼管親和作用小的特點(diǎn)。
高速鋼是加入W、Mo、Cr、V、Go等合金元素的高合金工具鋼,具有較好的工藝性能,強(qiáng)度和韌性配合好,抗沖擊振動(dòng)的能力較強(qiáng)。在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度(HRC仍在60以上),高速鋼紅硬性好,適合制作銑刀、車刀等銑削刀具,可以滿足304不銹鋼管切削時(shí)產(chǎn)生的硬化層及散熱性差等切削環(huán)境。
W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具,自1906年誕生以來,已經(jīng)被廣泛制作成各種刀具以滿足切削加工的需要。但隨著各種被加工材料機(jī)械性能的不斷提高,W18Cr4V刀具已經(jīng)不能滿足難加工材料的加工要求。高性能的鈷高速鋼應(yīng)時(shí)而生。與普通高速鋼相比,鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性,適合高切除率加工和斷續(xù)切削加工,常用牌號(hào)如W12Cr4V5Co5。
硬質(zhì)合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級(jí)粉末為主要成分,以鈷或鎳、鉬為粘結(jié)劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品。硬質(zhì)合金具有強(qiáng)度和韌性較好,耐熱、耐磨、耐腐蝕、硬度高等一系列優(yōu)良性能。在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時(shí)仍有很高的硬度,適合304不銹鋼管、耐熱鋼等難加工材料的切削加工。
常見硬質(zhì)合金主要分為三類:YG類(鎢鈷類硬質(zhì)合金)、YT類(鎢鈦鈷類)、YW類(鎢鈦鉭(鈮)類),這三種合金的成分不同,用途也有很大差別。其中YG類硬質(zhì)合金由于具有較好的韌性,導(dǎo)熱性也較好,可以選擇較大的前角,適合不銹鋼制品管的切削。
如何解決
304不銹鋼管切削難的問題?加工硬化層的產(chǎn)生、切削力的增高必然導(dǎo)致刀具與工件之間的摩擦增大,切削溫度也隨之升高。并且,不銹鋼材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)較小,散熱條件差,大量切削熱集中刀具與工件之間,使已加工表面惡化,嚴(yán)重影響了已加工表面的質(zhì)量。應(yīng)采用耐高溫、散熱好、耐磨損、硬度高的刀具。