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    不鏽鋼分類及切削加工特性
    作者:CNC車床加工-五金衝壓加工-亚游国际精密五金製品 發布日期:2018-11-02 17:00

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          通常,人們把含鉻量大於12%或含鎳量大於8%的合金鋼叫不鏽鋼。這種鋼在大氣中或在腐蝕性介質中具有一定的耐蝕能力,並在較高溫度(>450℃)下具有較高的強度。含鉻量達16%~18%的鋼稱為耐酸鋼或耐酸不鏽鋼,習慣上通稱為不鏽鋼。  
          鋼中含鉻量達12%以上時,在與氧化性介質接觸中,由於電化學作用,表麵很快形成一層富鉻的鈍化膜,保護金屬內部不受腐蝕;但在非氧化性腐蝕介質中,仍不易形成堅固的鈍化膜。為了提高鋼的耐蝕能力,通常增大鉻的比例或添加可以促進鈍化的合金元素,加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W、Co等,這些元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力,同時改變了鋼的內部組織以及物理力學性能。這些合金元素在鋼中的含量不同,對不鏽鋼的性能產生不同的影響,有的有磁性,有的無磁性,有的能夠進行熱處理,有的則不能熱處理。
    由於不鏽鋼所具有的上述特性,越來越廣泛地應用於航空、航天、化工、石油、建築和食品等工業部門及日常生活中。所含的合金元素對切削加工性影響很大,有的甚至很難切削。  
         
    2 不鏽鋼可分為哪幾類?

    奧氏體不鏽鋼  馬氏體不鏽鋼  鐵素體不鏽鋼
          不鏽鋼按其成分,可分為以鉻為主的鉻不鏽鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不鏽鋼兩大類。  
          工業上常用的不鏽鋼一般按金相組織分類,可分為以下五大類:  
          1. 馬氏體不鏽鋼:含鉻量12%~18%,含碳量0.1%~0.5%(有時達1%),常見的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV、30Cr13Mo等。  
          2. 鐵素體不鏽鋼:含鉻量12%~30%,常見的有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28等。  
          3. 奧氏體不鏽鋼:含絡量12%~25%,含鎳量7%~20%(或20%以上),最典型的代表是1Cr18Ni9Ti,常見的還有00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03Cu3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。  
          4. 奧氏體+鐵素體不鏽鋼:與奧氏體不鏽鋼相似,僅在組織中含有一定量的鐵素體,常見的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N、Cr2bNi17M03CuSiN、1Cr18Ni11Si4AlTi等。  
          5. 沉澱硬化不鏽鋼:含有較高的鉻、鎳和很低的碳,常見的有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al等。
          前兩類為鉻不鏽鋼,後三類為鉻鎳不鏽鋼。  

    3 不鏽鋼有哪些物理、力學性能?
          1.  馬氏體不鏽鋼:能進行淬火,淬火後具有較高的硬度、強度和耐磨性及良好的抗氧化性,有的有磁性,但內應力大且脆。經低溫回火後可消除其應力,提高塑性,切削加工較困難,有切屑擦傷或粘結的明顯趨向,刀具易磨損。  
          當鋼中含碳量低於0.3%時,組織不均勻,粘附性強,切削時容易產生積屑瘤,且斷屑困難,工件已加工表麵質量低。含碳量達0.4%~0.5%時,切削加工性較好。
    馬氏體不鏽鋼經調質處理後,可獲得優良的綜合力學性能,其切削加工性比退火狀態有很大改善。  
          2.  鐵素體不鏽鋼:加熱冷卻時組織穩定,不發生相變,故熱處理不能使其強化,隻能靠變形強化,性能較脆,切削加工性一般較好。切屑呈帶狀,切屑容易擦傷或粘結於切削刃上,從而增大切削力,切削溫度升高,同時可能使工件表麵產生撕裂現象。
          3.  奧氏體不鏽鋼:由於含有較多的鎳(或錳),加熱時組織不變,故淬火不能使其強化,可略改善其加工性。通過冷加工硬化可大幅度提高強度,如果再經時效處理,抗拉強度可達2550~2740 MPa。
    奧氏體不鏽鋼切削時的帶狀切屑連綿不斷,斷屑困難,極易產生加工硬化,硬化層給下一次切削帶來很大難度,使刀具急劇磨損,刀具耐用度大幅度下降。
    奧氏體不鏽鋼具有優良的力學性能,良好的耐蝕能力,較突出的是冷變形能力,無磁性。  
          4.  奧氏體+鐵素體不鏽鋼:有硬度極高的金屬間化合物析出,強度比奧氏體不鏽鋼高,其切削加工性更差。  
          5.  沉澱硬化不鏽鋼:含有能起沉澱硬化的鉈、鋁、鉬、鈦等合金元素,它們在回火時時效析出,產生沉澱硬化,使鋼具有很高的強度和硬度。由於含碳量低保證了足夠的含鉻量,因此具有良好的耐腐蝕性能。

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