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不銹鋼行情

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不同機(jī)械加工設(shè)備對奧氏體不銹鋼變形層厚度的影響

來源:至德鋼業(yè) 日期:2020-10-16 17:17:24 人氣:1255

 應(yīng)用剪板機(jī)、立式銑床、臥式銑床、雙端面銑床、金相砂輪切割機(jī)5種機(jī)械加工設(shè)備對7種不同厚度規(guī)格的奧氏體不銹鋼進(jìn)行銑削,并對加工后的試樣分別做了金相、硬度試驗(yàn)研究、分析。結(jié)果表明金相砂輪切割機(jī)對不銹鋼組織性能影響最小,剪板機(jī)切割的試樣組織發(fā)生了轉(zhuǎn)變,切削時加工硬化最為嚴(yán)重。


一、引言


 隨著航空、航天、石油、化工、冶金和食品等工業(yè)的蓬勃發(fā)展,不銹鋼材料已得到廣泛應(yīng)用。為了滿足市場需求,酒鋼不銹鋼生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,所以我們的檢驗(yàn)任務(wù)也越來越重,在不銹鋼的檢驗(yàn)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,現(xiàn)就奧氏體不銹鋼切削加工方面存在的問題歸納總結(jié)出來希望能夠給同行業(yè)提供一點(diǎn)參考見解。在試樣機(jī)械加工方面和碳鋼相比,奧氏體不銹鋼由于基體較軟,韌性大、熱強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低,切削時塑性變形大、加工硬化嚴(yán)重、切削熱多、散熱困難等原因,造成刀尖處切削溫度高、切屑粘附刃口嚴(yán)重、容易產(chǎn)生積屑瘤,既加劇了刀具的磨損,又影響加工表面粗糙度。此外,由于切屑不易卷曲和折斷,也會損傷已加工表面,影響工件的正常組織性能和檢驗(yàn)。所以,為了提高加工效率,消除冷加工后的內(nèi)應(yīng)力,改善鋼的伸長率,在不銹鋼試樣加工時,應(yīng)該正確選擇刀具、車刀幾何參數(shù),切削用量和切削液等至關(guān)重要。


二、試驗(yàn)過程


 本文在試驗(yàn)過程中,采用5種機(jī)械加工設(shè)備對7種不同厚度規(guī)格的奧氏體不銹鋼進(jìn)行銑削加工,并對加工后的試樣分別做了金相、硬度試驗(yàn)研究、分析。具體實(shí)驗(yàn)過程如下。


 采用酒鋼天風(fēng)不銹鋼廠生產(chǎn)的奧氏體不銹鋼,分別選用厚度為5.5mm、3.6mm、2.3mm、2.1mm、2.0mm、1.4mm、1.3mm的不銹鋼鋼板,利用剪板機(jī)、立式銑床、臥式銑床、雙端面銑床、金相砂輪切割機(jī)進(jìn)行切割,然后采用熱鑲法進(jìn)行金相鑲樣,按照標(biāo)準(zhǔn)金相磨制樣方法磨制金相試樣,利用特制的不銹鋼腐蝕酸水溶液浸蝕劑進(jìn)行腐蝕,在金相顯微鏡下做金相分析,并測量了變形層厚度得出數(shù)據(jù)見圖和表。計算出了變形百分比見表2和圖。針對不同機(jī)械加工設(shè)備與試樣變形層厚度的關(guān)系見圖。針對不同厚度規(guī)格試樣與試樣變形層厚度的關(guān)系見圖。并利用鐵磁石測量了試樣的磁力,結(jié)果發(fā)現(xiàn),只有剪板機(jī)切割的試樣吸力較大,說明試樣的組織已發(fā)生了轉(zhuǎn)變,由奧氏體變成馬氏體,切削時加工硬化傾向大,其它加工方式制成的試樣吸力很小,組織轉(zhuǎn)變不明顯。


 利用維氏硬度計測量硬度:剪板機(jī)切割的試樣硬度可達(dá)到400 HV以上,立式銑床切割的試樣硬度可達(dá)到300~380 HV之間,臥式銑床和雙端面銑床切割的試樣硬度可達(dá)到240~320 HV之間,金相砂輪切割機(jī)切割的試樣硬度最小,大約在230 HV左右。


三、結(jié)果分析


 從以上試驗(yàn)得出:


 ⑴各種設(shè)備加工的試樣產(chǎn)生的變形層由大到小依次為剪板機(jī)、立式銑床、雙端面銑床、臥式銑床、金相砂輪切割機(jī)。


 ⑵加工后的試樣變形層百分比不超過試樣厚度的35%,雙端面銑床和臥式銑床加工產(chǎn)生的變形層基本一致,且在2%左右,剪板機(jī)最大,砂輪切割機(jī)最小最穩(wěn)定,這說明低速切割且使用切削液可以減少試樣的切割變形層厚度。


 ⑶由表得出,試樣厚度不同,變形層深度不同,試樣厚度在2mm左右變形層最大,其他厚度試樣較小。


 ⑷通過性能測試比較,雙端面銑床和臥式銑床加工試樣表面性能接近,剪板機(jī)加工試樣表面性能變化最大,砂輪切割機(jī)加工試樣表面性能最穩(wěn)定。


四、結(jié)語


 對奧氏體不銹鋼SUS304的加工進(jìn)行研究分析可知,SUS304的機(jī)械加工性能較差,加工硬化敏感,在不銹鋼類別中屬難加工的材料。通過以上加工方法比較,除金相砂輪切割機(jī)對不銹鋼組織性能幾乎無影響以外,當(dāng)用雙端面銑床和臥式銑床在低速的條件下,且進(jìn)給量在0.5um左右時,變形層最小,對性能的影響也最小,只有剪板機(jī)切割的試樣吸力較大,試樣的組織發(fā)生了轉(zhuǎn)變,由奧氏體變成馬氏體,切削時加工硬化嚴(yán)重,其它加工方式制成的試樣吸力很小,組織轉(zhuǎn)變不明顯。


 由于在本次試驗(yàn)中沒有涉及到刀具不同帶來的切削變形層的影響,以后在不銹鋼的切削加工過程中,根據(jù)不銹鋼的切削特點(diǎn)及以上的試驗(yàn)結(jié)論,我們針對不同的鋼種和規(guī)格不斷合理選擇前刀面刃磨時粗糙度值小、刀具刃口鋒利的刀具,并選用低速和較大進(jìn)給量進(jìn)行切削控制加工速度,以及選用抗粘結(jié)和散熱性好的切削液進(jìn)行大量的試樣切削加工,保證加工質(zhì)量、提高效率、降低成本。


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本文標(biāo)簽:奧氏體不銹鋼 

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