高锰钢材料用什么刀具切削(高锰钢切削速度)
导语:高锰钢的切削加工(一)(附图)
1.高锰钢有哪几种?其性能如何?
锰含量约为11%~18%的钢称高锰钢。常用的铸造高锰钢ZMn13的化学成分为:Mn含量11%~14%,c含量1.0%~1.4%,Si含量0.3%~1.0%,P含量<0.03%,S含量<0.05%。
高锰钢是一种耐磨钢,经过水韧处理的高锰钢可以得到较高的塑性和冲击韧性。所谓水韧处理,就是把钢加热到1000℃~1100℃,保温一段时间,使钢中的碳化物全部溶入奥氏体中,然后迅速冷却,使碳化物来不及从奥氏体中析出,从而保持了单一的均匀的奥氏体组织。经过水韧处理的高锰钢称为高锰奥氏体钢。其力学性能为:σb=980 MPa,σs=392 MPa,HB210,δ=80%,αk=2.94 MJ/m2。
高锰钢具有很高的耐磨性,虽然它的硬度只有HB210,但它的屈服点σs较低,只有σb的40%,因此具有较高的塑性和韧性。高锰钢在受到外来压力和冲击载荷时,会产生很大的塑性变形或严重的加工硬化现象,钢被剧烈强化,硬度显著提高,可达HB450~550,因此有了较高的耐磨性。
高锰钢可分为高碳高锰耐磨钢、中碳高锰无磁钢、低碳高锰不锈钢和高锰耐热钢。几种高锰钢的牌号和性能见表5-1。
2.高锰钢有哪些切削加工特点?
高锰钢锰含量高达11%~18%,具有较高的塑性和韧性,在切削加工中有以下特点:
(1)加工硬化严重:高锰钢在切削过程中,由于塑性变形大,奥氏体组织转变为细晶粒的马氏体组织,从而产生严重的硬化现象。加工前硬度一般为HB200~220,加工后表面硬度可达HB450~550,硬化层深度0.1~0.3 mm,其硬化程度和深度要比45号钢高几倍。严重的加工硬化使切削力增大,加剧了刀具磨损,也容易造成刀具崩刃而损坏。
(2)切削温度高:由于切削功率大,产生的热量多,而高锰钢的导热系数比不锈钢还低,只有中碳钢的1/4,所以切削区温度很高。当切削速度Vc<50 m/min时,高锰钢的切削温度比45号钢高200℃~250 ℃,因此,刀具磨损严重,耐用度降低。
(3)断屑困难:高锰钢的韧性是45号钢的8倍,切削时切屑不易拳曲和折断。
(4)尺寸精度不易控制:高锰钢的线膨胀系数与黄铜差不多,在高的切削温度下,局部产生热变形,尺寸精度不易控制。切削高锰钢时,应先进行粗加工,工件冷却后再进行精加工,以保证工件的尺寸精度。
(待续)
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