在煤矿机械中存在用不锈钢棒和合金钢加工制作的一些零部件,这些零件在加工过程中存在一定的难度,现在就一些题目进行探讨。
不锈钢棒按金相组织分有铁素体、马氏体、奥氏体3种。铁素体、马氏体不锈钢的主要成分以CR为主,经常在淬火回火或退火状态下使用,综合机械性能适中,切削加工一般不太难。奥氏体不锈钢的成分以CR、NI等元素为主,淬火后呈奥氏体组织,切削加工性比较差,主要表现在:塑性大,加工硬化很严重,易天生积屑瘤使加工表面质量恶化,切削力约比45钢高25%。加工表面硬化程度及硬化层深度大。导热系数小,只为45 钢的1/3,因此产生的热量多,且又不易传出,造成切削温度高。切削温度高,加工硬化严重,加上钢中碳化物形成硬质夹杂物,又易与刀具发生冷焊,故刀具磨损快。
合金钢棒按其化学成分有FE基、NI基、CO基3种,并含有很多高熔点合金元素,它们与其他合金构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。有些元素又与非金属元素C、N、O等结合成比重小,熔点高的高硬度化合物,还能形成一些具有一定韧性的高硬度的金属间化合物,同时有些合金元素进进固溶体,使基体强化。高温合金经长期时效后,又能从固溶体中析出硬质相,进一步使晶格歪扭,这不仅增大了塑性变形阻力,而且由于硬质颗粒的存在,加剧了刀具的磨损。高温合金钢的加工有如下特性:强度较高又由于抵抗塑性变形的能力强,所以切削力很大。硬度较高,尤其高温硬度高于其他金属材料,加工时由于塑性变形而进一步硬化。导热系数小,只为45钢的1/3~1/4。合金中的高硬度化合物构成硬质点,进一步加剧刀具的磨损。在中、低切削速度下,易与刀具发生冷焊。在高温下又使刀具发生剧烈的扩散磨损。