不同的金属材料，切削起来有什么不同？

在金属切削加工中，会有不同的工件材料，不同的材料其切削形成与去除特性各不相同，我们怎么来掌握不同材料的特性呢？ISO标准金属材料分为6种不同的类型组，每种类型在可加工性方面都具有独特的特性，本文将分别对它们进行总结。

金属材料分为6大类：

1）P-钢

2）M-不锈钢

3）K-铸铁

4）N-有色金属

5）S-耐热合金

6）H-淬硬钢

不同材料的切削特性

01-P钢

什么是钢？

- 钢是金属切削领域中最大的材料组。

- 钢可以是非淬硬钢或调质钢 (硬度达400HB)。

- 钢是一种以铁 (Fe) 元素为主要成分的合金。它通过熔炼过程制造而成。

- 非合金钢的碳含量低于0.8%，只有Fe而没有其他合金元素。

- 合金钢的碳含量低于1.7%，加入了合金元素，如Ni、Cr、Mo、V、W等。

在金属切削范围内，P组是最大的材料组，因为它涵盖了几个不同的工业领域。

材料通常为长切屑材料，能够形成连续、相对均匀的切屑。具体的切屑形式通常取决于碳含量。

– 含碳量低 = 坚韧的粘性材料。

– 含碳量高 = 脆性材料。

加工特性：

- 长切屑材料。

- 切屑控制相对容易、平稳。

- 低碳钢有粘性，需要锋利的切削刃。

- 单位切削力kc：1500–3100 N/mm2

- 加工ISO P材料需要的切削力及功率，都在有限值范围内。

02-M不锈钢

什么是不锈钢？

- 不锈钢是带有最少11–12%铬的合金材料。

- 碳含量通常很低 (低至最大0.01%)。

- 合金主要是Ni (镍)、Mo (钼) 和Ti (钛)。

- 在钢表面形成一层致密的Cr2O3，使其耐腐蚀。

在M组中，大部分应用都属于石油和天然气、管件、法兰、加工行业以及制药行业。

材料形成不规则的薄片状切屑，与普通钢材相比，其切削力更高。不锈钢有许多种不同的类型。断屑性能 (从容易到几乎无法断屑) 因合金特性和热处理的不同而不同。

加工特性：

- 长切屑材料。

- 切屑控制在铁素体中相对平顺， 在奥氏体和双相中较困难。

- 单位切削力：1800-2850 N/mm2

- 加工时产生高切削力、积屑瘤、热量和加工硬化。

03-K铸铁

什么是铸铁？

- 铸铁有3种主要类型：灰口铸铁 (GCI)、球墨铸铁 (NCI) 和蠕墨铸铁 (CGI)。

- 铸铁以Fe-C为主成分，带相对高的硅含量 (1–3%)。

- 碳含量超过2%，这是C在奥氏体相中最大的溶解度。

- Cr (铬)、Mo (钼) 和V (钒) 加入形成碳化物，增加了强度和硬度，但降低了机械加工性。

K组主要应用在汽车部件、机器制造业和炼铁业。

材料的切屑成形有所不同，从近似粉末状的切屑到长切屑。加工该材料组所需的功率通常较小。

注意，灰口铸铁 (通常切屑近似粉末状) 与球墨铸铁之间差别很大，后者的断屑许多时候比较类似于钢。

加工特性：

- 短切屑材料。

- 在所有工况下都具有良好的切屑控制。

- 单位切削力：790-1350 N/mm2

- 以较高速度加工会产生磨料磨损。

- 中等切削力。

04-N有色金属

什么是有色金属材料？

- 这一类包含有色金属、硬度低于130 HB的软金属。

- 含近22%硅 (Si) 的有色金属 (Al) 合金组成其中最大的部分。

- 铜、青铜、黄铜。

飞机制造业和铝合金汽车车轮制造商在N组占主要地位。

虽然每mm3 (立方英寸) 需要的功率低，但为获得高金属去除率，仍需要计算所需的最大功率。

加工特性：

- 长切屑材料。

- 如果是合金，则切屑控制相对容易。

- 有色金属 (Al) 具有粘性，需要使用锋利的切削刃。

- 单位切削力：350-700 N/mm2

- 加工ISO N材料需要的切削力及功率，都在有限值范围内。

05-S耐热合金

什么是耐热合金？

- 耐热合金 (HRSA) 包括许多高合金铁、镍、钴或钛基材料。

组：铁基、镍基、钴基

工况：退火，固溶热处理，时效处理，辊轧，锻造，铸造。

特性：

- 更高的合金含量 (钴高于镍) 可确保更好的耐热性、更高的抗拉强度和更高的耐腐蚀性。

加工困难的S组材料主要应用在航空航天、燃气轮机和发电机行业。

范围较宽，但通常会存在高切削力。

加工特性：

- 长切屑材料。

- 切屑控制困难 (锯齿状切屑)。

- 对于陶瓷需要使用负前角，对于硬质合金需要使用正前角。

- 单位切削力：

对于耐热合金：2400–3100 N/mm2

对于钛合金：1300-1400 N/mm2

- 需要的切削力和功率很高。

06-H淬硬钢

什么是淬硬钢？

- 从加工的角度看，淬硬钢是最小的一个分组。

- 该分组包含硬度>45–65 HRC的调质钢。

- 通常，被车削的硬零件的硬度范围一般在55–68 HRC之间。

H组中的淬硬钢应用在各种行业，如汽车行业及其分包商，以及机器制造业和模具业务。

通常是连续的、红光炽热的切屑。这种高温有助于降低kc1值，对于帮助解决应用难题很重要。

加工特性：

- 长切屑材料。

- 相对好的切屑控制。

- 要求负前角。

- 单位切削力：2550-4870 N/mm2

- 需要的切削力和功率很高。

---

内容来源：网络

本期编辑：小艾 
商务合作：021-37709287
投稿邮箱：info@amtbbs.org
版权声明：AMT尊重版权并感谢每一位作者的辛苦付出与创作；除无法溯源的文章，我们均在文末备注了来源；如文章视频、图片、文字涉及版权问题，请第一时间联系我们，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容！