難切削材料

難切削材料就是切削加工性差的材料。一般材料的性能大於或小於此指標中（HB＞250、σb＞1000MPa，δ＞30%，αk＞100MPa，K＜41.8W/m?k）的一項以上，都屬於難切削材料。也可以用切削過程中的現象(切削力、切削熱、刀具磨損與刀具耐用度、已加工表面質量和切屑控制等)來衡量。 ^[1] 

2、影響材料切削加工性的因素：

①物理性能：

（1）導熱係數K：導熱係數高陽材料允許的Vc就高。如用硬質合金刀具切削以下材料的Vc：

碳鋼K=48.2～50.2W/m?kVc=100～150m/min

高温合金K=8.4～16.7W/m?kVc=7～60m/min

鈦合金K=6.3～9.6W/m?kVc=15～50m/min

（2）線膨脹係數α：影響材料的熱脹冷縮程度而影響加工精度。

②化學成分：材料的化學成分和配比是影響材料的力學性能、物理性能、熱處理性能、金相組織和材料的切削加工性的根本因素。如：

C：材料含碳量的增加，其硬度和強度增加。

Ni：Ni能提高材料的耐熱性，但使材料的導熱係數明顯下降；當Ni＞8%時，形成奧氏體鋼，使加工硬化嚴重。

V：隨着它的含量的增加，材料的磨削性能變差。

Mo：能提高材料的強度和韌性，但材料的導熱係數下降。

W：能提高材料的熱強性和高温強度及常温硬度與強度。但使材料的導熱係數明顯下降。

Mn：能提高材料的硬度和強度，使材料的韌性下降。當Mn＞1.5%時，材料的切削加工性變差。

Si：能使材料的導熱係數下降。

Ti：鈦是易於形成碳化物的元素，其加工性也差。

還有Cr、O、S、P、N、Pb、Cu、Al等元素都對材料的切削加工性有影響。

③難切削材料的力學性能：（1）硬度和強度：材料的硬度和強度適中，其切削加工性比較好，硬度和強度越高，切削加工性就越差。如正火45鋼：HB200，σb640MPa；淬火45鋼：HRC45，σb2100～2600MPa。影響材料切削加工性的還有金屬材料組織中的細微雜物，如A1203、Si02、Ti02等，它們的顯微硬度高，對刀具產生機械磨損；其切削加工性也變差。（2）韌性αk和塑性δ：韌性和塑性大的材料，在切削加工時的阻力、變形和產生的熱量就大，其切削加工性也差。（3）彈性模量E：它是表示材料剛度的指標，彈性模量大，表示材料在外力的作用下不易產生彈性變形。但彈性模量小的材料在切削過程中，彈性恢復大，且刀具摩擦大，切削也困難。如軟橡膠E==2～4MP;45鋼E=200000MPa：Mo材E=500000MPa。

④金相組織：（1）鐵素體：它的硬度和強度很低(HB50～90，σb=190～250MPa)、塑性和韌性高(δ=40～50%)，切削時易產生積屑瘤．切削加工性差。（2）珠光體：球形珠光體切削加工性好。(如45鋼)（3）滲碳體：硬度高(HRC66-70)，但很脆(αk=30-35MPa)，由於Fc增大易崩邊，使切削困難。（4）奧氏體：它的硬度不高(HB200左右)，但塑性和韌性很高，加工表面硬化和切屑與刀具冷焊嚴重，切削加工性差。如1Cr18Ni9Ti、高温合金等。（5）馬氏體：淬火鋼屬於這類金相組織。它硬度高、脆性大，其相對切削加工性為45鋼的1/3～1/10。

3、難切削材料的切削特點：

①切削力大：為切45鋼的1.5～2.5倍

②切削温度高：當Vc=75m/min時，切削以下材料比切削45鋼的切削温度高：

TC-4435℃GH132320℃GH36270℃1Cr18Ni9Ti195℃

③加工硬化傾向大：由於部分難切削材料的韌性、塑性高，強化係數大；加之在切削熱的作用下吸收周圍介質中的H、O、N等的原子，使切削表面和已加工表面形成硬脆層，其硬化程度比基體高50～200%．深度大於0.1mm，是切45鋼的好幾倍。

4、改善難切削材料加工性的途徑：

①選用優良的刀具材料。②選用合理的刀具幾何參數。③選用合理的切削用量。④選用性能好的切削液。⑤改善工夾具結構。⑥對被加工材料進行適當熱處理。⑦採用其他工藝

二、難切削材料的車削：

1、淬火鋼的車削：

①淬火鋼的切削特點：（1）硬度高：HRC45-70。（2）脆性大。（3）強度高：σb=2100～2600MPa，是45鋼的4倍左右。（4）切削力大：單位切削力Kc為4500MPa，是切45鋼的2.5倍。（5）切削温度高：其導熱係數為45鋼的1/7。

②刀具與切削用量：（1）刀具材料 ^[1]