奥氏体不锈钢运用宽泛,其特征是韧性好、导热系数小、加工强硬显著、切削力大、切削温度高和磨损大,是一种模范的难加工材料。平常奥氏体不锈钢钻时常采用M35、M42等钴高速钢建造。本文通过实验钻研M35和M42钢的采用处境,剖析得出更适适用做不锈钢钻头的材料。
1实验材料及计划
实验材料的化学成份见表1。M35钢和M42钢的退火态布局见图1。材料成份、布局都吻合GB/T-《高速东西钢》。按M35钢、M42钢各自恰当的温度采纳盐浴炉淬火和回火。实验采用全磨制加工,且钻头表面通过蒸汽处置。
表1M35钢和M42钢的化学成份(wt%)
依据雷同的加工前提,将两种材料制陈规格为Φ5的全磨制直柄麻花钻。切削试坯为0Cr18Ni9钢,机床采纳MAHOMHC加工重心,钻削孔深15mm,盲孔,切削液冷却。每组实验3支钻头,寿命中断前提按JB/T-93《直柄麻花钻产物原料分等》。采纳蔡司平面显微镜(型号Stemi)观看钻头转角和刃口的磨损处境。
(a)M35布局(b)M42布局
图1实验钢退火布局
2实验了局及剖析
(1)实验了局
M35钢、M42钢钻头淬火温度离别为℃-℃和℃-℃。钻头的淬回火硬度和切削寿命实验了局见表2。
表2不锈钢钻的淬回火硬度及切削寿命
由表看来,M35钢蒸汽处置钻头均匀切削寿命最长,变异系数最小;M42钢钻头均匀切削寿命最短,并有折断形势,充足讲解其强韧性不够。了局声明,M35钢比M42钢更恰当制做不锈钢钻头。
(2)实验剖析
图2是Φ5M35和M42两种材料的钻头在切削寿命实验中断后用平面显微镜观看到的一段转角及刃口的磨损处境。不丢脸出,上述2支钻头寿命中断时,转角及刃口磨损并不严峻,但都伴有有尖啼声,这充足响应出奥氏体不锈钢切削阻力大的特征。
(a)M35钢钻头(b)M42钢钻头
图2Φ5M35和M42钢钻头转角及刃口的磨损处境(12.5×)
奥氏体不锈钢的材料特征决意了其加工刀具务必具备较高的耐磨性、红硬性和强度,不能部分谋求高硬度、高耐磨性或高韧性。践行表明,M35和M42比M2更恰当做奥氏体不锈钢专用钻,由于M35和M42钢比M2钢具备更高的硬度和红硬性。
图3是M2、M35和M42等钢的机能对照。M35和M42钢的机能区别主借使耐磨性、韧性和红硬性。M42钢的耐磨性和红硬性高于M35,但韧性不如M35;M35钢的耐磨性、韧性和红硬性凑巧介于M2和M42钢之间。
图3M2、M35和M42钢等的机能对照
在上述热处置前提下,M35钢钻头不但切削寿命高,况且变异系数小,且无折断处境,这充足讲解M35钢的强韧性较高,对照恰当制做不锈钢专用钻头。切削机能安定是高机能刀具的根基请求。M42不锈钢钻头在不同温度下淬火,其均匀切削寿命并不低,但崩刃和折断常有产生,不能餍足高德行不锈钢钻头的请求。
国表里不少厂家的不锈钢钻都施行蒸汽处置。蒸汽处置能够较完全地消除钻头的磨削应力,钻头表面的氧化膜能减小磨擦系数和切削阻力,进而显著提升钻头的切削寿命。
除材料和表面处置外,钻头好多参数、切削参数、机床刚性、精度、冷却前提等都是影响钻头切削寿命的成分。图4是不锈钢钻头在转速v=r/min下钻削0Cr18Ni9所形成的切屑的样式相片。
(a)f=0.08mm/r
(b)f=0.10mm/r
(c)f=0.12mm/r
图4不同切削参数下钻削加工的切屑样式
显然,图4a切屑样式较好,筛选该切削参数可提升钻头的切削寿命。在本质哄骗奥氏体不锈钢钻头时,要归纳思虑百般成分,公道筛选切削参数,充足表现钻头的切削机能。
小结
实验声明,M35钢比M42钢更恰当制做奥氏体不锈钢钻头。跟着钴资本代价的持续高涨,M42钢与M35钢的差价越来越大,采用M35钢做奥氏体钢钻头,经济效力显著,同时也节减了稀缺钴资本的耗损,社会效力一样可观。
原载《东西技能》做家:张牧
书讯?《当代刀具计算与运用》
?《东西热处置技能与践行》
?《罕用孔加工刀具》
《高效高精度孔加工刀具》
接待