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不銹鋼法蘭的切削加工性能比45鋼差。若以45鋼的相對切削加工性Kr為1,則奧氏體不銹鋼法蘭的相對切削加工性Kr為0.4,鐵素體不銹鋼法蘭的Kr為0.48,馬氏體不銹鋼法蘭的Kr為0.55。其中以奧氏體和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼法蘭的切削加工性最差,給切削加工帶來很大困難,其特點如下:
(1)切削加工硬化嚴重。以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼法蘭的加工硬化現象最為嚴重,硬化層的硬度比基體硬度高1.4~2.2倍,其抗拉強度σb為1 470~1 960MPa。這類不銹鋼法蘭塑性大(δ>35%),塑性變形時晶格扭曲,故強化系數大,且奧氏體不穩定,在切削力作用下,部分奧氏體轉變為馬氏體。
(2)切削力大。不銹鋼法蘭的高溫強度和硬度高且韌性大,故在切削時所消耗的能量大,即切削抗力大。以奧氏體不銹鋼法蘭為例,在切削過程中溫度高達700℃時,其綜合力學性能高于一般結構鋼。加之其在切削過程中的塑性變形大、硬化現象嚴重,增大了切削力,所以不銹鋼法蘭的單位切削力為45鋼單位切削力的1.25倍。
(3)切削溫度高。由于不銹鋼法蘭在切削時的塑性變形大,切屑與刀具間的摩擦大,加之其熱導率僅為45鋼熱導率的1/3~1/4,散熱條件差,大量切削熱集中在切削區,在相同切削條件下,切削溫度比切削45鋼時高200℃。
(4)切屑不易折斷且易產生積屑瘤。由于不銹鋼法蘭的韌性和塑性較大,車削加工時,切屑連綿不斷,不僅影響切削順利進行,還會拉傷已加工表面。在高溫和高壓下,不銹鋼法蘭與其他金屬的親和性強,易產生粘結現象,并形成積屑瘤。既加劇刀具粘結磨損,又使已加工表面發生惡化。
(5)刀具易磨損。不銹鋼法蘭中碳化物(TiC)的硬質點,使刀具產生劇烈的磨料磨損。在切削過程中,受高溫、高壓作用下的親和作用,使切屑與刀具間產生粘結、擴散和月牙洼磨損及氧化磨損。由于切削加工硬化現象嚴重,還會在刀具后刀面上產生溝紋和邊界磨損。
(6)工件易產生熱變形。由于不銹鋼法蘭的線膨脹系數(15.5~16.6×10-6)是碳鋼線膨脹系數(10.98~12.18×10-6)的1.5倍,這樣在切削溫度作用下,工件易產生熱變形,尺寸精度難以保證。