不锈钢和高温合金钢的切削加工性探讨

在煤矿机械中存在用不锈钢和高温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，现在就一些问题进行探讨。

1、不锈钢的切削加工性

不锈钢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，易生成积

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。

2、高温合金钢的切削加工性

高温合金钢按其化学成分有 FE 基、NI 基、CO 基 3 种，并含有许多高熔点合金元素，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入固溶体，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

3、结语

YT 类硬质合金刀具不宜用于加工奥氏体不锈钢和高温合金钢，因为 YT 类硬质合金中的 TI 元素易与工件材料中的 TI 元素发生亲和而导致冷焊，在高温下还加

剧了扩散磨损，一般宜采用 YG 类、YH 类或 YW 类硬质合金。加工奥氏体不锈钢时，宜采用较大的前角 (一般 G0=15 ～30°)与中等的切削速度(V=50～

80M/MIN)。加工高温合金钢时，宜采用偏小前角(G0=0～10°)以提高切削刃的强度，与偏低的切削速度 (V=30～50M/MIN)。不论加工奥氏体不锈钢或高温合金钢，

切削深度和进给量均宜适当增大，避免切削刃和刀尖划过硬化层，对切削液应采用极压切削油或极压乳化液，同时采用喷雾冷却办法，以降低切削温度。