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化学材料成分对切削加工性有什么影响?

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化学材料成分对切削加工性有什么影响?-郑州博特硬质材料有限公司-合金元素及其含量的增加,是提高材料强度、耐热性、耐蚀性等的有效方法。但很多合金元素还有这样的性质:它们形成金属间化合物,并与碳、氮、硼等形成硬度极高的碳化物、氮化物和硼化物等硬质相。合金元素进入固溶体,使之基体强化,固溶强化的合金,又有硬质相补充强化,使材料的高温强度提高,因此切削加工就更加困难。所以,材料的化学成分是影响材料力学性能、物理性能、热处理性能、金相组织和切削性能的根本因素。  (1)

  合金元素及其含量的增加,是提高材料强度、耐热性、耐蚀性等的有效方法。但很多合金元素还有这样的性质:它们形成金属间化合物,并与碳、氮、硼等形成硬度极高的碳化物、氮化物和硼化物等硬质相。合金元素进入固溶体,使之基体强化,固溶强化的合金,又有硬质相补充强化,使材料的高温强度提高,因此切削加工就更加困难。所以,材料的化学成分是影响材料力学性能、物理性能、热处理性能、金相组织和切削性能的根本因素。

  (1)碳(C):材料中含碳量的多少,对合金的性能影响很大。碳素钢的强度和硬度随含碳量的增加而提高,塑性和韧性随含碳量的增加而降低。所以说,中碳钢含碳量适中,它的切削加工性比较好。

  (2)铬(Cr):铬能提高材料的硬度、强度和耐磨性。钢中含铬量小于26%时,韧性随含铬量的增加而增大。钢巾含铬量大于26%时,韧性急剧下降。钢中含铬容易获得较低的表面粗糙度.

  (3)镍(Ni):镍能提高材料的韧性和耐热性,但材料的导热系数却明显下降,当含镍量超过8%时,形成奥氏体钢,加工硬化严重。

  (4)钒(V):钒能细化钢的晶粒度。材料含碳量低时,对材料的硬度和强度的提高不明显,材料含碳量适中时,能提高钢的强度,改善钢的塑性和韧性。钢中含钒量增加时,材料的磨削加工性变差。

  (5)铂(Mo):铂能提高材料的强度和韧性,对材料的热强性有明显影响,但导热系数将降低。

  (6)钨(W):钨对提高材料的热强性和高温强度有明显作用,钢中加入钨。能提高材料的硬度和强度,但导热系数却明显下降.

  (7)锰(Mn):锰能提高材料的强度和硬度,但韧性下降,并有利于提高钢材的可切削性。一般含锰量为0.7%^-1%为佳,高于1.6%时,切削加工性将变差。

  (8)硅(Si):硅在铁素体中固溶,故能提高钢的硬度。当含硅量小于1%时,在钢的硬度提高的同时,塑性下降得很少,对切削加工不利。但硅能使材料的导热系数下降,致使切削区温度增高,而加剧刀具磨损。

  (9)钛(Ti):钛是易于形成碳化物的元素。高温合金的切削加工性受过剩钛(超过含碳量5倍)的影响,此时形成高度弥散钛与镍的金属间化合物,强化了合金,所以切削加工性差。

  (10)氧(O):铭中含微量的氧,能与其他合金元素化合成硬质夹杂物,如A12O3, TiO2等,对刀具有强烈的摩擦作用,加剧了刀具磨损,降低了材料的切削加工性。

  (11)硫(S):硒(Pd),铅(Pb),秘(Bi):钢中少量加入这些元素,将成为易切钢。

  (12)磷(P):磷能使钢的硬度提高,但韧性下降。从改善材料切削加工性出发,钢中含磷壁控制在0.15%以下,有利于切屑折断和降低表面粗糙度。

  另外,铬(Cr),钒(V),锰(Mn),磷(P)、硫(S)是阻碍铸铁石墨化的元素,能降低铸铁的切削加工性;硅(Si),铝(Al),铜(Cu),镍(Ni)是使铸铁石墨化的元素,提高了铸铁的切削加工性。

  通过以上对合金元素的分析,可以看出钢中的化学成分对钢的物理、力学性能影响较大。而材料中化学成分的内容和配比,是影响材料切削加工性的重要因素。