金屬的成分相同,但組織不同時,其力學(xué)物理性能也不同,自然也使切削加工性不同。
(1)鋼的不同組織對切削加工性的影響
圖為各種金屬組織的p-T關(guān)系。一般情況下,鐵素體的塑性較贏,珠光體的塑性較低。鋼中食有大幫分鐵素體和少部分珠光體時,切削速度及刀具耐用度都較離。純鐵(含碳量極低)是完全的鐵素體,由于塑性太高,其切削加工性十分低,切屑屬不易折斷,切屑易鬟黏結(jié)在前刀面上,已加工表面粗糙度極大。
珠光體呈片狀分布時,刀具在切削時,要不斷與珠光體中硬度為800HB的Fe3C接觸,因而刀具磨損較大。片狀璩光體經(jīng)球狀化處理后,緞織為“連續(xù)分滯的靛素體+分散的碳化物顆?!保毒叩哪p較小,而耐用度較高.因此,在加工高碳鋼時,希望它有球裝珠光體組織。切削馬氏體、回火馬氏體和索氏體等硬度較高的組織時,刀具磨損大,耐用度很低,宜選用很低的切削速度。
如果條件允許,可用熱處理的方法改變金屬組織來改善金屬的切削加工性。
(2)鑄鐵的金屬組織對
平面磨床切削加工性的影響
鑄鐵按金屬組織來分,有白口鐵、麻口鐵、珠光體灰口鐵、灰口鐵、鐵素體灰口鐵和各種球墨鑄鐵(包括可鍛鑄鐵)等。
白口鐵是鐵水急驟冷卻后得到的組織,它的組織中有少量碳化物,其余為細(xì)粒狀珠光體。珠光體灰口鐵的組織是珠光體及石墨。鐵素體灰口鐵的組織為鐵素體及石墨。球墨鑄鐵中碳元素大部分以球狀石墨的形態(tài)存在,這種鑄鐵的塑性較大,切削加工性也大有改進(jìn)。
鑄鐵的組織比較疏松,內(nèi)含游離石墨,塑性和強(qiáng)度也都較低。鑄鐵表面往往有一層帶型砂的硬皮和氧化層,硬度很高,對粗加工刀具是很不利的。切削鑄鐵時常得到崩碎切屑,切削力和切削熱都集中作用在刀刃附近,這些對刀具都是不利的,所以加工鑄鐵的切削速度都低于鋼的切削速度。
微量稀土元素對金屬的力學(xué)物理性能及組織有很大的影響,所以稀土元素對切削加工性的影晦,應(yīng)該另行分析。
鑄鐵的相對加工性如表1所示。
鑄鐵種類 | 鑄鐵組織 | 硬度HB | 伸長度8/% | 相對加工性Rv |
白口鉸 | 綆粒珠光體+碳化鐵等碳化物 | 600 | - | 難切削 |
麻口鐵 | 細(xì)粒珠光體+少量碳化物 | 263 | - | 0.4 |
璩光體灰口蛟 | 豫光體+石曩 | 225 | - | 0.85 |
灰口鐵 | 粗粒珠光體+石墨+鐵索體 | 190 | - | 1.0 |
鐵素體灰口餃 | 鐵索體+石墨 | 100 | - | 3.0 |
石墨鑄鐵(或可鍛鑄鐵) | 石墨為球狀(白口鐵經(jīng)長時間回退火后變?yōu)榭慑戣T鐵,碳化物析出球狀石墨)
| 265 | 2 | 0.6 |
215 | 4 | 0.9 |
207 | 17,5 | 1.3 |
180 | 20 | 1.8 |
170 | 22 | 3.0 |