在金屬材料的分類上,人們常依照金相特點(diǎn)的不同將不銹鋼分為五類,即:馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體鐵素體復(fù)相不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼。其中常見的當(dāng)數(shù)奧氏體不銹鋼,大約要占到不銹鋼總量的70%。
添加不同元素將直接影響不銹鋼的組織形態(tài),如鐵素體形成元素:Cr、Mo、Si、Ti、Nb;奧氏體形成元素:C、N、Ni、Mn、Cu等。其中Cr元素在不銹鋼中的含量對不銹鋼的抗蝕性和氧化性有至關(guān)重要的影響。
目前,不銹鋼中同時加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產(chǎn)量的60%以上。與結(jié)構(gòu)鋼相比,不銹鋼導(dǎo)熱性差、彈性模量低、伸長率大,而且斷面收縮率也大,給加工尤其是磨削加工帶來不少困難。
磨削加工的顯著特點(diǎn)是極易發(fā)生磨削粘附,堵塞磨具,影響磨削效率和磨削質(zhì)量,甚至造成不銹鋼加工和磨具的兩敗俱傷。
磨削不銹鋼中的特點(diǎn)：
1.不銹鋼的韌性大，熱強(qiáng)度高，而砂輪磨粒的切削刃具有較大的負(fù)前角，磨削過程中磨屑不容易被切離，切削阻力大，擠壓、摩擦劇烈。單位面積磨削力很大，磨削溫度可達(dá)1000℃～1500℃。同時，在高溫高壓的作用下，磨屑易粘附在砂輪上，填滿磨粒問的空隙，使磨粒失去切削作用。不銹鋼的類型不同，產(chǎn)生砂輪堵塞的情況也不相同，如磨削耐濃硝酸不銹鋼及耐熱不銹鋼，粘附、堵塞現(xiàn)象比1Cr18NiTi嚴(yán)重，而1Cr13、2Cr13等馬氏體不銹鋼就比較輕。
2. 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小，磨削時的高溫不易導(dǎo)出，工件表面易產(chǎn)生燒傷、退火等現(xiàn)象，退火層深度有時可達(dá)0.01～0.02 mm。磨削過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的擠壓變形，導(dǎo)致磨削表面產(chǎn)生加工硬化，特別是磨削奧氏體不銹鋼時，由于奧氏體組織不夠穩(wěn)定，磨后易產(chǎn)生馬氏體組織，使表面硬化嚴(yán)重。
3.不銹鋼的線膨脹系數(shù)大，在磨削熱的作用下易產(chǎn)生變形，其尺寸難以控制。尤其是薄壁和細(xì)長的零件，此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
4.多數(shù)類型的不銹鋼不能被磁化，在平面磨削時，只能靠機(jī)械夾固或夾具來夾持工件，利用工件側(cè)面夾緊工件，產(chǎn)生變形和造成形狀或尺寸誤差，薄板工件更為突出。同時也會引起磨削過程中的顫振而出現(xiàn)鱗斑狀的波紋。
磨削不銹鋼中的堵塞的問題解決方案及不銹鋼砂輪的選擇：
1.磨削不銹鋼時，減小砂輪的粘附阻塞是提高磨削效率的重要因素，加工中要經(jīng)常修整砂輪，保持切削刃的鋒利。
2.磨料選擇是非常重要：CBN（立方氮化硼）砂輪樹脂結(jié)合劑。適用于不銹鋼的精磨，他具有硬度很高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)惰性好、耐高溫磨料不容易變鈍。SM（SG）砂輪具有微晶結(jié)構(gòu)、可以自動脫落、有很好的自銳性。綠碳（GC）砂輪具有性脆、鋒利的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于磨削400系列不銹鋼。
3.磨削不銹鋼的砂輪選用自銳性好的砂輪，硬度采用G-K級。以J級為主。
4.為減小磨削時砂輪的粘附阻塞，保證光潔度的情況下應(yīng)選用粗粒度的砂輪。粗磨用46號粒度，精磨時選用60-80號粒度。
5.磨削液選用必須兼顧潤滑和清洗兩種作用，供給充足，可選用表面張力小，含極壓添加劑的乳化液，可獲得高的表面質(zhì)量。
6.磨削用量的選擇可根據(jù)加工余量確定，但磨削深度不可以低于0.01mm。一般平面進(jìn)刀量可以達(dá)到0.03，外圓及無心可以更大一些。
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