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1Cr18Ni9Ti不锈钢难加工性主要表现

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-14  浏览次数:1 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网系列报道:SUS304是一种18-8系的奥氏体不锈钢,通常用作冲压垫圈类紧固件。高温强度和高温硬度高,一般钢材切削时

  中华不锈钢网系列报道:SUS304是一种18-8系的奥氏体不锈钢,通常用作冲压垫圈类紧固件。高温强度和高温硬度高,一般钢材切削时,随着切削温度的升高其强度会明显降低,切屑易被切离,而1Cr18Ni9Ti在700度时仍不能降低其机械性能,故切屑不易被切离,切削过程中切削力大,刀具易磨损。塑性和韧性高,虽然1Cr18Ni9Ti的抗拉强度和硬度都不高,但综合性能很好,塑性和韧性高,它的延伸率、断面收缩率和冲击值都较高,1Cr18Ni9Ti的延伸率是40%,是40#的210-237%,是45#的250-280%,是20Cr、40Cr钢的400-500%,所以切屑不易切离、卷曲和折断,切屑变形所消耗的功能增多,如切除一定体积的1Cr18Ni9Ti所消耗的能量比切除相同体积的低碳钢约高50%,并且大部分能量转化为热能,使切削温度升高。于1Cr18Ni9Ti不易加工,切屑不易切离和折断,故刀具和工件之间所产生的摩擦热也多,而不锈钢1Cr18Ni9Ti的导热率低(约为普通钢的1/2-1/3),散热差,由切屑带走的热量少。大部分的热量被刀具吸收,致使刀具的温度升高,加剧刀具磨损。钢对其他金属材料的亲和性强。
  
  因此在和其它金属接触时,在一定的温度和压力下就会产生粘附现象。在切削过程中,刀具易产生积屑瘤,不易获得表面粗糙度等级高的加工表面。加工硬化倾向强。奥氏体不锈钢强度一般为δb=539Mpa,但在室温冷加工时,由于加工硬化和形变会诱发马氏体转变,使强度提高至δb=1568
  
  Mpa,这样就大大增加了切削时的摩擦、磨损和切削力,易使刀具磨损,并影响工件的表面粗糙度。
  
  1Cr18Ni9Ti材料中有许多微细的碳化物(如TiC)颗粒,会加剧刃具的磨损。料熔点低,易于粘刀,切削过程中易形成积屑瘤,由于不锈钢的韧性大,在切削过程中,刀具前导面和切屑之间存在很大的压力和很大高的温度,切屑很容易粘附在刀刃上,形成积屑瘤,影响表面加工质量。
  
  所以1Cr18Ni9Ti的切削加工性很差,特别是在断续切削时,刀具极易产生磨损和粘结破损,刀具使用寿命很低,影响加工效率、加工成本、加工精度和表面质量。由于其冲压在各部分材料的形变程度各不相同,大约在15%~40%之间,因此材料的加工硬化程度也有差异。
  
  中华不锈钢网系列报道:SUS304不锈钢薄板冷加工以后,微观上滑移面及晶界上将产生大量位错,致使点阵产生畸变。畸变量越大时,位错密度越高,内应力及点阵畸变越严重,使金属变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加,塑性指标伸长率、断面收缩率降低。
  
  当加工硬化达一定程度时,如继续形变,便有开裂或脆断的危险,成形后其残余应力极易引起工件自爆破裂。在环境气氛作用下,放置一段时间后,工件会自动产生晶间开裂(通常称为“季裂”)。故在SUS304不锈钢冲压成形过程中,一般都必须进行工序间的软化退火,
  
  即中间退火,以消除残余应力,降低硬度,恢复材料塑性,以便能进行下一道加工。
  
  试验材料及分析
  
  试验材料:SUS304,厚度0.7±0.05mm,其化学成分(质量分数:W%)≤0.08%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.04%P、≤0.030%S、8.00%~10.50%Ni、18%~20%Cr。
  
  随着预形变量的增加, SUS304
  
  不锈钢的屈服强度和抗拉强度增明显提高,硬度值增加,耐塑性下降,产生了明显的加工硬化现象。同时,也可以清楚看出,随着预形变量的增加,试样的屈强比也随之增加,这说明试样的可成形性也会随着冷变形量的增加而降低。
  
  退火软化工艺
  
  经加工硬化的SUS304不锈钢可采用高温和低温退火两种方式来恢复塑性,降低硬化程度,并消除或减少残余应力,为了不使材料产生敏化,退火时应避开500℃~850℃的敏化温度范围。
  
  低温退火对SUS304不锈钢的屈服强度影响较小,在500℃以下退火,退火后屈服强度值变化较小,高温退火对试样屈服强度的影响较大,预形变量为15%时在1050℃下退火后Re降到260MPa,Rm几乎随退火温度成线性下降,但是变化的幅度比Re小得多。同时,试样的维氏硬度值随退火温度的升高而下降。
  
  随着退火温度的升高,试样伸长率明显提高,特别是高温退火状态下, Re下降最为明显,达到了完全软化状态。在1050℃退火(保温5min,快冷)伸长率A、硬度
  
  HV 达到软化的最佳组合。 中华不锈钢网系列报道

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