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高锰钢加工刀具(含粗车CBN刀具)

日期:2021-11-24 00:00 人气:

1、什么是高锰钢?

高锰钢是指含锰量在10%以上的合金钢。也叫哈德菲尔德钢,是1882年由英国的R.A.Hadfield发明的性能优良的耐磨钢,具有明显的形变硬化特性,属Fe-Mn-C系奥氏体锰钢。经典高锰钢公称锰的质量分数为13%。ISO国际标准牌号为GX120Mn13,我国国标为ZGMn13系列,德国DIN标准为G-X120Mn13,俄罗斯国家标准为iior13n等。

2、我国常用高猛钢的化学成分及牌号是什么?

3、高锰钢的切削加工性能

(1)加工硬化严重:高锰钢在切削过程中,由于塑性变形大,奥氏体组织转变为细晶粒的马氏体组织,从而产生严重的硬化现象。加工前硬度一般为HB200~220,加工后表面硬度可达HB450~550,硬化层深度0.1~0.3 mm,其硬化程度和深度要比45号钢高几倍。严重的加工硬化使切削力增大,加剧了刀具磨损,也容易造成刀具崩刃而损坏。

(2)切削温度高:由于切削功率大,产生的热量多,而高锰钢的导热系数比不锈钢还低,只有中碳钢的1/4,所以切削区温度很高。当切削速度Vc<50 m/min时,高锰钢的切削温度比45号钢高200℃~250 ℃,因此,刀具磨损严重,耐用度降低。

(3)断屑困难:高锰钢的韧性是45号钢的8倍,切削时切屑不易拳曲和折断。

(4)尺寸精度不易控制:高锰钢的线膨胀系数与黄铜差不多,在高的切削温度下,局部产生热变形,尺寸精度不易控制。切削高锰钢时,应先进行粗加工,工件冷却后再进行精加工,以保证工件的尺寸精度。

4、加工高锰钢时各种刀具材料的特点

高锰钢属难加工材料,对刀具材料要求较高。一般来说,要求具材料红硬性高、耐磨性好,有较高的强度、韧性和导热系数。

1,高速钢是一种高合金工具钢.能承受切削温度500~600C,目前加工高锰钢基本不能胜任,一般用于制作非标钻头使用。

2,硬质合金刀具加工高锰钢时,一般用于小型零件的加工(大型高锰钢零件选用非金属粘合剂的CBN刀具牌号更合适),据统计,当高锰钢零件单件加工时长小于5min时,可选用硬质合金刀具,粗加工可采用抗冲击韧性较好的YG系列牌号,精加工选用YW系列。

3,陶瓷材料的特点:硬度高(91~94HRA),耐磨性好,耐热性高(>1200),允许用较高的切削速度,但脆性大,切削时容易崩刀。

4,立方氮化硼(CBN)材料的特点:硬度高(7300-9000HV),耐热性高(1300-1500度),耐磨性好,化学稳定性高于金刚石,与铁族金属的亲和力小,切削性能好,一般脆性较大,此时可以选择抗冲击韧性优异的CBN刀具牌号,譬如高锰钢磨辊和高锰钢轧臼壁(破碎机圆锥)零件加工用的BN-K1或BN-S20两种牌号;由于此类非金属粘合剂CBN刀具的韧性和耐磨性的优异,使得可以胜任高锰钢的粗加工和精加工。

5、立方氮化硼(CBN)刀片加工高锰钢的推荐切削参数

加工材料

加工工序

推荐切削参数

刀具材质

切削速Vc

(m/min)

吃刀深度ap

(mm)

进给量Fr

(mm/r)

高猛钢

粗加工

50-150

1-10

0.1-0.5

BN-K1,BN-S20

精加工

90-250

≤1

0.05-0.35

刀具材质

切削速度

吃刀深度

刀具寿命

BN-S20材质

65m/min

7.5mm

2件/刃

硬质合金刀具

19m/min

3.5mm

0.5件/刃

刀具材质

切削速度

进给量

刀具寿命

BN-S20材质

135m/min

0.2mm/r

12件/刃

硬质合金刀具

35m/min

0.15mm/r

1件/刃

刀具材质

切削速度

进给量

刀具寿命

BN-S20材质

75m/min

0.2mm/r

270min

硬质合金刀具

25m/min

0.15mm/r

25min