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金属材料的6大分类你知道吗?

发布日期:2020-07-27浏览次数:

在金属切削加工中,会有不同的工件材料,不同的材料其切削形成与去除特性各不相同,我们怎么来掌握不同材料的特性呢?ISO标准金属材料分为6种不同的类型组,每种类型在可加工性方面都具有独特的特性,本文将分别对它们进行总结。

金属材料分为6大类:

1P-

2M-不锈钢

3K-铸铁

4N-有色金属

5S-耐热合金

6H-淬硬钢

不同材料的切削特性


NO.1


P钢

什么是钢?

- 钢是金属切削领域中最大的材料组。

- 钢可以是非淬硬钢或调质钢 (硬度达400HB)。

- 钢是一种以铁 (Fe) 元素为主要成分的合金。它通过熔炼过程制造而成。

- 非合金钢的碳含量低于0.8%,只有Fe而没有其他合金元素。


- 合金钢的碳含量低于1.7%,加入了合金元素,如Ni、Cr、Mo、V、W等。


在金属切削范围内,P组是最大的材料组,因为它涵盖了几个不同的工业领域。


材料通常为长切屑材料,能够形成连续、相对均匀的切屑。具体的切屑形式通常取决于碳含量。

– 含碳量低 = 坚韧的粘性材料。

– 含碳量高 = 脆性材料。

加工特性:

- 长切屑材料。

- 切屑控制相对容易、平稳。

- 低碳钢有粘性,需要锋利的切削刃。

- 单位切削力kc:1500–3100 N/mm2

- 加工ISO P材料需要的切削力及功率,都在有限值范围内。



NO.2


M不锈钢

什么是不锈钢?

- 不锈钢是带有最少11–12%铬的合金材料。

- 碳含量通常很低 (低至最大0.01%)。

- 合金主要是Ni (镍)、Mo (钼) 和Ti (钛)。

- 在钢表面形成一层致密的Cr2O3,使其耐腐蚀。

在M组中,大部分应用都属于石油和天然气、管件、法兰、加工行业以及制药行业。

材料形成不规则的薄片状切屑,与普通钢材相比,其切削力更高。不锈钢有许多种不同的类型。断屑性能 (从容易到几乎无法断屑) 因合金特性和热处理的不同而不同。

加工特性:

- 长切屑材料。

- 切屑控制在铁素体中相对平顺, 在奥氏体和双相中较困难。

- 单位切削力:1800-2850 N/mm2

- 加工时产生高切削力、积屑瘤、热量和加工硬化。



NO.3


K铸铁

什么是铸铁?

- 铸铁有3种主要类型:灰口铸铁 (GCI)、球墨铸铁 (NCI) 和蠕墨铸铁 (CGI)。

- 铸铁以Fe-C为主成分,带相对高的硅含量 (1–3%)。

- 碳含量超过2%,这是C在奥氏体相中最大的溶解度。

- Cr (铬)、Mo (钼) 和V (钒) 加入形成碳化物,增加了强度和硬度,但降低了机械加工性。



K铸铁主要应用在汽车部件、机器制造业和炼铁业。

材料的切屑成形有所不同,从近似粉末状的切屑到长切屑。加工该材料组所需的功率通常较小。

注意,灰口铸铁 (通常切屑近似粉末状) 与球墨铸铁之间差别很大,后者的断屑许多时候比较类似于钢。



加工特性:

- 短切屑材料。

- 在所有工况下都具有良好的切屑控制。

- 单位切削力:790-1350 N/mm2

- 以较高速度加工会产生磨料磨损。

- 中等切削力。