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不一样的金属材料，切削起来有什么不同
在金属切削加工中，会有不同的工件资料，不同的资料其切削构成与去除特性各不相同，我们怎样来掌握不同资料的特性呢？ISO标准金属资料分为6种不同的类型组，每种类型在可加工性方面都具有共同的特性，本文将分别对它们进行总结。
金属资料分为6大类：
（1）P-钢
（2）M-不锈钢
（3）K-铸铁
（4）N-有色金属
（5）S-耐热合金
（6）H-淬硬钢


1
P钢
什么是钢？
- 钢是金属切削范畴中最大的资料组。
- 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。它经过熔炼进程制作而成。
- 非合金钢的碳含量低于0.8%，只要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。



在金属切削规模内，P组是最大的资料组，由于它涵盖了几个不同的工业范畴。
资料一般为长切屑资料，可以构成接连、相对均匀的切屑。详细的切屑方式一般取决于碳含量。
– 含碳量低 = 坚韧的粘性资料。
– 含碳量高 = 脆性资料。
加工特性：
- 长切屑资料。
- 切屑操控相对简单、平稳。
- 低碳钢有粘性，需求尖利的切削刃。
- 单位切削力kc：1500–3100 N/mm2

- 加工ISO P资料需求的切削力及功率，都在有限值规模内。



2
M不锈钢
什么是不锈钢？
- 不锈钢是带有最少11–12%铬的合金资料。
- 碳含量一般很低 (低至最大0.01%)。
- 合金主要是Ni (镍)、Mo (钼) 和Ti (钛)。

- 在钢表面构成一层致密的Cr2O3，使其耐腐蚀。



在M组中，大部分运用都属于石油和天然气、管件、法兰、加工职业以及制药职业。
资料构成不规则的薄片状切屑，与一般钢材相比，其切削力更高。不锈钢有许多种不同的类型。断屑性能 (从简单到几乎无法断屑) 因合金特性和热处理的不同而不同。
加工特性：
- 长切屑资料。
- 切屑操控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

- 加工时发生高切削力、积屑瘤、热量和加工硬化。




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%)。
- 碳含量超越2%，这是C在奥氏体相中最大的溶解度。

- Cr (铬)、Mo (钼) 和V (钒) 加入构成碳化物，增加了强度和硬度，但下降了机械加工性。



K组主要运用在轿车部件、机器制作业和炼铁业。
资料的切屑成形有所不同，从近似粉末状的切屑到长切屑。加工该资料组所需的功率一般较小。
留意，灰口铸铁 (一般切屑近似粉末状) 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：
- 短切屑资料。
- 在所有工况下都具有杰出的切屑操控。
- 单位切削力：790-1350 N/mm2
- 以较高速度加工会发生磨料磨损。

- 中等切削力。



4
N有色金属
什么是有色金属资料？
- 这一类包括有色金属、硬度低于130 HB的软金属。
- 含近22%硅 (Si) 的有色金属 (Al) 合金组成其中最大的部分。

- 铜、青铜、黄铜。



飞机制作业和铝合金轿车车轮制作商在N组占主要地位。
虽然每mm3 (立方英寸) 需求的功率低，但为获得高金属去除率，仍需求核算所需的最大功率。
加工特性：
- 长切屑资料。
- 如果是合金，则切屑操控相对简单。
- 有色金属 (Al) 具有粘性，需求运用尖利的切削刃。
- 单位切削力：350-700 N/mm2

- 加工ISO N资料需求的切削力及功率，都在有限值规模内。



5
S耐热合金
什么是耐热合金？
- 耐热合金 (HRSA) 包括许多高合金铁、镍、钴或钛基资料。
组：铁基、镍基、钴基
工况：退火，固溶热处理，时效处理，辊轧，锻造，铸造。
特性：

- 更高的合金含量 (钴高于镍) 可保证更好的耐热性、更高的抗拉强度和更高的耐腐蚀性。



加工困难的S组资料主要运用在航空航天、燃气轮机和发电机职业。
规模较宽，但一般会存在高切削力。
加工特性：
- 长切屑资料。
- 切屑操控困难 (锯齿状切屑)。
- 关于陶瓷需求运用负前角，关于硬质合金需求运用正前角。
- 单位切削力：
关于耐热合金：2400–3100 N/mm2
关于钛合金：1300-1400 N/mm2
- 需求的切削力和功率很高。


6
H淬硬钢
什么是淬硬钢？
- 从加工的视点看，淬硬钢是最小的一个分组。
- 该分组包括硬度>45–65 HRC的调质钢。

- 一般，被车削的硬零件的硬度规模一般在55–68 HRC之间。



H组中的淬硬钢运用在各种职业，如轿车职业及其分包商，以及机器制作业和模具业务。
一般是接连的、红光火热的切屑。这种高温有助于下降kc1值，关于协助处理运用难题很重要。
加工特性：
- 长切屑资料。
- 相对好的切屑操控。
- 要求负前角。
- 单位切削力：2550-4870 N/mm2
- 需求的切削力和功率很高。
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