一、钢切削加工特性

   钢材中碳的含量对资料切削加工性的影响较大。碳素构造的强度与硬度随着含碳量的增加而增加，而塑性与韧性随含碳量的增加而减小。当碳素工具钢含碳量大于0.9%时，硬度继续增加而强度降落。

低碳钢的塑性和韧性较高，切削力和摩擦力相对较大，而且切削加工时产生的切削不易断屑，故切削加工性较低；高碳钢的强度、硬度较高。切削力大，而且刀具磨损较快，故切削加工性较低；普通状况下中碳钢的切削加工性较好。

在钢中参加Cr、Mn等合金元素能进步钢的强度和硬度，改善钢的运用性能，这些元素含量高于一定值时，会是切削力增加，刀具磨损加剧，招致资料切削加工性降低。

在钢中参加少量的硫、硒、铅、磷、铋和钙等元素可构成易切削钢，对进步切削加工性有利。它们能在钢中产生硫化物，质地柔软，降低切削力，使切削易于折断，且有光滑作用，减小刀具磨损，进步切削加工性，但降低了钢的运用性能。对力学性能请求较高的工件应防止运用此类钢材。

1.高锰钢铣削加工的特性

高锰钢是含锰量在9%~18%的含金钢。主要有高碳高锰耐磨和中碳高锰无磁钢两大类。高锰钢常用“水韧处置”，这时高锰钢将具有高强度、高韧性、高耐磨性。无磁性等较好的运用性能。常用的高锰钢主要有Mn13、ZGMn13、20Mn23A1、40Mn18Cr13、50Mn18Cr4、50Mn18Cr4V等，其中最难切削加工的是ZGMn13.高锰钢铣削加工的特性如下。

（1）加工硬化严重，切削力大 高锰奥氏体钢的加工表层硬化严重，加工外表硬度比基体增加2倍，硬化层深度可达0.3mm以上，惹起切削剧增。与正火45钢相比，单位切削力增加60%左右

高锰钢热导率小，刀具热磨损严重 高锰钢热导率小，切削温度高。在相同切削条件下，切削温度比45钢高100~200℃，刀刃热磨损加剧。

（2）高锰钢塑性大，韧性高，断屑、排屑艰难 高锰钢的冲击韧度值高，约为45钢的8倍，伸长率较大，易产生磷刺，加工外表质量不易保证。切削强度大，硬度高，断屑艰难。

高锰钢线收缩系数大，影响工件尺寸精度 高锰钢的线收缩系数较大，约为20x10-6K-1。在高的切削温度下，易产生收缩和变形，影响加工精度，同时，高锰钢的伸长率随温度升高有所降落，但超越600℃时又很快增加。因而，切削速度不宜过高，以防止切削温渡过高而惹起伸长率增加，使切削加工艰难。

2.  高强度钢铣削加工的特性

高强度是指那些强度、硬度很高，同时又具有很好韧性和塑性的合金钢。高强度钢按含有合金元素成分不同，可分为铬钢。锰钢、镍钢。铬锰钢、铬钼钢、锰硅钢等。如40Cr、40CrSi、30CrMnSi、30CrMoMnSiNi2、45CrNiMoV等。高强度钢铣削加工特性如下。

（1）切削力大  高强度钢的室温度高，抗拉强度在1.47GPa以上，淬火的硬度十分高，故铣削时变形艰难，切削力大。

（2）切削温度高  高强度钢铣削中耗费的功多，产生的热量大，且高强度钢的热导率低，所以切削温度高

（3）刀具磨损快，容易崩刃打刀  高强度钢加工中，由于切削力大，切削温度高，使得刀具磨损快；同时切削与前刀面接触长度短，应力集中在刀尖处，容易使刀具崩刃打刀。

（4）断屑艰难 高强度钢市具有很高韧性和塑性的合金钢，铣削加工中缀屑排艰难

3. 不锈钢铣削加工的特性

（1）塑性高，加工硬化严重，切削力大   不锈钢塑性大，其伸长率超越45钢1.5倍以上，切削加工时塑性变形大，加工硬化严重，使总切削力增大，其单位切削力比正火45钢要高出25%以上。

（2）易粘刀，损坏刀具，生成积屑瘤，影响加工外表质量  不锈钢资料在切削过程中，切削与刀具粘结现象严重，容易形成刀具外表剥落。另外，由于粘结严重，容易构成积屑瘤，使已加工外表粗糙度增大。对含碳量低的马氏体不锈钢尤为严重。

（3）切削温度高，刀具容易磨损  切削不锈钢时，由于切削力大，耗费功率多，故产生的切削热也多。再加上不锈钢导热性差，其导热率约为中碳钢的1/2~1/4，大量切削热集中在切削区和刀屑接触界面上，不能及时传出，从而使刀刃容易产生过热现象，在高温下失去切削性能，加之不锈钢中的高硬度碳化物，在切削过程中直接与刀面接触、摩擦，会使刀具加速磨损。

（4）切削不易卷曲和折断

由于不许刚塑性高，韧性大，且高温强度高切削时切屑不易卷曲和折断。若切削不能及时排出，易形成堵屑现象，会挤坏和划伤已加工外表，以至崩坏刀刃。因而，处理断屑和排屑是不锈钢铣削的难点之一。

（5）不锈钢的线收缩系数大，影响加工精度，不锈钢的收缩系数比碳钢和铸铁都大，约为碳素钢的1.5倍。在切削温度的作用下，工件容易产生热变形，故在精加工时易影响零件的尺寸和形位精度。

4、高温合金的切削加工特性

高温合金是难切削金属资料中很难加工的资料，其对可加工性小于0.2.铁基高温合金的相对可加工性仅为奥氏体不锈钢的1/2左右，而镍基高温合金的相对可加工性更差，且随抗热性能的进步而降低，高温合金男切削的主要缘由如下：

（1）单位切削力大，约为切削中碳钢的2~3倍，高温合金含有大量的合金元素，其高温强度很高，约为45号钢的6.5倍，抗塑性变性才能强，这是切削力大的主要缘由；其次是高温合金加工硬化严重，其一加工外表的硬度高出50%~100%，冷硬水平的增加，是切削力进一步增加；其次是高温合金塑性好，加工中塑性变形大、切削力大。此外，还由于切屑与前刀面接触长度加大，摩擦力增大，是切削力也随之增大。

（2）切削高温合金时，由于变形抗力大，刀面与切屑及工件外表间的摩擦猛烈耗费功率多，因而加工高温合金时要比加工普通方才产生的切削热多，切高温合金的热导率很低，只要45号钢的1/3~1/4，故切削热从切削区向外传出很慢，大局部切削热集中在切削区，故使切削区的温度高达750~1000度，约比切削45号钢要高出300度左右。

（3）刀具磨损猛烈，耐用度低。在切削高温合金时，由于切削温度高，在切削中产生的扩散磨损预氧化磨损要比加工普通钢材严重。高温合金中含大量合金元素的碳化物、氮化物、硼化物及金属间化合物等硬质点，其高温硬度很高故在切削加工中其磨粒磨损特别严重。高温合金中多含有与刀具资料相同的合金元素，在切削加工中，由于亲和力的作用易产生粘刀的现象，形成的粘结磨损笔加工普通钢材严重。

（4）易产生积屑瘤和鳞刺，影响加工精度与外表质量。铣削高温合金时，由于切削温度高，易使刀具和工件的尺寸与性状发作变化，影响加工精度。且在切削过程中易产生积屑瘤和鳞刺影响加工外表质量。