金属的成分相同,但组织不同时,其力学物理性能也不同,自然也使切削加工性不同。
(1)钢的不同组织对切削加工性的影响
图为各种金属组织的p-t关系。一般情况下,铁素体的塑性较赢,珠光体的塑性较低。钢中食有大帮分铁素体和少部分珠光体时,切削速度及刀具耐用度都较离。纯铁(含碳量极低)是*的铁素体,由于塑性太高,其切削加工性十分低,切屑属不易折断,切屑易鬟黏结在前刀面上,已加工表面粗糙度极大。
珠光体呈片状分布时,刀具在切削时,要不断与珠光体中硬度为800hb的fe3c接触,因而刀具磨损较大。片状璩光体经球状化处理后,缎织为“连续分滞的靛素体+分散的碳化物颗粒”,刀具的磨损较小,而耐用度较高.因此,在加工高碳钢时,希望它有球装珠光体组织。切削马氏体、回火马氏体和索氏体等硬度较高的组织时,刀具磨损大,耐用度很低,宜选用很低的切削速度。
如果条件允许,可用热处理的方法改变金属组织来改善金属的切削加工性。
(2)铸铁的金属组织对平面磨床切削加工性的影响
铸铁按金属组织来分,有白口铁、麻口铁、珠光体灰口铁、灰口铁、铁素体灰口铁和各种球墨铸铁(包括可锻铸铁)等。
白口铁是铁水急骤冷却后得到的组织,它的组织中有少量碳化物,其余为细粒状珠光体。珠光体灰口铁的组织是珠光体及石墨。铁素体灰口铁的组织为铁素体及石墨。球墨铸铁中碳元素大部分以球状石墨的形态存在,这种铸铁的塑性较大,切削加工性也大有改进。
铸铁的组织比较疏松,内含游离石墨,塑性和强度也都较低。铸铁表面往往有一层带型砂的硬皮和氧化层,硬度很高,对粗加工刀具是很不利的。切削铸铁时常得到崩碎切屑,切削力和切削热都集中作用在刀刃附近,这些对刀具都是不利的,所以加工铸铁的切削速度都低于钢的切削速度。
微量稀土元素对金属的力学物理性能及组织有很大的影响,所以稀土元素对切削加工性的影晦,应该另行分析。
铸铁的相对加工性如表1所示。
铸铁种类
铸铁组织
硬度hb
伸长度8/%
相对加工性rv
白口铰
绠粒珠光体+碳化铁等碳化物
600
-
难切削
麻口铁
细粒珠光体+少量碳化物
263
-
0.4
璩光体灰口蛟
豫光体+石曩
225
-
0.85
灰口铁
粗粒珠光体+石墨+铁索体
190
-
1.0
铁素体灰口饺
铁索体+石墨
100
-
3.0
石墨铸铁(或可锻铸铁)
石墨为球状(白口铁经长时间回退火后变为可锻铸铁,碳化物析出球状石墨)
265
2
0.6
215
4
0.9
207
17,5
1.3
180
20
1.8
170
22
3.0