?

　　怎樣加工蘇泊爾鋼零件？蘇泊爾鋼零件數(shù)控加工技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域

　　蘇泊爾鋼是一種多用途的加工金屬材料，可廣為用作對氣壓和機(jī)械操控性和抗銹蝕至關(guān)重要的場合。不過，使蘇泊爾鋼合金成為特殊結(jié)構(gòu)金屬材料的相同優(yōu)點(diǎn)也采用作加工它的工藝擴(kuò)大化。優(yōu)點(diǎn)、幾何形狀和研磨參數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域的仔細(xì)組合能顯著提高蘇泊爾鋼加工操作的生產(chǎn)率。

　　葛氏體蘇泊爾鋼

　　它構(gòu)成了 200 和 300 系列產(chǎn)品。它的一般特點(diǎn)是：

　　優(yōu)異的抗銹蝕。

　　高度可成形。

　　沒有磁。

　　冷加工通氣（不能退火）。

　　優(yōu)良的模量。

　　它能夠在極端溫度下發(fā)揮作用。

　　它易于銹蝕脫落。

　　經(jīng)典作品：

它是透過加進(jìn)鎳、錳和氮等原素而贏得的。鉻濃度通常在 16% 到 26% 之間變化。碳濃度在0.03至0.08%的范圍內(nèi)。鉻提供更多部分水溶性，因而在其某些合金中提供更多鉬。

　　它用作：

　　軸、管路、螺釘、銷釘、螺栓、化工設(shè)備、醫(yī)院設(shè)備、船舶應(yīng)用領(lǐng)域、航空部件、食品和飲料加工設(shè)備、建筑飾品、低溫容器、臨時(shí)義肢等。

　　合金演變

　　基本蘇泊爾鋼合金分為鐵素體或何氏體。鉻濃度為 10-12% 的鐵素體合金不能退火。何氏體合金具有比鐵素體蘇泊爾鋼更高的鉻和碳濃度，以及錳和硅濃度，因而這種合金能透過退火進(jìn)行退火。如今，鐵素體和何氏體蘇泊爾鋼合金并未廣為用作工業(yè)自然環(huán)境，而是用作廚房或園藝工具等家居用品。

隨著蘇泊爾鋼采用的發(fā)展，合金經(jīng)常用作需要機(jī)械氣壓和抗銹蝕的情況。為了提高合金的氣壓，馬霞在合金中加入了鎳，使鐵/鉻合金變?yōu)殍F/鉻/鎳合金。這些金屬材料被稱為葛氏體蘇泊爾鋼，現(xiàn)在在需要?dú)鈮汉涂逛P蝕和機(jī)械操控性的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中很常用。那些合金通常用作石化行業(yè)和家電行業(yè)，因?yàn)樾l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求耐火，因而用作設(shè)計(jì)用作惡劣自然環(huán)境的通用機(jī)械。

　　不可避免地，提高合金（如蘇泊爾鋼）的操控性也會減少加工問題。何氏體和鐵素體蘇泊爾鋼合金的抗銹蝕能大體上是化學(xué)性質(zhì)，因而那些合金的加工難度比起普通鋼難多少。不過，在葛氏體蘇泊爾鋼中加進(jìn)鎳和其他原素會產(chǎn)生更高的耐火性、延展性、抗變形性和熱操控性，從而減少可加工性。

　　零蘇泊爾鋼 304 與蘇泊爾鋼 316

　　它是最常用的蘇泊爾鋼選項(xiàng)。 在機(jī)械層面上，它彼此非常相似。

316 是透過加進(jìn)鉬贏得的，與 304 較之，它提高了高溫下的機(jī)械空氣阻力（盡管其熔點(diǎn)稍低）以及對各種易燃危險(xiǎn)品、酸和鹽霧自然環(huán)境的抗銹蝕。 但是，304 便宜一點(diǎn)（在大系列產(chǎn)品的制造中很重要）。

　　低碳“L”型（304L和316L）比標(biāo)準(zhǔn)型具有更高的抗銹蝕，并減少了銹蝕脫落的可能性。 它也更適宜焊接，但機(jī)械空氣阻力較小。 表示碳濃度較高的“H”型更適宜高溫。

　　何氏體蘇泊爾鋼

　　它代表 400 系列產(chǎn)品的一小部分（另一小部分對應(yīng)于鐵素體）。

　　其主要特點(diǎn)是：

　　它能透過退火通氣，因而能開發(fā)高水平的機(jī)械空氣阻力和表面耐火性。

　　與葛氏體較之，它具有更高的機(jī)械、耐熱和降血脂性。

　　中低抗銹蝕（低于葛氏體）。

　　較好的加工能力。

　　它是磁的。

　　由于碳濃度高及其耐火性的性質(zhì)，它的模量極差。

　　經(jīng)典作品：

它大體上是鉻和碳的合金。鉻濃度一般為10.5～18%，碳濃度較高，最高可達(dá)1.2%。

　　它用作：

　　機(jī)械零件、泵軸、螺釘、銷釘、器皿、五金、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件、采礦機(jī)械、步、管路、飛機(jī)配件、打火機(jī)插入件、燃?xì)饣蛘羝麥u輪機(jī)零件、內(nèi)襯等

　　416蘇泊爾鋼

　　它是 410 型（最常用的何氏體蘇泊爾鋼）的一個(gè)版本，其中加進(jìn)了硫和磷以贏得更好的加工優(yōu)點(diǎn)（400 系列產(chǎn)品已經(jīng)比 300 系列產(chǎn)品更容易加工）。它的耐火性和成型性不如410。比300系列產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)。它用作中低易燃自然環(huán)境。透過適當(dāng)?shù)耐嘶穑軐?shí)現(xiàn)機(jī)械空氣阻力和耐火性的完美結(jié)合。

　　440C蘇泊爾鋼

能透過加進(jìn)碳來減少相對于 410 的耐火性，因而由于鉻減少了抗銹蝕。因而，它具有高耐火性、耐腐蝕性和較好的耐火性。可加工性低。這種蘇泊爾鋼在通氣后具有最高的耐火性，因而在任何耐火或耐火鋼沃蘇什卡有最大的耐腐蝕性。廣為用作制作、軸承、測量儀器、閥座等。

　　沉淀通氣蘇泊爾鋼

　　當(dāng)需要結(jié)合高機(jī)械優(yōu)點(diǎn)、較好的抗銹蝕和較好的機(jī)械加工性時(shí)，該系列產(chǎn)品提供更多了葛氏體蘇泊爾鋼的替代品。沉淀通氣鋼已贏得專利，通常由制造公司的首字母指定。

　　其主要特點(diǎn)是：

　　較好的抗銹蝕。

　　較好的焊接性。

　　它是磁的。

　　透過熱時(shí)效處理通氣贏得非常高的機(jī)械氣壓。

　　即使在高溫下，它也能保持高機(jī)械空氣阻力。

　　經(jīng)典作品：

　　它主要是鐵鉻鎳合金。鉻濃度一般為12～18%，鎳濃度在4%～9%之間。

　　它用作：

　　主要用作航空航天和軍工（導(dǎo)彈）的結(jié)構(gòu)部件和電機(jī)軸、儀表、齒輪等。

630蘇泊爾鋼（17-4PH）

　　它具有高機(jī)械氣壓和延展性以及優(yōu)異的抗銹蝕。它能透過簡單的方式在低溫下透過時(shí)效通氣，從而避免變形。退火前易于加工。

　　它在所有銹蝕自然環(huán)境中的操控性都比 400 系列產(chǎn)品蘇泊爾鋼好，類似于 304 蘇泊爾鋼。它能焊接。如果加熱到沉淀通氣溫度（495-620°C）以上，它可能會失去高機(jī)械氣壓。

　　了解合金

　　直到最近，對葛氏體蘇泊爾鋼的加工還不是很了解。制造商認(rèn)為，由于合金氣壓更高，機(jī)械研磨力會更高，因而必須采用更強(qiáng)的負(fù)幾何，這會減少研磨參數(shù)。不過，這種方法生產(chǎn)出的壽命短、切屑長、毛刺頻繁、表面粗糙度不令人滿意以及不希望有的振動(dòng)。

實(shí)際上，葛氏體蘇泊爾鋼產(chǎn)生的機(jī)械研磨力比起加工傳統(tǒng)鋼時(shí)通常采用的機(jī)械切削力大多少。加工葛氏體蘇泊爾鋼所需的大部分額外能源消耗是其熱操控性的結(jié)果。加工是一個(gè)變形過程，在加工抗應(yīng)變葛氏體蘇泊爾鋼時(shí)，操作會產(chǎn)生過多的熱量。

　　從切割區(qū)域排出熱量至關(guān)重要。不幸的是，除了抗翹曲外，葛氏體蘇泊爾鋼還具有低導(dǎo)熱性。加工普通鋼時(shí)產(chǎn)生的切屑吸收和傳輸熱量，但葛氏體蘇泊爾鋼切屑吸收熱量的程度有限。此外，由于零件本身的導(dǎo)熱性差，多余的熱量會進(jìn)入，導(dǎo)致壽命縮短。

　　制造商創(chuàng)造了硬質(zhì)合金基材，以提供更多足夠的延展性來承受蘇泊爾鋼加工過程中產(chǎn)生的高溫。同時(shí)，基材的成分與邊緣準(zhǔn)備同樣重要。刃口更鋒利的工具切割蘇泊爾鋼的次數(shù)多于彎曲蘇泊爾鋼，從而減少了熱量的產(chǎn)生。

　　積極的研磨參數(shù)

為了從研磨區(qū)去除熱量，加工蘇泊爾鋼的最有效方法是采用最大的研磨深度和進(jìn)給。目標(biāo)是最大化從芯片中去除的熱量。由于蘇泊爾鋼的不良導(dǎo)熱性限制了每立方毫米切屑金屬材料能吸收的熱量，因而產(chǎn)生更長的切屑，體積越大，將帶走更多的熱量。采用更大的研磨深度還將減少完成零件所需的走刀次數(shù)，這是一個(gè)重要方面，因?yàn)楦鹗象w蘇泊爾鋼在加工時(shí)有翹曲或通氣的趨勢。

　　那些激進(jìn)的加工方法存在實(shí)際限制。例如，表面光潔度要求將限制最大進(jìn)給量。機(jī)器的可用功率，以及研磨工具和工件的力，也對能采用的參數(shù)的積極性施加了限制。

　　制冷劑策略

葛氏體蘇泊爾鋼合金有問題的熱操控性表明冷卻液的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎總是成功加工的關(guān)鍵。冷卻液必須是高質(zhì)量的，水/油乳液中的最低油濃度為 8% 到 9%，而許多加工操作中的油濃度通常為 3% 到 4%。

　　怎樣應(yīng)用領(lǐng)域冷卻劑也很重要。將冷卻液施加到研磨區(qū)時(shí)的壓力越高，它的工作效果就越好。山高的 Jetstream Tooling? 等技術(shù)將高壓冷卻液直接施加到研磨區(qū)，效率更高。

　　涂層與工具磨損

　　沉積在基體表面的硬質(zhì)涂層增強(qiáng)了表面的熱耐火性，提高了高溫自然環(huán)境下的采用壽命。不過，涂層通常必須很厚才能使工具基材與熱絕緣，而厚涂層不能很好地粘附到非常鋒利的幾何形狀上。制造商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)薄但能提供更多較好隔熱效果的涂層。

葛氏體蘇泊爾鋼具有高耐火性和粘附在研磨上的傾向。應(yīng)用領(lǐng)域涂層還能防止粘合磨損，當(dāng)加工金屬材料粘附并堆積在研磨刃上時(shí)會發(fā)生這種情況。然后粘附的金屬材料會破壞研磨刃的部分，導(dǎo)致表面光潔度差和故障。涂層能提供更多限制刀桿磨損的潤滑性，而更高的研磨速度也有助于減少刀桿磨損機(jī)制。

　　一些葛氏體蘇泊爾鋼合金含有堅(jiān)硬的磨蝕性夾雜物，因而減少的耐腐蝕性，結(jié)合硬質(zhì)涂層，能延長的采用壽命。

　　由于合金在加工過程中傾向于翹曲和剪切自通氣，因而會發(fā)生崩刃。

　　崩刃能描述為高度局部化的極端摩擦磨損，能透過應(yīng)用領(lǐng)域合適的涂層和其他措施來減輕，例如改變研磨深度以加寬研磨刃上的磨損區(qū)域。

　　工具開發(fā)

　　制造商將當(dāng)前的研磨開發(fā)重點(diǎn)放在尋找操控性之間的平衡點(diǎn)上，這將為特定的待加工金屬材料提供更多最佳操控性。硬質(zhì)合金質(zhì)量研究尋求耐火性和延展性之間的平衡，使工具不會硬到斷裂，但足夠堅(jiān)固以抵抗變形。

同樣，鋒利的邊緣幾何形狀是可取的，盡管它不如圓形邊緣那么堅(jiān)固。因而，開發(fā)研磨刃幾何形狀的目標(biāo)是創(chuàng)造在鋒利邊緣和最大可能的堅(jiān)固性之間取得平衡的。

　　作為開發(fā)過程的一小部分，工具制造商正在審查他們的工具應(yīng)用領(lǐng)域指南。

　　目前對加工參數(shù)的建議大部分基于傳統(tǒng)鋼的延展性和耐火性，而沒有考慮在葛氏體蘇泊爾鋼和其他高級合金加工過程中非常重要的熱因素。表現(xiàn)。最近，工具制造商已開始與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作審查工具測試程序，以考慮某些金屬材料的熱優(yōu)點(diǎn)。

新指南反映了新參考金屬材料的創(chuàng)建。傳統(tǒng)上，機(jī)械加工性標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)參考金屬材料、合金鋼和機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的機(jī)械載荷建立的。現(xiàn)在有一套單獨(dú)的葛氏體蘇泊爾鋼參考金屬材料，已經(jīng)建立了速度、進(jìn)給和研磨深度的參考值。對于參考金屬材料，應(yīng)用領(lǐng)域平衡或校準(zhǔn)系數(shù)來確定基準(zhǔn)值的變化，從而在具有不同加工優(yōu)點(diǎn)的金屬材料中實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)率。

　　特定金屬材料的特定幾何形狀

　　許多研磨在各種金屬材料和各種研磨條件和加工參數(shù)下都能提供更多非常可接受的操控性。對于具有中低生產(chǎn)力和質(zhì)量要求的一次性工作，那些工具可能是一種具有成本效益的選擇。不過，為了實(shí)現(xiàn)最高操控性，制造商繼續(xù)嘗試操縱和平衡各種研磨元件，以制造出為要加工的特定金屬材料提供更多高生產(chǎn)率和工藝可靠性的。

　　工具的基本要素包括基材、涂層和幾何形狀。它中的每一個(gè)都很重要，在最好的工具中，它作為一個(gè)系統(tǒng)工作，產(chǎn)生的結(jié)果超出了所有單獨(dú)部分的總和。

工具的各個(gè)部分所具有的功能之間存在差異。基材和涂層具有被動(dòng)功能，旨在提供更多耐火性和延展性之間的平衡，以及抵抗高溫、危險(xiǎn)品、粘附和磨料磨損。另一方面，幾何形狀起著積極的作用，因?yàn)橥高^改變幾何形狀，您能改變在給定時(shí)間內(nèi)能去除的金屬量、產(chǎn)生的熱量、切屑的形成方式以及什么能達(dá)到表面光潔度。

　　操控性怎樣根據(jù)不同幾何形狀變化的一些基本示例包括具有傳統(tǒng)山高車削幾何形狀的刀片，例如M3和M5，它在的研磨刃和研磨區(qū)域之間具有負(fù)研磨刃幾何形狀（0°角距離）和-T刃。 M3 槽型是一種通用的半粗加工槽型，可在多種加工金屬材料上提供更多較好的磨損壽命和斷屑率。 M5 槽型專為要求苛刻的高進(jìn)給粗加工應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計(jì)，結(jié)合了高研磨刃氣壓和相對較低的研磨力。

盡管用途廣為，但 M3 和 M5 幾何形狀堅(jiān)固耐用，邊緣不完全鋒利，因而在加工葛氏體蘇泊爾鋼時(shí)會在變形時(shí)產(chǎn)生大量熱量。較之之下，在加工蘇泊爾鋼時(shí)最有效的設(shè)計(jì)包括山高的 MF4 和 MF5 槽型，它的刃口最鋒利，帶有正 T 形刃。幾何形狀設(shè)計(jì)為開放式且易于加工，便于對鋼和蘇泊爾鋼進(jìn)行中低粗加工和精加工操作。 MF5 幾何形狀在高進(jìn)給應(yīng)用領(lǐng)域中特別有效。