什么是不銹鋼？

通常，人們把含鉻量大于12%或含鎳量大于8%的合金鋼叫不銹鋼。含鉻量達16%～18%的鋼也稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，習慣上通稱為不銹鋼。

為了提高鋼的耐蝕能力，通常增大鉻的比例或添加可以促進鈍化的合金元素，加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W、Co等，這些元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力，同時改變了鋼的內部組織以及物理力學性能。這些合金元素在鋼中的含量不同，對不銹鋼的性能產生不同的影響，有的有磁性，有的無磁性，有的能夠進行熱處理，有的則不能熱處理。

由于不銹鋼所具有的上述特性，越來越廣泛地應用于航空、航天、化工、石油、建筑和食品等工業部門及日常生活中。所含的合金元素對切削加工性影響很大，有的甚至很難切削。

不銹鋼從金相組織上來分可分為哪幾類？

不銹鋼按其成分，可分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。工業上常用的不銹鋼一般按金相組織分類，可分為以下五大類：

1)馬氏體不銹鋼

2)鐵素體不銹鋼

3)奧氏體不銹鋼

4)雙相不銹鋼

5)沉淀硬化不銹鋼

前兩類為鉻不銹鋼，后三類為鉻鎳不銹鋼。

各系不銹鋼的組織情況：

200系不銹鋼：鎳鉻錳系不銹鋼，奧氏體不銹鋼（如201），

300系不銹鋼：鎳鉻系不銹鋼，奧氏體不銹鋼（如304）和雙相不銹鋼（如329）

400系不銹鋼：為鐵素體不銹鋼（430）和馬氏體不銹鋼（440）

500系不銹鋼：鐵素體不銹鋼

600系不銹鋼：沉淀硬化不銹鋼（630，631）

物理、力學性能：

1）馬氏體不銹鋼：能進行淬火，淬火后具有較高的硬度、強度和耐磨性及良好的抗氧化性，有的有磁性，但內應力大且脆。經低溫回火后可消除其應力，提高塑性，切削加工較困難，有切屑擦傷或粘結的明顯趨向，刀具易磨損。

當鋼中含碳量低于0.3%時，組織不均勻，粘附性強，切削時容易產生積屑瘤，且斷屑困難，工件已加工表面質量低。含碳量達0.4%～0.5%時，切削加工性較好。

馬氏體不銹鋼經調質處理后，可獲得優良的綜合力學性能，其切削加工性比退火狀態有很大改善。

2)鐵素體不銹鋼：加熱冷卻時組織穩定，不發生相變，故熱處理不能使其強化，只能靠變形強化，性能較脆，切削加工性一般較好。切屑呈帶狀，切屑容易擦傷或粘結于切削刃上，從而增大切削力，切削溫度升高，同時可能使工件表面產生撕裂現象。

3)奧氏體不銹鋼：由于含有較多的鎳(或錳)，加熱時組織不變，故淬火不能使其強化，可略改善其加工性。通過冷加工硬化可大幅度提高強度，如果再經時效處理，抗拉強度可達2550～2740 MPa。奧氏體不銹鋼切削時的帶狀切屑連綿不斷，斷屑困難，極易產生加工硬化，硬化層給下一次切削帶來很大難度，使刀具急劇磨損，刀具耐用度大幅度下降。

奧氏體不銹鋼具有優良的力學性能，良好的耐蝕能力，較突出的是冷變形能力，無磁性。

4)奧氏體+鐵素體不銹鋼：有硬度極高的金屬間化合物析出，強度比奧氏體不銹鋼高，其切削加工性更差。

5)沉淀硬化不銹鋼：含有能起沉淀硬化的鉈、鋁、鉬、鈦等合金元素，它們在回火時時效析出，產生沉淀硬化，使鋼具有很高的強度和硬度。由于含碳量低保證了足夠的含鉻量，因此具有良好的耐腐蝕性能。

不銹鋼有哪些切削特點

不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多。以普通45號鋼的切削加工性作為100%，奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的相對切削加工性為40%；鐵素體不銹鋼1Cr28為48%；馬氏體不銹鋼2Cr13為55%。其中，以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的切削加工性最差。不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點：

1）加工硬化嚴重：在不銹鋼中，以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的加工硬化現象最為突出。如奧氏體不銹鋼硬化后的抗拉強度達1470～1960MPa，而且隨抗拉強度的提高，屈服強度也升高；退火狀態的奧氏體不銹鋼屈服強度不超過的抗拉強度30%～45%，而加工硬化后達85%～95%。加工硬化層的深度可達切削深度的1/3或更大；硬化層的硬度比原來的提高1.4～2.2倍。因為不銹鋼的塑性大，塑性變形時品格歪扭，強化系數很大；且奧氏體不夠穩定，在切削應力的作用下，部分奧氏體會轉變為馬氏體；再加上化合物雜質在切削熱的作用下，易于分解呈彌散分布，使切削加工時產生硬化層。前一次進給或前一道工序所產生的加工硬化現象嚴重影響后續工序的順利進行。

2）切削力大：不銹鋼在切削過程中塑性變形大，尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長率超過45號鋼的1.5倍以上)，使切削力增加。同時，不銹鋼的加工硬化嚴重，熱強度高，進一步增大了切削抗力，切屑的卷曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大，如車削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450MPa，比45號鋼高25%。

3）切削溫度高：切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大，產生的切削熱多；加上不銹鋼的導熱系數約為45號鋼的50%左右，大量切削熱都集中在切削區和刀—屑接觸的界面上，散熱條件差。在相同的條件下，1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號鋼高200℃左右。

4）切屑不易折斷、易粘結：不銹鋼的塑性、韌性都很大，車加工時切屑連綿不斷，不僅影響操作的順利進行，切屑還會擠傷已加工表面。在高溫、高壓下，不銹鋼與其他金屬的親和性強，易產生粘附現象，并形成積屑瘤，既加劇刀具磨損，又會出現撕扯現象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點更為明顯。

5）刀具易磨損：切削不銹鋼過程中的親和作用，使刀—屑間產生粘結、擴散，從而使刀具產生粘結磨損、擴散磨損，致使刀具前刀面產生月牙洼，切削刃還會形成微小的剝落和缺口；加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高，切削時直接與刀具接觸、摩擦，擦傷刀具，還有加工硬化現象，均會使刀具磨損加劇。

6）線膨脹系數大：不銹鋼的線膨脹系數約為碳素鋼的1.5倍，在切削溫度作用下，工件容易產生熱變形，尺寸精度較難控制。

下表為各種不銹鋼相對于45號鋼的切削加工系數表：

切削不銹鋼時怎樣選擇鋸條？

目前常用的鋸切不銹鋼的帶鋸條有雙金屬帶鋸條和硬質合金帶鋸條。其中高速鋼帶鋸條中高低齒的帶鋸條和磨齒型雙金屬帶鋸條比較合適。而對于普通的鋸床而言，如果鋸切難切的不銹鋼，多采用分齒型的硬質合金帶鋸條，這種鋸條排屑性能要比不分齒型的硬質合金帶鋸條更為優越。

1)雙金屬帶鋸條的選擇：市面上的雙金屬帶鋸條很多，粉末高速鋼為齒尖的比普通M42為齒尖材料的更為耐磨。高低齒帶鋸條又比常規尖齒切削力更小。由于不銹鋼切屑不容易斷開，要適當選擇前角比較大的鋸條。此外還有帶鋸條本身的加工質量穩定性，因為帶鋸條不同于其他刀具，其背部的熱處理狀況和齒尖背材的機加工狀況會對切削性能有很大的影響。

2)硬質合金帶鋸條的選擇：硬質合金帶鋸條的齒尖經過精密磨削，其排屑性能要比雙金屬帶鋸條要好很多，不容易粘齒。但磨齒質量比較低劣的硬質合金帶鋸條刃口表面粗糙度不好，會在切削時粘齒，從而導致切削面粗糙和刀具耐磨性不好等問題。判斷磨齒質量的簡易方法是買一個60倍的驗鈔便攜式顯微鏡，觀察對比不同鋸條的齒尖磨削質量，選擇刃口表面質量更光滑，齒尖不出現崩齒的即可。

切削不銹鋼時怎樣選擇鋸切參數？

切削液一般采取10%的濃度的乳化液。

鋸切速度推薦如下表：

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