在切削加工行業(yè)中,一般將相對切削加工性等級在5級以上的材料稱為難加工材料。難切削材料,,科學地說,,就是切削加工性差的材料,,即硬度>250HB,強度>1000MPa,,伸長率>80%,沖擊值ak>0.98MJ/m2,,熱導率>41.8W/(m·K)的材料也稱為超硬材料,。但在日常生產中,切削加工所用的材料種類繁多,,性能各異,。對某一種材料性能的有關數據并非全面達到或超過以上指標,有一項以上者超過上述指標,,也屬于難切削材料,。那么難切材料及超硬材料加工種類有哪些?
難切削材料種類很多,,從金屬到非金屬材料的范圍也很廣,,初步可分為以下八大類。
①微觀高硬度材料,。如玻璃鋼、巖石,、可加工陶瓷、碳棒,、碳纖維,、各種塑料、膠木,、樹脂,、合成材料、硅橡膠,、鑄鐵等,。這類材料的特點是含有硬質點相,其中有的研磨性很強,。由于這些材料的耐磨性很好,,切削時起磨料作用,故刀具主要承受磨料磨損,,在高速切削時也同時伴隨著物理,、化學磨損,。
②宏觀高硬度材料。如粹火鋼,、硬質合金,、陶瓷、冷硬鑄鐵,、合金鑄鐵,、噴涂材料(鎮(zhèn)基、鉆基)等,。這類材料的主要特點是硬度高(55~66HRC),。切削這類材料時,由于切削力大,,切削溫度高,,刀具主要是磨料磨損和崩刃。
③加工時硬化傾向嚴重的材料,,如不銹鋼,、高錳鋼、耐熱鋼,、高溫合金等,。這類材料的塑性高、韌性好,、強度高,、強化系數高(一般為100%以上)。切削加工時的切削表面和已加工表面硬化現象嚴重,。由于這類材料的強度高,,熱導率低,切削溫度高,,切削力大,,刀具主要承受磨料磨損、黏結磨損和熱裂磨損,。
④切削溫度高的材料,。如合成樹脂、硬質橡膠,、石棉,、酚醛塑料、高溫合金,、鈦合金等,。這類材料的熱導率很低。切削這類材料時,,刀具易產生磨料磨損,、黏結磨損,、擴散磨損和氧化磨損。
⑤高塑性材料,。如純鐵,、純鎳、純銅等,。由于這類材料伸長率大于50%,塑性很高,,切削時塑性變形很大,易產生積屑瘤和鱗刺,,刀具主要是磨料磨損和黏結磨損,。
⑥高強度材料。是指強度>1000MPa的材料,,如奧氏體不銹鋼,、高錳鋼、高溫合金和部分合金鋼,。由于它們的強度高,,切削時的切削力大,切削溫度高,,不僅刀具易磨損,,而且切屑不易處理。
⑦化學活性大的材料,。如鈦,、鎳、鈷及其他的合金,。這類材料化學活性大,、親和性強,切削加工時易黏結在刀具上,,與刀具材料產生化學,、物理反應,相互擴散,。
⑧稀有高熔點材料,。是指熔點高于1700℃的難熔金屬材料,,如鎢,、鉬、鈮,、鉭,、鋯、鉿,、釩,、錸的純金屬及其合金,。由于這些材料本身的熔點高,在切削加工時切削力大,,切屑變形也大,,刀具主要是磨料磨損和黏結磨損。