材料的切削加工性（2）

　　2．影响工件材料切削加工性的因素

　　在影响工件材料切削加工性的各种因素中，最主要的影响因素是材料的硬度，其次是该材料的金相组织相关因素，再次是工件材料的塑性和韧性，以下分别说明。

　　（1）工件材料硬度对加工性的影响

　　一般情况下，加工硬度高的工件材料时，切屑与前刀面的接触长度减小，前刀面上的法向应力增大，摩擦集中在一小段刀具和切屑接触面上，使切削温度增高，摩擦加剧，因此刀尖容易磨损和崩刃。工件材料的硬度越高，所允许的切削速度也越低。当工件材料的硬度达到HRC54时，材料的U60值相当低，高速钢刀具已无法切削。

　　（2）工件材料强度对切削加工性的影响

　　工件材料的强度越高，所需的切削力也越大，切削温度也相应增高，刀具磨损变大。因此，材料的切削加工性是随着材料的强度增大而降低。

　　（3）材料的塑性与韧性对切削加工性的影响

　　在强度相同时，塑性大的材料所需切削力大，产生的切削温度也高，另外还容易发生粘结现象，切削变形大，因而刀具磨损较大，已加工表面质量较差，此材料的切削加工性也较低。

　　材料的韧性对材料加工性的影响与塑性类似。韧性大的工件材料所需切削力较大，刀具易磨损，而且材料的韧性越高，断屑越困难。

　　（4）金相组织对材料切削加工性影响

　　一般铁素体的塑性较高，珠光体的塑性较低。金属材料中含有大部分铁素体和少量珠光体时材料的切削加工性较好。对于纯铁，完全是铁素体，塑性太高，切削加工性很低，切屑还不容易折断。

　　片状珠光体分布的材料，金属切削加工性较差，球状珠光体分布的材料，金属切削加工性较好。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，材料切削加工性差。

　　（5）材料化学成份对切削加工性的影响

　　钢中化学成份能改善钢的性能。其中，Cr、Ni、V、Mo、W、Mn等元素能提高钢的强度和硬度；Si和Al等元素容易形成氧化铝和氧化硅等硬质点，增加刀具磨损。这些元素含量较低时（一般0.3％为限），对金属的切削加工性影响不大，超过这个含量，材料的切削加工性降低。

　　钢中加入少量的硫、硒、铅、磷等元素后，不但能降低钢的强度，而且能降低钢的塑性，因而提高了钢的切削加工性。

　　铸铁中化学元素对切削加工性的影响是通过这些元素对碳石墨化作用而产生的。铸铁中碳元素以两种形式存在：碳化铁和游离石墨。石墨硬度低，润滑性能好，当铸铁中碳以这种形式存在时，铸铁的切削加工性高；碳化铁因为硬度高，刀具容易磨损，所以当铸铁碳化铁含量高时，切削加工性低。

　　（6）材料的加工硬化性能对切削加工性影响

　　工件材料的加工硬化性能越高，切削力越大，切削温度也越高；另外，刀具容易被硬化的切屑和已硬化表面磨损，因而，材料的切削加工性越低。一些高锰钢和奥氏体不锈钢切削后的表面硬度，比原硬度高1.8倍左右，造成刀具磨损加剧。

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