在金屬切削加工中，會有不同的工件材料，不同的材料其切削形成(chéng)與去除特性各不相同，我們怎麼(me)來掌握不同材料的特性呢？ISO标準金屬材料分爲6種(zhǒng)不同的類型組，每種(zhǒng)類型在可加工性方面(miàn)都(dōu)具有獨特的特性，本文將(jiāng)分别對(duì)它們進(jìn)行總結。
金屬材料分爲6大類：
（1）P-鋼
（2）M-不鏽鋼
（3）K-鑄鐵
（4）N-有色金屬
（5）S-耐熱合金
（6）H-淬硬鋼
不同材料的切削特性
NO.1
P鋼
什麼(me)是鋼？
- 鋼是金屬切削領域中最大的材料組。
- 鋼可以是非淬硬鋼或調質鋼 (硬度達400HB)。
- 鋼是一種(zhǒng)以鐵 (Fe) 元素爲主要成(chéng)分的合金。它通過(guò)熔煉過(guò)程制造而成(chéng)。
- 非合金鋼的碳含量低于0.8%，隻有Fe而沒(méi)有其他合金元素。
- 合金鋼的碳含量低于1.7%，加入了合金元素，如Ni、Cr、Mo、V、W等。
在金屬切削範圍内，P組是最大的材料組，因爲它涵蓋了幾個不同的工業領域。
材料通常爲長(cháng)切屑材料，能(néng)夠形成(chéng)連續、相對(duì)均勻的切屑。具體的切屑形式通常取決于碳含量。
– 含碳量低 = 堅韌的粘性材料。
– 含碳量高 = 脆性材料。
加工特性：
- 長(cháng)切屑材料。
- 切屑控制相對(duì)容易、平穩。
- 低碳鋼有粘性，需要鋒利的切削刃。
- 單位切削力kc：1500–3100 N/mm2
NO.2
M不鏽鋼
什麼(me)是不鏽鋼？
- 不鏽鋼是帶有最少11–12%鉻的合金材料。
- 碳含量通常很低 (低至最大0.01%)。
- 合金主要是Ni (鎳)、Mo (钼) 和Ti (钛)。
- 在鋼表面(miàn)形成(chéng)一層緻密的Cr2O3，使其耐腐蝕。
在M組中，大部分應用都(dōu)屬于石油和天然氣、管件、法蘭、加工行業以及制藥行業。
材料形成(chéng)不規則的薄片狀切屑，與普通鋼材相比，其切削力更高。不鏽鋼有許多種(zhǒng)不同的類型。斷屑性能(néng) (從容易到幾乎無法斷屑) 因合金特性和熱處理的不同而不同。
加工特性：
- 長(cháng)切屑材料。
- 切屑控制在鐵素體中相對(duì)平順， 在奧氏體和雙相中較困難。
- 單位切削力：1800-2850 N/mm2
- 加工時産生高切削力、積屑瘤、熱量和加工硬化。
NO.3
K鑄鐵
什麼(me)是鑄鐵？
- 鑄鐵有3種(zhǒng)主要類型：灰口鑄鐵 (GCI)、球墨鑄鐵 (NCI) 和蠕墨鑄鐵 (CGI)。
- 鑄鐵以Fe-C爲主成(chéng)分，帶相對(duì)高的矽含量 (1–3%)。
- 碳含量超過(guò)2%，這(zhè)是C在奧氏體相中最大的溶解度。
- Cr (鉻)、Mo (钼) 和V (釩) 加入形成(chéng)碳化物，增加了強度和硬度，但降低了機械加工性。
K鑄鐵主要應用在汽車部件、機器制造業和煉鐵業。
材料的切屑成(chéng)形有所不同，從近似粉末狀的切屑到長(cháng)切屑。加工該材料組所需的功率通常較小。
加工特性：
- 短切屑材料。
- 在所有工況下都(dōu)具有良好(hǎo)的切屑控制。
- 單位切削力：790-1350 N/mm2
- 以較高速度加工會産生磨料磨損。
NO.4
N有色金屬
什麼(me)是有色金屬材料？
- 這(zhè)一類包含有色金屬、硬度低于130 HB的軟金屬。
- 含近22%矽 (Si) 的有色金屬 (Al) 合金組成(chéng)其中最大的部分。
- 銅、青銅、黃銅。
飛機制造業和鋁合金汽車車輪制造商在N組占主要地位。
雖然每mm3(立方英寸) 需要的功率低，但爲獲得高金屬去除率，仍需要計算所需的最大功率。
加工特性：
- 長(cháng)切屑材料。
- 如果是合金，則切屑控制相對(duì)容易。
- 有色金屬 (Al) 具有粘性，需要使用鋒利的切削刃。
- 單位切削力：350-700 N/mm2
- 加工ISO N材料需要的切削力及功率，都(dōu)在有限值範圍内。
NO.5
S耐熱合金
什麼(me)是耐熱合金？
- 耐熱合金 (HRSA) 包括許多高合金鐵、鎳、钴或钛基材料。
組：鐵基、鎳基、钴基
工況：退火，固溶熱處理，時效處理，輥軋，鍛造，鑄造。
特性：
- 更高的合金含量 (钴高于鎳) 可确保更好(hǎo)的耐熱性、更高的抗拉強度和更高的耐腐蝕性。
加工困難的S組材料主要應用在航空航天、燃氣輪機和發(fā)電機行業。
範圍較寬，但通常會存在高切削力。
加工特性：
- 長(cháng)切屑材料。
- 切屑控制困難 (鋸齒狀切屑)。
- 對(duì)于陶瓷需要使用負前角，對(duì)于硬質合金需要使用正前角。
- 單位切削力：
對(duì)于耐熱合金：2400–3100 N/mm2
對(duì)于钛合金：1300-1400 N/mm2
- 需要的切削力和功率很高。
NO.6
H淬硬鋼
什麼(me)是淬硬鋼？
- 從加工的角度看，淬硬鋼是最小的一個分組。
- 該分組包含硬度>45–65 HRC的調質鋼。
- 通常，被(bèi)車削的硬零件的硬度範圍一般在55–68 HRC之間。
H組中的淬硬鋼應用在各種(zhǒng)行業，如汽車行業及其分包商，以及機器制造業和模具業務。
通常是連續的、紅光熾熱的切屑。這(zhè)種(zhǒng)高溫有助于降低kc1值，對(duì)于幫助解決應用難題很重要。
加工特性：
- 長(cháng)切屑材料。
- 相對(duì)好(hǎo)的切屑控制。
- 要求負前角。
- 單位切削力：2550-4870 N/mm2
- 需要的切削力和功率很高。
