1 什么是不锈钢? &S+*1<|`K
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通常,人们把含铬量大于12%或含镍量大于8%的合金钢叫不锈钢。这种钢在大气中或在腐蚀性介质中具有一定的耐蚀能力,并在较高温度(>450℃)下具有较高的强度。含铬量达16%~18%的钢称为耐酸钢或耐酸不锈钢,习惯上通称为不锈钢。 v4Ag~Evcx
钢中含铬量达12%以上时,在与氧化性介质接触中,由于电化学作用,表面很快形成一层富铬的钝化膜,保护金属内部不受腐蚀;但在非氧化性腐蚀介质中,仍不易形成坚固的钝化膜。为了提高钢的耐蚀能力,通常增大铬的比例或添加可以促进钝化的合金元素,加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W、Co等,这些元素不仅提高了钢的抗腐蚀能力,同时改变了钢的内部组织以及物理力学性能。这些合金元素在钢中的含量不同,对不锈钢的性能产生不同的影响,有的有磁性,有的无磁性,有的能够进行热处理,有的则不能热处理。 \PT!mbB?
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由于不锈钢所具有的上述特性,越来越广泛地应用于航空、航天、化工、石油、建筑和食品等工业部门及日常生活中。所含的合金元素对切削加工性影响很大,有的甚至很难切削。 ?/MkH0[G =
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2 不锈钢可分为哪几类? nHbi{,3
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不锈钢按其成分,可分为以铬为主的铬不锈钢和以铬、镍为主的铬镍不锈钢两大类。 d!T,fz/-.
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工业上常用的不锈钢一般按金相组织分类,可分为以下五大类: b*S,8vE]
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1) 马氏体不锈钢:含铬量12%~18%,含碳量0.1%~0.5%(有时达1%),常见的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV、30Cr13Mo等。 w)S 4Xi=
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2) 铁素体不锈钢:含铬量12%~30%,常见的有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28等。 ->51t
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3) 奥氏体不锈钢:含络量12%~25%,含镍量7%~20%(或20%以上),最典型的代表是1Cr18Ni9Ti,常见的还有00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03Cu3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。 *>qc6d@'
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4) 奥氏体+铁素体不锈钢:与奥氏体不锈钢相似,仅在组织中含有一定量的铁素体,常见的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N、Cr2bNi17M03CuSiN、1Cr18Ni11Si4AlTi等。 B0yGr\KJ
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5) 沉淀硬化不锈钢:含有较高的铬、镍和很低的碳,常见的有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al等。 H74'I}
前两类为铬不锈钢,后三类为铬镍不锈钢。 p@Os
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3 不锈钢有哪些物理、力学性能? V}<<?_
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1) 马氏体不锈钢:能进行淬火,淬火后具有较高的硬度、强度和耐磨性及良好的抗氧化性,有的有磁性,但内应力大且脆。经低温回火后可消除其应力,提高塑性,切削加工较困难,有切屑擦伤或粘结的明显趋向,刀具易磨损。 X$ul=iBs
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当钢中含碳量低于0.3%时,组织不均匀,粘附性强,切削时容易产生积屑瘤,且断屑困难,工件已加工表面质量低。含碳量达0.4%~0.5%时,切削加工性较好。 @6DKw;Q
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马氏体不锈钢经调质处理后,可获得优良的综合力学性能,其切削加工性比退火状态有很大改善。 AFsieJ
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2) 铁素体不锈钢:加热冷却时组织稳定,不发生相变,故热处理不能使其强化,只能靠变形强化,性能较脆,切削加工性一般较好。切屑呈带状,切屑容易擦伤或粘结于切削刃上,从而增大切削力,切削温度升高,同时可能使工件表面产生撕裂现象。 .yUD\ZGJu
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3) 奥氏体不锈钢:由于含有较多的镍(或锰),加热时组织不变,故淬火不能使其强化,可略改善其加工性。通过冷加工硬化可大幅度提高强度,如果再经时效处理,抗拉强度可达2550~2740 MPa。 I&15[:b=-
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奥氏体不锈钢切削时的带状切屑连绵不断,断屑困难,极易产生加工硬化,硬化层给下一次切削带来很大难度,使刀具急剧磨损,刀具耐用度大幅度下降。 8Wtr,%82
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奥氏体不锈钢具有优良的力学性能,良好的耐蚀能力,较突出的是冷变形能力,无磁性。 ]5*H/8Ke7
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4) 奥氏体+铁素体不锈钢:有硬度极高的金属间化合物析出,强度比奥氏体不锈钢高,其切削加工性更差。 n=d#Fm0<
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5) 沉淀硬化不锈钢:含有能起沉淀硬化的铊、铝、钼、钛等合金元素,它们在回火时时效析出,产生沉淀硬化,使钢具有很高的强度和硬度。由于含碳量低保证了足够的含铬量,因此具有良好的耐腐蚀性能。 c{D<+XM
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4 不锈钢有哪些切削特点? z<