11 雙相不銹鋼的機加工

雙相不銹鋼的屈服強度一般是非氮合金化的奧氏體不銹鋼屈服強度的兩倍，它們的初始加工硬化率至少與常見的奧氏體不銹鋼相當。雙相不銹鋼的切削碎屑堅硬，對刀具有磨損作用，高合金化的雙相不銹鋼更是如此。因為在雙相不銹鋼的生產(chǎn)中硫含量盡可能地低，所以對碎屑的斷裂沒有什么幫助。

由于這些原因，雙相不銹鋼比具有同樣耐腐蝕性的300系列奧氏體不銹鋼更難進行機加工，雙相不銹鋼的機加工一般要求更大的切割力，并且刀具的磨損更快。當采用硬質合金刀具時，與奧氏體不銹鋼相比，其機加工的困難程度最明顯。圖15給出了幾種雙相不銹鋼和316不銹鋼的相對機加工性能指標比較。注意，與316不銹鋼相比，經(jīng)濟型雙相不銹鋼S32101的機加工性能等級更高。

11.1 雙相不銹鋼機加工的一般原則

下述的機加工原則適用于所有的不銹鋼，但對于雙相不銹鋼更要強調(diào)這些原則的重要性。

· 使用大功率、堅固的設備，刀具和工件需要很牢固地固定（對于同樣的切割，雙相不銹鋼需要的切削力比相應奧氏體不銹鋼的大得多）。

· 保持刀具伸出的部分盡可能地短，以使振動最小化。刀尖半徑不大于所必要的值

· 選用形狀鋒利的硬質刀具，既有“鋒利”的刀口，又有足夠的強度

· 設計機加工的順序，使切削深度總是在前幾道切削形成的加工硬化層以下。

· 切削速度要足夠大，但不要過快，以避免切削瘤和快速磨損。

· 定期更換刀具的刀片或重新研磨以保證刀刃的鋒利。

· 使用大流量的冷卻劑/潤滑劑，利用切削油或加有極壓（EP）添加劑的乳液。

· 使用帶分屑溝形狀的硬質合金涂層刀片。

圖15：采用硬質合金刀具和高速鋼刀具，雙相不銹鋼和316不銹鋼（2.5Mo）機加工性能的比較（來源：Outokumpu）

11.2 車削和刨削

車削和刨削操作涉及許多變量，因此不可能給出適用所有情況的詳細建議。圖16和表11給出了車削的一般準則。車削操作可使用硬質合金刀具，允許使用比高速工具鋼更高的速度。然而，要更加注意硬質合金刀具和工件的剛度，避免切割被中斷。

圖16：采用硬質合金刀具車削雙相不銹鋼車削參數(shù)的比較，刀具壽命為4分鐘（來源：Sandvik）

表11. 雙相不銹鋼端面車削指南（來源：Outokumpu)

11.3 采用硬質合金刀具進行平面銑削 

采用硬質合金刀具進行雙相不銹鋼平面銑削的指南見表12。

· 采用帶涂層的刀片或高韌性的鑲裝刀片進行粗加工，當需要更精細的精加工時，可以使用更堅硬的鑲裝刀片。

· 采用同向銑削，其切屑平均厚度至少為0.1毫米（0.004英寸），隨著進刀角度從45°增大到90°，進刀量的調(diào)整比例系數(shù)為1.0～0.7。

· 為了使切屑很好地從刀具拋出，加工過程特別是在粗加工過程中，不使用冷卻劑。

表12. 雙相不銹鋼平面銑削指南采用硬質合金工具（來源：Outokumpu）

車削操作 。© Seco Tools

11.4 采用高速鋼鉆頭進行螺旋鉆 

表13和14給出了供雙相不銹鋼用的高速鋼鉆頭進行螺旋鉆的準則。

· 鉆頭形狀：鉆尖角130°，推薦采用自動定心的鉆頭形狀，對于大直徑的鉆頭，建議采用橫刃。冷卻劑：10％的乳化劑充分流動到鉆頭，對于深度大于兩倍直徑的情形，通過定期用冷卻劑在孔道溢流排出切屑。

· 提高速度：采用TiN涂層，速度增加10％，采用鉆頭冷卻劑，速度可以提高10％～20％。

表13. 供雙相不銹鋼用的高速鋼鉆頭進行螺旋鉆的參數(shù)（SI制）(來源: Outokumpu)

表14. 供雙相不銹鋼用的高速鋼鉆頭進行螺旋鉆的參數(shù)（英制）

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