一.不銹鋼表面本色白化處理技術
不銹鋼在加工過程中,經過卷板、扎邊、焊接或者經過人工表面火烤加溫處理,產生黑色氧化皮。這種堅硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二種EO4成分,以前一般采用氫氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大,污染環(huán)境,對人體有害,腐蝕性較大,逐漸被淘汰。目前對氧化皮處理方法主要有二種:
(1)噴砂(丸)法:主要是采用噴微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。
(2)化學法:使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫無毒害的帶有無機添加劑的清洗液進行浸洗。從而達到不銹鋼本色的白化處理目的。處理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、復雜產品較適用。
二.不銹鋼鍛造的毛坯加熱工藝
不銹鋼鍛前加熱可用電爐,也可以用火焰爐。生產中多用火焰爐,因其成本較低。爐氣氣氛應保持中性或微氧化性。對于奧氏體不銹鋼,不可采用還原性氣氛,以免產生增碳或貧鉻,使晶間腐蝕抗力下降;對于馬氏體不銹鋼,因含碳量較高,不可采用過分氧化的氣氛,以免引起嚴重脫碳。 用火焰爐加熱時,還應注意燃氣應基本上保持不含硫化氫及其他含硫的污染物,尤其對高鎳鋼,更不能使用含硫量大的燃料,因為硫滲入鋼中便要與鎳形成NiS(熔點797℃)或Ni Ni3S2共晶體(熔點645℃),它主要分布在晶界上,引起不銹鋼的工藝塑性下降,并在鍛造時形成裂紋。
在700~800℃以下,不銹鋼的導熱系數(shù)比普通合金鋼的導熱系數(shù)小。但是,不銹鋼的導熱系數(shù)是隨著溫度的增加而增大,在700~800℃范圍與普通合金鋼的導熱系數(shù)趨于一致。因此,對于直徑大于100mm的毛坯,均應采用兩段加熱制度:在預熱階段,保持800~850℃的爐溫以減慢加熱速度;在加熱和均熱階段,保持較高爐溫(始鍛溫度上限),以便能迅速加熱到始鍛溫度。
對于表面質量要求較高的精密鍛件,或余量較小的重要鍛件,如壓氣機葉片等,加熱前往往在毛坯表面上涂一層防護涂料(玻璃潤滑劑),然后在普通加熱爐內加熱。玻璃防護涂料能保護金屬免遭氧化和污染,同時它還是鍛造加工時的潤滑劑。
三.不銹鋼材質的特殊性對數(shù)控切削加工技術
不同種類的不銹鋼由于機械性能和化學成分的不同,其數(shù)控切削的難度也不相同。有的不銹鋼在切削加工時,很難達到滿意的加工表面粗糙度;而有的不銹鋼,雖容易達到要求的加工表面粗糙度,但在切削加工過程中刀具卻特別容易磨損。經華夏模具網(wǎng)總結,各類不銹鋼很難切削的主要原因有以下幾個方面:
1.熱強度高、韌性大對數(shù)控高速切削不適應奧氏體類不銹鋼與馬氏體類不銹鋼其硬度和抗拉強度不高,只相當于40號鋼,但延伸率、斷面收縮率和沖擊值卻比較高。如,1Cr18Ni9Ti延伸率為40號鋼的210%,這樣在數(shù)控高速切削過程中就不容易被切斷,切削變形時所消耗的功相當大。相對來說,不銹鋼在高溫下的強度降低較少,如45號鋼在500°時其持久強度為7kg/mM2,而1Cr18Ni9Ti在550°時其持久強度仍保持在19~24kg/mM2。實踐證明,在相同切削溫度的作用下,不銹鋼切削比普通碳素鋼難加工,其熱強度高是一個極其重要的因素。
2.加工硬化趨勢強對數(shù)控車削不利
在數(shù)控高速車削的過程中,由于刀尖對工件材料擠壓的結果使切削區(qū)的金屬產生變形,晶內發(fā)生滑移,晶格畸變,組織致密,機械性能也隨著發(fā)生變化,一般切削硬度也能增加2~3倍。數(shù)控切削后加工硬化層深度可以從幾十微米到幾百微米不等,因此前一次走刀所產生的加工硬化現(xiàn)象又妨礙了下一次走刀時的切削,并且加工硬化層的高硬度導致刀具特別容易磨損。
3.切屑的粘附性強、導熱差對數(shù)控切削有影響 在數(shù)控切削過程中,切削碎屑很容易牢固地粘附或熔著在刀尖和刀刃上,形成積屑瘤,造成工件加工表面的表面粗糙度惡化,同時增加切削過程中的振動,加速刀具磨損。而且大量的切削熱無法及時傳導出來,甚至切削產生的熱量也無法傳導到切屑的整體上,造成傳入刀具總熱量比普通碳素鋼多3~5倍,使切削刃在高溫下失去切削性能。在數(shù)控切削過程中,所產生的大量熱能未能迅速排出,必然會傳遞給刀具,使切削部位溫度升高。同時由于排屑比較困難,尤其是不斷屑,使被切削下來的切屑產生擠塞,特別是加工內孔,切屑擠塞更加嚴重。另外,刀具因受螺紋截面形狀的限制,再加之本身強度較差,加工中容易產生振動,刀尖很容易在切削過程中由于局部溫度過高而燒壞或因振動太大而崩裂。
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