不銹鋼鑽孔為什麼出現加工硬化

1. 為什麼不銹鋼鍛件要加工硬化

我是永鑫生鍛造廠的師傅，我認為
1、加工硬化有利於不銹鋼鍛件塑性變形加工的變形均勻性。因為不銹鋼鍛件先變形部分得到強化時，繼續的變形將主要在末變形部分中發展，從而使不銹鋼材料能夠均勻變形，如筒形鍛件的拉深等；
2、它可保證金屬零件和構件的工作安全性。例如，零件在工作中一旦出現超載等原因，零件某部位所受應力大於其屈服點產生少量塑性變形，則因加工硬化使該部位屈服點提高，就有可能制止該處進一步變形和斷裂。

2. 不銹鋼鍛件進行加工硬化有哪些缺點

奧氏體不銹鋼切削時的帶狀切屑連綿不斷，斷屑困難，極易產生加工硬化，硬化層給下一次切削帶來很大難度，使刀具急劇磨損，刀具耐用度大幅度下降。

3. 產生加工硬化的主要原因是

產生原因是，金屬在塑性變形時，晶粒發生滑移，出現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力等。加工硬化的程度通常用加工後與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。

加工硬化也是GB 150.4中要求進行恢復性能熱處理的情形之一。對於金屬再結晶溫度以上進行的加工，即熱加工，因塑性變形引起的硬化過程和回復結晶引起的軟化過程幾乎同時存在，所以熱加工不存在加工硬化現象，但熱加工是有可能會改變材料供貨（熱處理）狀態的。

但對於加工溫度介於冷成形、熱成形之間的溫成形，是可能存在加工硬化，也可能會改變材料的供貨狀態。

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對於用熱處理方法不能強化的材料來說，可以用加工硬化方法來提高期強度，如塑性很好而強度較低的奧氏體不銹鋼（所以GB 24511有Rp0.2、Rp1.0）、鋁、銅等。（因為材料的塑性好，不擔心加工硬化引起的塑性降低。）

但對於一些金屬來說，金屬經加工硬化後，金屬的塑性大為降低、並引起殘余應力等，繼續變形就會導致開裂，為了消除這種硬化現象、消除殘余應力，保證材料的韌性、構件形狀的穩定性，中間需要進行再結晶退火。

4. 不銹鋼鑽孔為什麼要用醬油冷卻鑽頭

不銹鋼鑽孔可以用醬油或者醋冷卻鑽頭。

不銹鋼,屬於難加工材料專.其切削性能屬很差.表現在:

1. 韌性大，容易粘刀，對鑽頭的磨擦大,是刀具易磨損.產生的熱多,使刀具溫度升高。

2. 容易加工硬化，導熱能力差，熱膨脹系數大,加工中易變形.

3. 鑽孔是半封閉加工,工況更差。
   

   加醬油或醋除了有普通冷卻液的冷卻作用外，其中的有機物容易碳化，部分形成石墨結構，潤滑作用較好，不易形成積屑瘤。
   

5. 不銹鋼材料鑽孔鑽不動是什麼原因

鑽不銹鋼孔記住兩個要點：1.加力，尤其是用手電筒鑽時；2.鑽頭的材質很重要，由於國內不銹鋼材質不很統一，元素多樣，所以要用合金鑽頭。不銹鋼很容易粘刀，鑽時注意加油，醋之類的。

6. 如何消除不銹鋼的加工硬化

加工硬化的消除一般有以下幾種方法：
1..再結晶退火：把冷變形的金屬加熱到再結晶溫度以上，保溫一定時間後冷卻，使其發生再結晶的熱處理工藝。在生產中採用再結晶退火來消除加工產品的加工硬化，提高塑性，殘余應力也可以完全消除。在冷變形加工過程中間有時也進行再結晶退火，這是為了恢復塑性以便於繼續加工。
2.固溶退火(鉻鎳不銹鋼常用的方法)： 亦即碳化物固溶退火, 一種將成品件加熱至攝氏1010度以上而脫除碳化物沉澱(即從不銹鋼固體溶液中逃逸的碳)的工藝, 此後將其迅速降溫,通常是用水淬火, 所含碳化物返回不銹鋼固體溶液中.固溶退火處理可應用於一系列的合金鋼與不銹鋼成分中. 對於300系列不銹鋼鑄件的固溶處理能產生一種沒有碳化物雜質的均一的顯微結構. 對於沉澱硬化合金鑄件及鍛件的固溶退火能產生較軟的顯微結構．

7. 不銹鋼鑽孔加工常見問題和注意事項有哪些

在鑽孔加工時由於不銹鋼材料導熱性能差、彈性模量小、材質硬度高等因素，造成鑽孔加工難度較高，要解決此類材料的鑽孔加工難題，需要從多個方面綜合進行考量，下面就簡單介紹下不銹鋼鑽孔類加工要注意哪些問題：
（1）刀具材料選擇
因加工不銹鋼零件時切削力大、切削溫度高，通常可以採用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次於金剛石，硬度可達7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優點是耐熱性比金剛石高得多，可達1200℃，可承受很高的切削溫度。此外其化學惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時也不起化學作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。
（2）刀具幾何參數
刀具幾何參數對其切削性能起重要的作用，為使切削輕快、順利，硬質合金刀具宜採用較大的前角，以提高刀具壽命。一般粗加工時，前角取10°～20°，半精加工時取15°～20°；精加工時取20°～30°。主偏角的選擇依據是，當工藝系統剛性良好時，可取30°～45°；如工藝系統剛性差時，則取60～75°，當工件長度與直徑之比超過10倍時，可取90°。
用陶瓷刀具鏜削不銹鋼材料時，絕大多數情況下，陶瓷刀具均採用負前角進行切削。前角大小一般選應－5°～－12°。這樣有利於加強刀刃，充分發揮陶瓷刀具抗壓強度較高的優越性。後角大小直接影響刀具磨損，對刀刃強度也有影響，一般選用5°～12°。主偏角的改變會影響徑向切削分力與軸向切削分力的變化以及切削寬度和切削厚度的大小。因為工藝系統的振動對陶瓷刀具極為不利，所以主偏角的選擇要有利於減少這種振動，一般選取30°～75°。選用CBN作為刀具材料時，刀具幾何參數為前角0°～10°，後角12°～20°，主偏角45°～90°。
（3）注意斷屑槽的磨削
由於不銹鋼切屑具有強韌的特點，刀具前刀面上斷屑槽修磨應合適，從而使過程中斷屑、容屑、排屑方便。
（4）選用合適的切削油
由於不銹鋼具有極易產生粘結和散熱性差的特點，因此在鏜削中選用抗粘結和散熱性好的切削油相當重要，性能良好的切削油不僅可以大幅度的提高效率，而且可以有效的保護刀具，延長設備的使用壽命。

8. 不銹鋼 塑性加工中的加工硬化

不銹鋼薄板（或其他型材）冷加工以後，微觀上滑移面及晶界上將產生大量位錯，致使點陣產生畸變。畸變數越大時，位錯密度越高，內應力及點陣畸變越嚴重，使金屬變形抗力和強度、硬度等隨變形程度而增加，塑性指標伸長率、斷面收縮率降低。當加工硬化達一定程度時，如繼續形變，便有開裂或脆斷的危險，成形後其殘余應力極易引起工件自爆破裂。在環境氣氛作用下，放置一段時間後，工件會自動產生晶間開裂（通常稱為「季裂」）。故不銹鋼沖壓成形過程中，一般都必須進行工序間的軟化退火， 即中間退火，以消除殘余應力，降低硬度，恢復材料塑性，以便能進行下一道加工。經加工硬化的奧氏體不銹鋼可採用高溫和低溫退火兩種方式來恢復塑性，降低硬化程度，並消除或減少殘余應力，為了不使材料產生敏化，退火時應避開500℃~850℃的敏化溫度范圍。有時還可用固溶處理來代替． []

9. 分析不銹鋼為什麼切削加工困難

與優質碳素結構鋼相比，不銹鋼材料加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素。這些合金元素的增加，不僅提高了鋼的耐蝕性，對不銹鋼的機械性能也有一定影響。如馬氏體不銹鋼4Cr13與45號中碳鋼相比，具有相同的含碳量，但相對切削加工性只有45鋼的58%；奧氏體不銹1Cr18Ni9Ti只有40%，而奧氏體—鐵素體雙相不銹鋼韌性高、切削性更差。
2.不銹鋼材料切削難點分析
在實際加工中，切削不銹鋼往往伴隨著斷刀、粘刀現象的發生。由於不銹鋼在切削時塑性變形大，產生的切屑不易折斷、易粘結，導致在切削過程中加工硬化嚴重，每一次走刀都對下一次切削產生硬化層，經過層層積累，不銹鋼在切削過程中的硬度越來越大，需要的切削力也隨之升高。
加工硬化層的產生、切削力的增高必然導致刀具與工件之間的摩擦增大，切削溫度也隨之升高。並且，不銹鋼的導熱系數較小，散熱條件差，大量切削熱集中刀具與工件之間，使已加工表面惡化，嚴重影響了已加工表面的質量。而且，切削溫度的升高會加劇刀具磨損，使刀具前刀面產生月牙窪，切削刃產生缺口，從而影響工件表面質量，降低了工作效率，增加了生產成本。
3.提高不銹鋼加工質量的方法
由上可以看出，不銹鋼的加工比較困難，切削時易產生硬化層，容易斷刀；產生的切屑不易折斷，導致粘刀，會加劇刀具的磨損。針對不銹鋼這些切削特點，結合生產實際，我們從刀具材料、切削參數及冷卻方式三方面入手，找到提高不銹鋼加工質量的方法。
3.1 刀具材料的選擇
選擇合適的刀具是加工出高質量零件的基礎。刀具太差，加工不出合格的零件；選擇過好的刀具，雖然能滿足零件的表面質量要求，但容易造成浪費，提高了生產成本。結合不銹鋼切削時散熱條件差、產生加工硬化層、易粘刀等特點，選擇的刀具材料應滿足耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼親和作用小的特點。
3.1.1 高速鋼
高速鋼是加入W、Mo、Cr、V、Go等合金元素的高合金工具鋼，具有較好的工藝性能，強度和韌性配合好，抗沖擊振動的能力較強。在高速切削產生高熱情況下（約500℃）仍能保持高的硬度（HRC仍在60以上），高速鋼紅硬性好，適合製作銑刀、車刀等銑削刀具，可以滿足不銹鋼切削時產生的硬化層及散熱性差等切削環境。
W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具，自1906年誕生以來，已經被廣泛製作成各種刀具以滿足切削加工的需要。但隨著各種被加工材料機械性能的不斷提高，W18Cr4V刀具已經不能滿足難加工材料的加工要求。高性能的鈷高速鋼應時而生。與普通高速鋼相比，鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性，適合高切除率加工和斷續切削加工，常用牌號如W12Cr4V5Co5。
3.1.2 硬質合金鋼
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC）微米級粉末為主要成分，以鈷或鎳、鉬為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。硬質合金具有強度和韌性較好，耐熱、耐磨、耐腐蝕、硬度高等一系列優良性能。在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度，適合不銹鋼、耐熱鋼等難加工材料的切削加工。常見硬質合金主要分為三類：YG類（鎢鈷類硬質合金）、YT類（鎢鈦鈷類）、YW類（鎢鈦鉭（鈮）類），這三種合金的成分不同，用途也有很大差別。其中YG類硬質合金由於具有較好的韌性，導熱性也較好，可以選擇較大的前角，適合不銹鋼的切削。
3.2 切削不銹鋼刀具幾何參數的選擇
1）前角γo：結合不銹鋼強度高、韌性好、切削時切屑不易被切離等特點，在保證刀具有足夠強度的前提下，應選用較大的前角，這樣既可以減小加工對象的塑性變形，也能夠降低切削溫度和切削力，同時減少硬化層的產生。
2）後角αo：增加後角將減小加工表面與後刀面的摩擦，但切削刃的散熱能力和強度也隨之降低。後角的大小取決於切削厚度，切削厚度大時，宜選較小後角。
3）主偏角kr、副偏角k′r、：主偏角kr的減小可增加刀刃工作長度，有利於散熱，但在切削時會增加徑向力，容易產生振動，常取kr值為50°～90°，若機床剛性不足，可適當加大。副偏角常取k′r=9°～15°。
4）刃傾角λs：為了增加刀尖強度，刃傾角一般取λs=7°～—3°。
3.3 切削液和冷去方式的選擇
由於不銹鋼的切削加工性較差，對切削液的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求，常用的切削液有以下幾類：
1）乳化液：比較常見的冷卻方式，具有較好的冷卻、清洗、潤滑性能，常用於不銹鋼粗車。
2）硫化油：切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物，而且在高溫下不易破壞，具有良好的潤滑作用，並有一定的冷卻效果，一般用於鑽孔、鉸孔及攻絲。
3）機油、錠子油等礦物油：其潤滑性能較好，但冷卻和滲透性較差，適用於外圓精車。
在切削加工過程中應使切削液噴嘴對准切削區，或最好採用高壓冷卻，噴霧冷卻等冷卻方式。
4.以把手為例子，分析不銹鋼銑削過程中的加工方法
該零件雖然結構簡單，但零件材料為1Cr18Ni9Ti，屬於奧氏體不銹鋼，厚度12，切削量較大，加工硬化嚴重。若採用逆銑，則刀齒先在已經硬化的表面上滑行，加工硬化會更嚴重，所以此零件最好採用順銑加工外形尺寸，以便減小加工硬化以及銑削時帶來的沖擊、振動，保護銑刀刀齒不易崩刃。不對稱順銑法能保證切削刃平穩地從金屬中切離，切屑粘結接觸面積小，在高速離心力的作用下易被甩掉，以免刀齒重新切入工件時，切屑沖擊前刀面產生剝落和崩刃現象，提高刀具的耐用度，零件外形圖見圖1。
另外，選用哪種銑刀呢？針對上述不銹鋼難加工的特點，我們發現銑削不銹鋼的刀具應滿足以下這些特點：切削刃要鋒利，又要能承受沖擊，容屑槽也要大。結合零件外形尺寸以及我所的實際生產，選用大螺旋角銑刀（包括圓柱銑刀、立銑刀）能夠滿足上述條件，同時若把所選刀具螺旋角從20°增加到40°，刀具耐用度也可提高1.5倍以上。
選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑16，轉速300r/min，進給量37.5mm/min銑出六面尺寸。由於不銹鋼銑削時產生大量的熱量，故應選擇合適的冷卻方式。理論上採用噴霧冷卻法效果最為顯著，可提高銑刀耐用度一倍以上，但這種冷卻方式不適用於我們的工作場所，故這里採用10%乳化液冷卻，並保證切削液流量達到充分冷卻。鉗工劃出外形線，需要銑零件的外形尺寸。分析零件內腔有2—R4內角，需選用直徑為8的銑刀。由於銑刀直徑較小，轉速高，故應選擇刀耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小的硬質合金鋼。因為硬質合金鋼具有較高的硬度（70～175HRC），耐850℃～1000℃的高溫，具有良好的耐磨性和耐熱性以及高硬度，其切削速度也比高速鋼刀具提高2到3倍，正適合這里的高速切削。加工過程中應勤於觀察，及時清除刀齒周圍的粘屑，防止粘刀，避免損傷已加工面。
5.結語
綜上所述，雖然不銹鋼的切削性差，具有加工硬化嚴重、切削力大、導熱系數低、易粘刀、易磨損刀具等缺點，但只要找到合適的加工方法，採用合適的刀具、切削方式以及切削用量，選擇合適的冷卻液，在工作中勤於思考，不銹鋼等難加工材料也就迎「刃」而解了。