难加工材料

难加工材料有哪些难加工材料是指那些在加工过程中难以获得理想加工表面质量和形状精度，以及难以获得较高的加工效率的材料。

这些材料通常具有高硬度、高强度、高熔点、高塑性变形抗力、高切削温度等特点。

难加工材料的加工难度主要表现在切削加工、磨削加工和电火花加工等方面。

下面将介绍一些常见的难加工材料。

1. 高硬度合金钢。

高硬度合金钢是一种具有较高硬度和强度的金属材料，通常用于制造刀具、模具等工具。

由于其硬度高，切削加工时易导致刀具磨损严重，加工表面质量难以保证。

2. 耐磨铸铁。

耐磨铸铁是一种具有较高硬度和耐磨性能的铸铁材料，常用于制造耐磨零件。

在磨削加工过程中，由于其硬度高、磨损性能好，磨削难度大，加工效率低。

3. 钛合金。

钛合金是一种具有优良的耐腐蚀性能和高强度重量比的金属材料，广泛应用于航空航天、航空发动机、航空航天器等领域。

由于其熔点高、塑性变形抗力大，切削加工难度大，易引起刀具磨损严重。

4. 陶瓷材料。

陶瓷材料具有优良的耐磨、耐腐蚀性能，常用于制造高温零部件、切削工具等。

然而，由于其脆性大、导热性差，磨削加工难度大，易导致加工表面裂纹和破损。

5. 难加工不锈钢。

难加工不锈钢是一种具有较高硬度和耐腐蚀性能的不锈钢材料，常用于制造化工设备、食品加工设备等。

由于其切削性能差，易导致刀具磨损，加工难度大。

6. 高硬度陶瓷。

高硬度陶瓷是一种具有极高硬度和耐磨性能的材料，常用于制造切削工具、轴承零件等。

然而，由于其脆性大、导热性差，磨削加工难度大，加工效率低。

综上所述，难加工材料主要包括高硬度合金钢、耐磨铸铁、钛合金、陶瓷材料、难加工不锈钢和高硬度陶瓷等。

这些材料在加工过程中具有较高的硬度、强度和耐磨性能，因此加工难度大，加工效率低。

针对这些材料的加工难题，需要采用合适的切削工艺、磨削工艺和电火花加工工艺，以提高加工质量和效率。

难加工材料的主要种类及应用领域难加工材料是指具有较高硬度、强度和耐磨性的材料，其加工性和可塑性较差。

这些材料通常需要使用特殊的加工工艺和设备来进行加工和形成。

主要的难加工材料包括高速钢、高铬铸铁、硬质合金、陶瓷材料、航空铝合金和钛合金等。

以下将对每种材料的性质和应用领域进行详细介绍。

高速钢：高速钢是一种含有大量合金元素（如钨、钼、钴等）的高温刚性材料。

其具有耐高温、耐磨和耐热腐蚀的特点，硬度较高，加工性较差。

高速钢广泛应用于切削工具、模具零件和刀具等领域，如数控机床刀具、高硬度切削刀具等。

高铬铸铁：高铬铸铁是一种具有较高强度和硬度的铸造材料。

其含有较高的铬含量，能够增加材料的耐磨性和耐蚀性。

高铬铸铁被广泛应用于矿山机械、冶金工程、水处理设备和石化设备等领域，如磨矿机、破碎机、球磨机等。

硬质合金：硬质合金是一种由硬质颗粒（如碳化钨、碳化钼等）和金属结合剂（如钴或镍）组成的复合材料。

硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，广泛应用于切削和研磨工具、矿山工具、粉末冶金等领域，如车削刀片、铣削刀片、刨刀等。

陶瓷材料：陶瓷材料是由金属元素和非金属元素形成的非金属材料。

其具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

陶瓷材料广泛应用于高温炉具、电子器件、医疗器械和化学工业等领域，如陶瓷刀具、瓷砖、陶瓷零件等。

航空铝合金：航空铝合金是一种具有良好强度和轻质的金属材料。

其具有较高的硬度和耐磨性，加工难度较大。

航空铝合金广泛应用于航空航天工业和汽车工业的结构部件，如飞机主机壳、发动机部件、汽车车身等。

钛合金：钛合金是一种具有较高强度和轻质的金属材料。

其具有较高的硬度、耐腐蚀性和耐高温性，加工性较差。

钛合金被广泛应用于航空航天工业、化工设备和医疗器械等领域，如航空发动机零部件、化工反应容器、人工关节等。

综上所述，难加工材料主要包括高速钢、高铬铸铁、硬质合金、陶瓷材料、航空铝合金和钛合金等。

这些材料具有较高的硬度、强度和耐磨性，但加工性较差。

涂层CVD用途材质/ISO用分类代号特征P钢 T9005/ P05 - P10 钢加工用材质。

P钢 T9015/ P10 - P20 通过双桥效果可实现良好的覆盖抗剥落性。

采用专用基P钢 T9025/P20 - P30 及4种材质系列可应用到钢材车削加工的所有领域。

P钢 T9035/P30 - P40 T9005：在高速切削等要求耐磨损性的领域内，能发挥良好性能。

T9015：耐磨损性和抗崩刃性的平衡性合宽范围的切削条件。

T9025：在轻型~中等断续切削中，发挥良好的抗崩刃性。

T9035：具有极高抗崩刃性，更适用于强断续切削。

M不锈钢 T6020/M15 – M25 不锈钢加工用材质。

M不锈钢 T6030/M25 – M35 采用专用基体和高致密性涂层的组合，大幅度提高了抗极度磨损性和抗崩刃性。

T6020：适用中速~高速领域，连续~轻型断续切削。

T6030：适用低速~中速领域，有极高抗崩刃性，连续~断续切削。

K铸铁 T5104/K05 – K15 铸铁、球墨铸铁材质。

K铸铁 T5115/K10 – K20 涂层采用比以往更精细更高硬度的柱状晶体Ti(K铸铁 T5125/K15 – K30 C,N)膜，大幅度提高了耐磨损性。

并且通过和高强度K铸铁 T5010/K05 –K15 专用微粒硬质合金基体的组合，使T5100系列3种材K铸铁 T5020/K10 – K25 质在FC.FCD车削加工的广泛领域内实现了卓越的性能。

T5105:可在高速，连续切削中发挥良好的耐磨损性和抗塑性变形性。

T5115:从连续切削到连断续，断续切削的广泛领域中，可实现稳定加工的通用材质。

T5125:适合强断续切削，较为强韧，很难出现突发性崩刃。

车螺纹专用 T313V 车螺纹专用。

采用抗塑性变形优良的基体和高致密性涂层的组合，可实现较高的加工面粗糙度和尺寸精度。

用途材质/ISO用分类代号特征P钢 T3030/P20 – P40 钢，不锈钢加工用材质。

难加工材料材料加工是指对原料进行加工改造，使其达到设计要求的一系列工艺。

在材料加工中，有些材料由于其特殊的性质，使得加工变得困难，需要采取一些特殊的加工方法。

下面就为大家介绍几种难加工材料及其加工方法。

首先，难加工材料之一是高温合金。

高温合金由于其高熔点和高硬度，使得加工变得困难。

在加工高温合金时，常用的加工方法包括电火花加工、激光加工和超音波加工等。

电火花加工是利用电火花放电腐蚀工件表面，使其形成所需轮廓的一种加工方法。

激光加工则是利用激光束将工件表面的材料熔融并挥发，从而获得所需形状。

超音波加工是利用超音波振动工具切割工件表面的一种加工方法。

其次，还有难加工材料是复合材料。

复合材料由于其由不同性质的材料组合而成，使得加工变得困难。

在加工复合材料时，常用的加工方法包括研磨加工、射出成型和压制成型等。

研磨加工是利用砂轮或研磨片对工件表面进行切削磨削的一种加工方法。

射出成型是将熔融的复合材料通过射出机加热喷射到模具中，并经冷却固化得到所需形状。

压制成型则是利用压力将熔融的复合材料填充到模具中，经冷却固化得到所需形状。

最后，还有难加工材料是硬质合金。

硬质合金由于其高硬度和脆性，使得加工变得困难。

在加工硬质合金时，常用的加工方法包括电火花加工、磨削加工和激光加工等。

电火花加工能够在硬质合金表面形成一层陶瓷膜，从而减小工件和工具的接触面积，降低切削力，从而使得加工更容易进行。

磨削加工则是利用砂轮或研磨片对硬质合金表面进行切削磨削的一种加工方法。

激光加工则是利用激光束将硬质合金表面的材料熔融并挥发，从而实现加工目的。

综上所述，对于难加工材料，我们需要结合其特殊性质采取相应的加工方法。

这些方法中包括电火花加工、激光加工、超音波加工、研磨加工、射出成型和压制成型等。

这些方法能够较好地克服难加工材料的特点，实现高质量、高效率的加工过程。

加工高温合金、不锈钢材料时，刀具切削用量的选用一、高温合金的切削特点1.性能特征高温合金是一种多组元、激活能很高的高熔点，金属元素含量很多的复杂合金化材料。

有极好的热稳定性及热强性。

热稳定是高温下抗氧化、抗腐蚀的能力。

热强性是指高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。

如以45号钢的切削加工性为100%，则高温合金的相对切削加工性为5%—20%。

可以说高温合金是各种各种难加工材料中最难切削的材料。

2.切削特点⑴切削力大：由于高温合金出众的高熔点、激活能大的组元，原子结合十分稳定。

切削时要使其原子脱离平衡位置，所需的能量很大，变形抗力大大上升。

合金中沉淀的硬化相对会增大塑性变形抗力，而塑性变形抗力使晶格严重扭曲，硬度大大提高，使变形抗力加大。

所以切削高温合金时，切削力比一般钢大2-3倍。

⑵切削温度高：由于切削时巨大的塑性变形，刀具与工件，切屑之间存在着强烈的摩擦，产生大量的切削热。

高温合金的导热系数很低，致使变形区的切削热高度集中于极小的切削区域内，使刀具切削刃及刀尖处的温度非常高。

在高温下会加剧刀具的扩散磨损和氧化磨损。

⑶加工硬化现象严重：高温中，高温合金的强化系数大，并且在切削过程中，合金中的强化相从固液中分解出来，弥散分布，使强化能力增加，加大了硬化程度。

切削高温合金时，已加工表面硬度要比基体硬度高的多约50%—100%。

⑷刀具易磨损：由于高温合金中的各种强化相和加工硬化现象，在切削过程中给刀具造成了巨大的摩擦，发生磨料磨损。

在高温高压条件下，刀具材料与被加工材料之间的亲和作用而造成粘附，使切屑与刀具之间出现粘结现象，造成粘结磨损。

在切削高温合金时，刀具除出现一般的正常磨损外，还会出现边界磨损及沟纹磨损。

主要原因是加工过程中高温合金的加工硬化所造成。

3.刀具的选用根据前面的了解，高温合金的切削加工性的确很差，导致刀具的耐用度低。

因此，应当寻求各种提高刀具的耐用度的措施。

⑴从刀具材料的选择着手：切削高温合金的刀具，要具备有高温硬度，高的耐磨性，强度和冲击韧性，良好的导热性，抗粘性及抗氧化性。

难切削材料的切削加工性研究【摘要】新材料的出现，使得传统的切削加工变得困难，切削加工性降低。

本文主要介绍了三种难切削材料的切削加工性的一些特点，并以此提出了提高难切削材料切削加工性的途径。

【关键词】切削加工性；钛合金；镍基高温合金；高强度钢一、钛合金的切削加工性钛合金是一种比强度和比刚度较高，在温度550℃以下耐腐蚀很高的材料。

它是应用很广泛的飞行器结构材料，也应用于造船、化工等行业。

钛合金从金属组织上可分为α相钛合金、β相钛合金、（α+β）相钛合金。

硬度及强度按α相、（α+β）相、β相的次序增加，而切削加工性按这个次序下降。

钛合金的切削加工性是较低对的，其原因如下：（1）钛合金导热性能低，切屑与前刀面的接触面积很小，致使切削温度很高，可为45钢切削温度的2倍。

（2）钛合金在600℃以上的温度时，与气体发生剧烈的化学作用。

（3）钛合金塑性较低，特别是和周围的气体发生化学变化后，硬度增高，剪切角增大，切屑与前角面的接触长度很小，使前刀面上应力很大，刀刃容易发生破损。

（4）钛合金的弹性模量低，弹性变形大，接近后刀面处工件表面的回弹量大，故已加工表面与后刀面的接触面积特别大，磨损也比较严重。

根据钛合金的性质和切削过程中的特点，切削时应该考虑的措施是：（1）尽可能使用硬质合金刀具，以提高生产率，应该选用与钛合金亲和力小，导热性能良好的强度高的细晶粒钨钴类硬质合金。

成型和复杂刀具可选用高温性能好的高速高。

（2）为增大切屑与前刀面的接触长度，以提高耐用度，应采用较小的前角。

后角应比切普通钢的大。

刀尖采用圆弧过渡刃，刀刃上避免有尖角出现。

（3）刀刃的粗糙度应尽可能小，以保证排屑流畅和避免崩刃。

（4）切削速度宜低，切削深度可以较大，进给量应适当。

进给量过大易引起刀刃的烧损；进给量过小将因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快。

（5）应进行充分冷却，慎用含氯的极压切削液。

在使用含氯的切削液时，使用后应将工件充分清洗，以防止应力腐蚀。