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。

1． 前角选择的原则：刀具材料的抗弯强度和韧性较高时，可选用大前角。

高速钢刀具的前角，在同样条件下，可比硬质合金刀具的前角大5-10°，而陶瓷的前角又要比硬质合金的小一些。

加工塑性材料宜选较大的前角，以减少金属变形和摩擦。

加工脆性材料时，应选5-15读的较小前角。

工件材料硬度、强度较低时，应选用较大前角，反之，选负前角或较小的正前角，以增强刀刃的强度和散热的体积。

粗加工取较小的前角，精加工取较大的前角，精密成型刀具取零度前角。

2． 倒棱选择原则：倒棱宽度和进给量有关。

倒棱宽度一般取（0.3~0.8）f 粗加工取大值。

进给量f<=0.2mm/r 的精加工刀具，不宜磨出负倒棱。

高速钢倒棱前角取-5~0°，硬质合金倒棱角去-15~-5。

另外也可以采用刃口钝圆形式代替倒棱，可以增强刃口强度，一般用于粗加工。

3． 后角选用原则：后角主要按照切削厚度来选择。

切削厚度小时，宜选用大后角，以减少刃口圆弧半径，使刃口锋利。

当f<=0.25mm/r 时，取后角为10~12°，反之，取后角为6~8°。

后角还依据材料强度和硬度选择，材料强度和硬度高，应取小的后角，相反则取大的后角，当工艺系统刚性差时，应选用小的后角或刃带宽=0.1mm~0.2mm,角度为0的刃带。

另外后角的选择与刀具的运动轨迹有关。

副后角选择原则与主后角相似。

4． 主偏角选择原则：在工艺系统和工艺要求允许的情况下，主偏角宜选的小一些。

工艺系统刚性好、切深小和工件硬度高时，如对冷硬铸铁和淬火钢的加工，取10~30°，工艺系统差可取75~93°。

粗加工时为了增加刀尖强度，改善散热条件，应取较小主偏角。

5． 副偏角的选择原则：在工艺系统刚性较好的情况下，副偏角不宜取得太大，精加工时取5~10°，粗加工时取10~15°。

切断刀或切槽刀为了增强刀头强度，取1~2°。

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。

摘要：阐述了难加工材料的特点，重点介绍了对难加工材料进行车削加工时应采取的措施，列举了几种不同材料车削时应选取的参数。

引言在压缩机的生产过程中，经常会接触到一些难加工的材料，如制造压缩机叶轮的材料有一种含有Cr、Ni、Mo等合金元素的高强度结构钢，这种钢材一经调质处理达到一定的硬度时，很难车削。

钦合金叶轮因为钦合金元素的存在给车削带来诸多麻烦，大型硬齿面齿轮，渗碳淬火的过程会造成一些需要加工的表面过硬而难以车削加工;还有一些运输机械常用紫铜等纯金属制造的套类零件也给车削带来相当大的麻烦。

为了解决这些难加工材料的车削加工问题，需要对难加工材料的特性有足够的了解，然后采取有针对性的措施才能予以解决。

1 难加工材料的加工特点1.何谓难加工材料所谓难加工材料，主要是指切削加工性能差的材料。

金属材料切削加工性的好坏，主要是从切削时的刀具耐用度、已加工表面的质量及切屑形成和排除的难易程度3个方面来衡量。

只要上述这3个方面有一项明显的差，就可认为是难加工材料。

常见的难加工材料有高强度钢、不锈钢、高温合金、钦合金、高锰钢和纯金属(如紫铜)等。

2.难加工材料的切削特点a.车削温度：在切削难加工材料时，切削温度一般都比较高，主要原因有以下两方面。

i.导热系数低：难加工材料的导热系数一般都比较低(纯金属紫铜等除外)，在切削时切削热不易传散，而且易集中在刀尖处。

ii.热强度高：如镍基合金等高温合金在500一800℃时抗拉强度达到最高值。

因此在车削这类合金时，车刀的车削速度不宜过高，一般不宜超过10m/min，否则刀具切人工件的切削阻力将会增大。

b.切削变形系数和加工硬化：难加工材料中的高温合金和不锈钢等，这些材料的变形系数都比较大。

在较小的切削速度开始，变形系数就随着车削速度的增大而增大，在切削速度大约达到6m/min的情况下，切屑的变形系数将达到最大值。

由于车削过程中形成切屑时的塑性变形，金属产生硬化和强化，使切削阻力增大，刀具磨损加快，甚至产生崩刃。

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。