在金屬切削加工中,，會(huì)有不同的工件材料,，不同的材料,，其切削形成與去除特性各不相同，我們?cè)趺磥?lái)掌握不同材料的特性呢？ISO標(biāo)準(zhǔn)金屬材料分為6種不同的類型組，每種類型在可加工性方面都具有獨(dú)特的特性,，本文將分別對(duì)它們進(jìn)行總結(jié)。

金屬材料分為6大類：

（1）P-鋼

（2）M-不銹鋼

（3）K-鑄鐵

（4）N-有色金屬

（5）S-耐熱合金

（6）H-淬硬鋼

01-P鋼

什么是鋼,？

- 鋼是金屬切削領(lǐng)域中最大的材料組,。

- 鋼可以是非淬硬鋼或調(diào)質(zhì)鋼 (硬度達(dá)400HB)。

- 鋼是一種以鐵 (Fe) 元素為主要成分的合金,。它通過(guò)熔煉過(guò)程制造而成,。

- 非合金鋼的碳含量低于0.8%，只有Fe而沒(méi)有其他合金元素,。

- 合金鋼的碳含量低于1.7%,，加入了合金元素，如Ni,、Cr,、Mo、V,、W等,。

在金屬切削范圍內(nèi)，P組是最大的材料組,，因?yàn)樗w了幾個(gè)不同的工業(yè)領(lǐng)域,。

材料通常為長(zhǎng)切屑材料，能夠形成連續(xù),、相對(duì)均勻的切屑,。具體的切屑形式通常取決于碳含量。

– 含碳量低 = 堅(jiān)韌的粘性材料,。

– 含碳量高 = 脆性材料,。

加工特性：

- 長(zhǎng)切屑材料。

- 切屑控制相對(duì)容易,、平穩(wěn),。

- 低碳鋼有粘性，需要鋒利的切削刃,。

- 單位切削力kc：1500–3100 N/mm2

- 加工ISO P材料需要的切削力及功率,，都在有限值范圍內(nèi),。

02-M不銹鋼

什么是不銹鋼？

- 不銹鋼是帶有最少11–12%鉻的合金材料,。

- 碳含量通常很低 (低至最大0.01%),。

- 合金主要是Ni (鎳)、Mo (鉬) 和Ti (鈦),。

- 在鋼表面形成一層致密的Cr2O3,，使其耐腐蝕。

在M組中,，大部分應(yīng)用都屬于石油和天然氣、管件,、法蘭,、加工行業(yè)以及制藥行業(yè)。

材料形成不規(guī)則的薄片狀切屑,，與普通鋼材相比,，其切削力更高。不銹鋼有許多種不同的類型,。斷屑性能 (從容易到幾乎無(wú)法斷屑) 因合金特性和熱處理的不同而不同,。

加工特性：

- 長(zhǎng)切屑材料。

- 切屑控制在鐵素體中相對(duì)平順,， 在奧氏體和雙相中較困難,。

- 單位切削力：1800-2850 N/mm2

- 加工時(shí)產(chǎn)生高切削力、積屑瘤,、熱量和加工硬化,。

03-K鑄鐵

什么是鑄鐵？

- 鑄鐵有3種主要類型：灰口鑄鐵 (GCI),、球墨鑄鐵 (NCI) 和蠕墨鑄鐵 (CGI),。

- 鑄鐵以Fe-C為主成分，帶相對(duì)高的硅含量 (1–3%),。

- 碳含量超過(guò)2%,，這是C在奧氏體相中最大的溶解度。

- Cr (鉻),、Mo (鉬) 和V (釩) 加入形成碳化物,，增加了強(qiáng)度和硬度，但降低了機(jī)械加工性,。

K組主要應(yīng)用在汽車部件,、機(jī)器制造業(yè)和煉鐵業(yè)。

材料的切屑成形有所不同,，從近似粉末狀的切屑到長(zhǎng)切屑,。加工該材料組所需的功率通常較小,。

注意，灰口鑄鐵 (通常切屑近似粉末狀) 與球墨鑄鐵之間差別很大,，后者的斷屑許多時(shí)候比較類似于鋼,。

加工特性：

- 短切屑材料。

- 在所有工況下都具有良好的切屑控制,。

- 單位切削力：790-1350 N/mm2

- 以較高速度加工會(huì)產(chǎn)生磨料磨損,。

- 中等切削力。

04-N有色金屬

什么是有色金屬材料,？

- 這一類包含有色金屬,、硬度低于130 HB的軟金屬。

- 含近22%硅 (Si) 的有色金屬 (Al) 合金組成其中最大的部分,。

- 銅,、青銅、黃銅,。

飛機(jī)制造業(yè)和鋁合金汽車車輪制造商在N組占主要地位,。

雖然每mm3(立方英寸) 需要的功率低，但為獲得高金屬去除率,，仍需要計(jì)算所需的最大功率,。

加工特性：

- 長(zhǎng)切屑材料。

- 如果是合金,，則切屑控制相對(duì)容易,。

- 有色金屬 (Al) 具有粘性，需要使用鋒利的切削刃,。

- 單位切削力：350-700 N/mm2

- 加工ISO N材料需要的切削力及功率,，都在有限值范圍內(nèi)。

05-S耐熱合金

什么是耐熱合金,？

- 耐熱合金 (HRSA) 包括許多高合金鐵,、鎳、鈷或鈦基材料,。

組：鐵基,、鎳基、鈷基

工況：退火,，固溶熱處理,，時(shí)效處理，輥軋,，鍛造,，鑄造。

特性：

- 更高的合金含量 (鈷高于鎳) 可確保更好的耐熱性、更高的抗拉強(qiáng)度和更高的耐腐蝕性,。

加工困難的S組材料主要應(yīng)用在航空航天,、燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī)行業(yè)。

范圍較寬,，但通常會(huì)存在高切削力,。

加工特性：

- 長(zhǎng)切屑材料。

- 切屑控制困難 (鋸齒狀切屑),。

- 對(duì)于陶瓷需要使用負(fù)前角,，對(duì)于硬質(zhì)合金需要使用正前角。

- 單位切削力：

對(duì)于耐熱合金：2400–3100 N/mm2

對(duì)于鈦合金：1300-1400 N/mm2

- 需要的切削力和功率很高,。

06-H淬硬鋼

什么是淬硬鋼,？

- 從加工的角度看，淬硬鋼是最小的一個(gè)分組,。

- 該分組包含硬度>45–65 HRC的調(diào)質(zhì)鋼,。

- 通常，被車削的硬零件的硬度范圍一般在55–68 HRC之間,。

H組中的淬硬鋼應(yīng)用在各種行業(yè)，如汽車行業(yè)及其分包商,，以及機(jī)器制造業(yè)和模具業(yè)務(wù),。

通常是連續(xù)的、紅光熾熱的切屑,。這種高溫有助于降低kc1值,，對(duì)于幫助解決應(yīng)用難題很重要。

加工特性：

- 長(zhǎng)切屑材料,。

- 相對(duì)好的切屑控制,。

- 要求負(fù)前角。

- 單位切削力：2550-4870 N/mm2

- 需要的切削力和功率很高,。