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      不同金相組織的切削性能分析

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      鋼的金相組織有:鐵素體、滲碳體、珠光體、索氏體、托氏體、奧氏體、馬氏體等,其物理機械性能如下所示。

      1.鐵素體 (低碳鋼)

      由于鐵素體含碳很少,故其性能接近于純鐵,是一種很軟而又很韌的組織。在切削鐵素體時,雖然刀具不易被擦傷,但與刀面冷焊現象嚴重,使刀具產生冷焊磨損。又容易產生積屑瘤,使加工表面質量惡化。故鐵素體的切削加工性并不好。通過熱處理(如正火)或冷作變形,提高其硬度,降低其韌性,可使切削加工性得到改善。

      2.滲碳體 (鑄鐵)

      滲碳體的硬度很高,塑性極低,強度也很低。如鋼中滲碳體含量較多,則刀具被擦傷和磨損很嚴重,使已加工性惡化。通過球化退火,使網狀、片狀的滲碳體變為小而圓的球形組織混在軟基體中,使切削變得容易,從而可以改善鋼的切削加工性。

      3.珠光體 (45 號鋼)

      片狀珠光體的硬度較高,刀具磨損較大,但加工表面光潔,粗糙度小。球狀珠光體的硬度較低,刀具的磨損較小,刀具使用壽命長。由于珠光體的硬度、強度和塑性都比較適中,當鋼中珠光體與鐵素體數量相近時,其切削加工性良好。

      4.索氏體和托氏體(細片層珠光體)

      索氏體是細珠光物組織,硬度和強度比一般珠光體高,而塑性有所降低。托氏體是極細的珠光體組織,硬度和強度進一步提高,塑性進一步降低。這兩種組織中,滲碳體高度彌散,塑性較低,在精加工時可得到良好的已加工表面質量。但其硬度較高,故比較難加工,切削速度必須適當降低。

      5.馬氏體(淬火鋼)

      馬氏體的特點是呈針狀分布,它具有很高的硬度和抗拉強度,但塑性和韌性很低。馬氏體的切削加工性很差。具有馬氏體組織的淬火鋼很難用普通刀具材料進行切削加工,通常是采用磨削。

      6.奧氏體(不銹鋼)

      奧氏體的硬度并不高,但塑性和韌性很高,切削時變形、加工硬化以及與刀面之間的冷焊都很嚴重,因此切削加工性較差。

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