不銹鋼的切削性能和淬透性

    一、切削性能

    不同的不銹鋼的切削性能有很大的差異。一般所說(shuō)不銹鋼的切削性能比其他鋼差，是指奧氏體型不銹鋼的切削性能差。這是由于奧氏體不銹鋼的加工硬化嚴重，導熱系數低造成的。為此在切削過(guò)程中需使用水性切削冷卻液，以減少切削熱變形。特別是當焊接時(shí)的熱處理不好時(shí)，無(wú)論是怎樣提高切削精度，其變形也是不可避免的。其他類(lèi)型如馬氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼等不銹鋼的切削性能只要不是淬火后進(jìn)行切削，那么與碳素鋼沒(méi)有太大的不同。但兩者均是含碳量越高則切削性能越差。沉淀硬化型不銹鋼由于其不同的組織和處理方法而顯示不同的切削性能，但一般來(lái)說(shuō)其切削性能在退火狀態(tài)下與同一系列及同一強度的馬氏體型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼相同。

    欲改善不銹鋼的切削性能，與碳素鋼一樣可通過(guò)添加硫、鉛、鉍、硒和碲等元素來(lái)實(shí)現。其中添加如硫硒和碲等元素可減輕工具的磨損，添加鉛和鉍等元素可改善切削狀態(tài)。

    雖然添加硫可改善不銹鋼的切削性能，但是由于它是以MnS化合物的形式存在于鋼中，所以使得耐蝕性明顯下降。為解決這個(gè)問(wèn)題，通常是添加少量的鉬或銅。

    二、淬透性

    對于馬氏體鉻鎳不銹鋼，一般需進(jìn)行淬火-回火熱處理。在這個(gè)過(guò)程中不同的合金元素及其添加量對淬透性有不同的影響。

    對馬氏體型不銹鋼進(jìn)行淬火時(shí)是從925-1075℃溫度進(jìn)行急冷。由于相變速度低，因此無(wú)論是油冷還是空泠都可得到充分的硬化。同樣在必須進(jìn)行的回火過(guò)程中，由于回火條件的不同可得到大范圍的不同力學(xué)性能。

    在馬氏體鉻不銹鋼中，由于鉻的添加可提高鐵碳合金的淬透性，因而在需要進(jìn)行淬火鋼中得到廣泛的應用。鉻的主要作用是可以降低淬火的臨界冷卻速度，使鋼的淬透性得到明顯的提高。從C曲線(xiàn)來(lái)看，由于鉻的添加使奧氏體發(fā)生轉變的速度減慢，C曲線(xiàn)明顯右移。

    在馬氏體鉻鎳不銹鋼中，鎳的添加可提高鋼的淬透性和可淬透性。含鉻接近20%的鋼中若不添加鎳則無(wú)淬火能力。添加2%-4%的鎳可恢復淬火能力。但其中鎳的含量不能過(guò)高，否則過(guò)高的鎳含量不僅會(huì )擴大r相區，而且還會(huì )降低Ms溫度，這樣使鋼成為單相奧氏體組織也喪失了淬火能力。選擇適當的鎳含量，可提高馬氏體不銹鋼的回火穩定性，并降低回火軟化程度。

    另外，在馬氏體鉻鎳不銹鋼中添加鉬可增加鋼的回火穩定性。

    鐵素體型不銹鋼雖然由于在高溫下不產(chǎn)生奧氏體，因而不能通過(guò)進(jìn)行淬火來(lái)實(shí)現硬化，但是低鉻鋼中發(fā)生部分馬氏體相變。

    奧氏體型不銹鋼屬于Fe-Cr-Ni系和Fe-Cr-Mn系，為奧氏體組織。因此從低溫到高溫的大的范圍內均表現出高的強度和良好的延伸性能�？赏ㄟ^(guò)進(jìn)行從1000℃以上開(kāi)始的急冷的固溶化處理來(lái)得到非磁性的全部奧氏體組織，從而得到良好的耐蝕性和最大的延伸率。