厚壁不銹鋼板切削加工過程非常復雜,加工后形成的表面粗糙度與厚壁不銹鋼板的材料、刀具的幾何形狀、潤滑方法以及選用的切削深度密切相關。剪切、滑移和斷裂被認為是影響切屑形成的幾個主要因素。超精密切削時只要有切屑產生,就可以把該過程模型化為厚壁不銹鋼板沿著與水平面傾斜一定角度的平面被刀具剪切的過程,在已加工表面上形成的峰、谷高度隨刀具刃口鋒銳輪廓的變化而變化。外,厚壁不銹鋼板材料對金剛石車削加工表面粗糙度有顯著的影響,在一般車削加工中經常忽略材料晶體觀結構的影響,而金剛石車削中厚壁不銹鋼板對表面粗糙度的影響卻不容忽視。例如:某種材料的彈性模量主要依賴于單晶體的晶向,雖然銅、鋁同樣是軟金屬,但它們的硬度卻有較大差異。在同樣條件下切削上述兩種金屬時,切削狀態不同,厚壁不銹鋼板產生切削力的大小也會有所不同。
大量的試驗表明:厚壁不銹鋼板在形變過程中不同程度地出現錯層、形變孿晶、應變誘發馬氏體,并在晶界與退火孿晶附近形成位錯塞積和位錯胞狀組織。這些形變組織結構對加工硬化均有貢獻。進行固溶處理的主要目的就是為了材料的內應力并降低硬度,提高厚壁不銹鋼板的可成形性。而處理后硬度值過高說明軟化效果差,殘余應力沒有充分釋放,因為殘余應力引起的晶格畸變也會使硬度值改變。正是由于殘余應力的存在,導致在厚壁不銹鋼板擴口時容易在應力集中的地方產生裂紋,從而影響擴口性能。由于晶界和晶界兩側晶粒的位向差,增加了晶體中位錯滑移的阻力,因此晶界的主要作用是阻礙位錯運動。晶粒越細,晶界越多,阻礙位錯滑移的作用就越大,厚壁不銹鋼板屈服強度就越高,形成了晶界強化,從而產生加工硬化;因此晶粒越小,在擴口時越容易產生加工硬化。刀具的刃口圓角和后刀面的磨損對厚壁不銹鋼板表面層的冷作硬化有很大影響,刃口圓角和后刀面的磨損量越大,冷作硬化層的硬度和深度也越大。
碳鋼的不足:
淬透性低。一般情況下,碳鋼水淬的 淬透直徑只有10mm-20mm。
強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa,而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43 遠低于合金鋼。回火穩定性差。由于回火穩定性差,碳鋼在進行調質處理時,為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度,這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性,采用高的回火溫度時強度又偏低,所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。
不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差,不能滿足特殊使用性能的需求。
鋼板切割常用方法的對比
火焰切割原理:用可然氣體加助然氣體經燃燒來切割板材。優點:切割簡單、成本低。缺點:切割薄板易變形,切割材料品種有限。
鋼板切割指利用天然氣火焰(氧-天然氣)將被切割的金屬預熱到能夠劇烈燃燒的燃點,再釋放出高壓氧氣流,使金屬進一步劇烈氧化并將燃燒產生的熔渣吹掉形成切口的過程。
鋼板切割是針對被切割材質而言的,一般是指工業燃氣和氧氣混合燃燒并達到切割要求的溫度,對鋼質材料進行熔化、吹渣和分割的過程。指利用天然氣火焰(氧-天然氣)將被切割的金屬預熱到能夠劇烈燃燒的燃點,再釋放出高壓氧氣流,使金屬進一步劇烈氧化并將燃燒產生的熔渣吹掉形成切口的過程。普通天然氣帶氧燃燒的火焰溫度達不到乙炔帶氧燃燒的火焰溫度,必須添加增溫助燃添加劑(如神麒天然氣增效劑等)才能實現天然氣切割所要求達到的切割溫度。