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高錳鋼的鋸切加工常見的問題分析
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-08-12 | 374 次瀏覽 | 分享到:
高錳鋼往往應用于耐磨零件如掘土機的鏟斗,拖拉機履帶板,圓錐式破碎機的軋臼壁和破碎壁,顎式破碎機顎板、板錘、錘頭、電機護環等等。
  高錳鋼往往應用于耐磨零件如掘土機的鏟斗,拖拉機履帶板,圓錐式破碎機的軋臼壁和破碎壁,顎式破碎機顎板、板錘、錘頭、電機護環等等。

  
  一、什么是高錳鋼
  
  錳含量為11%~18%的鋼稱為高錳鋼。常用的鑄造高錳鋼 ZMn13的化學成分為:Mn含量為 11%~14%,C含量為1%~1.4%,Si含量為0.3%~1%,P含量小于 0.03%,S含量小于0.05%。高錳鋼是一種耐磨鋼,經過水韌處理的高錳鋼可以得到較好的塑性和沖擊韌性。經過水韌處理的高錳鋼,稱為高錳奧氏體鋼。其力學性能:抗拉強度=980MPa,屈服強度=392MPa,硬度為210HB,ak=2.94MJ/m2 。高錳鋼雖然硬度只有210HBW,但它的屈服點較低,只有抗拉強度的40%,因而具有較高的塑性和韌性。
  
  高錳鋼分為高碳高錳耐磨鋼、中碳高錳無磁鋼、低碳高錳不銹鋼和高錳耐熱鋼。
  
  中國常用的高錳鋼的牌號:ZGMn13—1(C:1.10%~1.50%)用于低沖擊件,ZGMn13—2(C1.00%~1.40%)用于普通件,ZGMn13—3(C0.90%~1.30%)用于復雜件,ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)用于高沖擊件、ZGMn13-5、用于電機護環的50Mn18Cr4V等等。
  
  二、高錳鋼的切削加工特點
  
 ?。?)加工硬化特別嚴重。高錳鋼在切削過程中,由于塑性變形大,奧氏體組織轉變為細晶粒的馬氏體組織,從而產生嚴重的硬化現象,硬度可從210HB提高到500HB以上,比基體的硬度提高2.5倍左右,硬化層深度可達0.1~0.3mm。這不僅使切削力和切削熱增大,也加劇了刀具的磨損,給下一次的切削加工帶來了困難。它的硬化程度和深度,是切削45鋼的好幾倍。
  
 ?。?)切削力大。據有關文獻得知,切削ZGMn13時的單位切削力3800MPa/mm2 比切削45鋼的單位切削力2300MPa/mm2 增大60%左右。
  
 ?。?)切削溫度高。由于切削高錳鋼的切削力和切削功率大,產生的熱量就多。加之它的熱導率又小,僅為45鋼熱導率的1/4左右,所以切削區的溫度很高。當切削速度Vc≤50m/min時,高錳鋼的切削溫度比切削45鋼的切削溫度高200~250℃。
  
 ?。?)斷屑困難。高錳鋼的韌性是45鋼的8倍,伸長率也很大,造成變形系數和切削力大。在切削加工時,切屑不易折斷,給切屑處理帶來很大困難。
  
 ?。?)加工精度不易保證。由于高錳鋼的線膨脹系數大,在切削熱的作用下,易產生熱變形,而影響工件的加工精度。
  
  三、鋸切高錳鋼的鋸條類型選擇和鋸切參數設置
  
  該材料的切削加工系數僅僅相當于45號鋼的0.2~0.4。因此鋸切這種材料時,所選鋸條類型要極為注意。雙金屬帶鋸條不推薦使用,建議選取抗沖擊能力好,耐磨性高的合金鋸條。
  
  一般選用分齒型硬質合金帶鋸條,如果刀具前角可以有選擇的話,盡量選取小前角的硬質合金帶鋸條,后角的選擇可以與鋸切不銹鋼的硬質合金刀具相同。
  
  鋸切時,要盡可能穿透硬化層,因此,線速度要低,推薦20m/min~30m/min的線速度,但進給適當調大,中小型的材料(200mm)可以采用10cm2/min的鋸切效率;如果為大型的材料,為了保證進給深度超過硬化層,建議選擇多屑分齒型的硬質合金帶鋸條(如泰嘉的CB-PRO系列,多屑分齒型可以減小鋸條切削力,相同進給速度下和線速度的條件下,增加進給深度)。鋸切時盡量避免在材料表面停留,以免加劇硬化。
  
  此外,也可以將要鋸切的高錳鋼加熱到600~650度回火,保溫2h冷卻,使高錳鋼變為索氏體組織,可以使加工硬化顯著降低,改善切削性能。
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