不锈钢的加工特点和处理方法

1.切削温度高，导热性差

铁素体和马氏体的切削温度达到800℃以上；奥氏体、奥氏加铁素体、沉淀硬化体的不锈钢的切削温度达到900～1000℃。不锈钢热导率低，以在航空航天产品中常用的1Cr18Ni9Ti为例，热导率为λ=16.3W/（m·K），而45钢λ=50.2W/（m·K），仅为一般碳钢的1/3左右，导热性不好，使切削时产生大量的热量传到刀具上，使刀具硬度和强度下降，产生扩散磨损和粘结磨损，使刀具的寿命下降。由于切削温度高，材料散热性能不好，而不锈钢的线胀系数又较大，如奥氏体的线胀系数为α_l=16.6×10^-6K^-1，这样工件会产生较大的热变形，对精加工的尺寸精度的控制有较大的影响。

2.塑性大，韧性高，易产生积屑瘤

不锈钢的断后伸长率高，大都在20%～40%，冲击韧度也较高α_K=（58.8～88.2）×10⁴J/m²，是45钢的2～3倍。塑性大，韧性高，使切削力增加，切削温度进一步加大，材料导热性又不好，切削温度高使切屑变软，很容易粘在刀具的前面上，产生积屑瘤，使切屑与刀具产生剧烈的摩擦，产生的积屑瘤刀齿再次切削时被撞掉，使前面产生缺陷，使切削刃破损而无法继续切削。高速切削不锈钢的粘刀问题，是对不锈钢能否实现正常铣削的关键因素。

3.冷作硬化大

不锈钢特别是镍铬不锈钢，受切削力的作用，在切削表面和已加工表面产生较严重的冷作硬化，硬化层厚度约为0.1～0.15mm，其硬度比基体材料硬度提高1.5～2倍，达到350～400HBW。这样在切削时，前一个刀齿切削产生的硬化层，由后一个刀齿切削，这样周而复始，因此增加了刀具的磨损。

4.不锈钢高温强度高，切削力大(www.xing528.com)

一般碳钢切削受切削热后，强度会大幅度下降。而不锈钢不同，在550℃时仍保持着较高的强度E_b=441MPa（1Cr18Ni9Ti），而45钢在500℃时抗拉强度仅为68.6MPa，因此切削加工时切削力大，单位切削力比普通碳钢高50%，消耗机床功率大。

5.切屑韧性高，不易折断

不锈钢的断后伸长率高达20%～40%，切屑不易折断和卷曲，曲率大，切屑占据的空间大，所以铣刀的容屑槽要大，应采用稀齿铣刀，而且容屑槽要光滑，防止切屑卡死在容屑槽内。

不锈钢的机械零件中有许多是铸件，一般铸造后要经过喷丸清砂、酸洗、钝化等处理，使表面形成氧化膜，其硬度可以达到380HBW，是基体材料硬度的1.4～2.2倍，更增加了切削加工的难度。

将切削加工性与45钢比较，45钢设为1.0，铣削铁素体不锈钢为0.7，马氏体不锈钢为0.65，奥氏体不锈钢为0.35，而沉淀硬化不锈钢则为0.3。综上所述，不锈钢属于难加工材料。

为了改善不锈钢的切削加工性，对于铁素体不锈钢采用高温退火处理，降低抗拉强度；对于奥氏体不锈钢进行调质处理，降低不锈钢的塑性，提高脆性。