高錳鋼的切削加工特點(diǎn)
高錳鋼錳含量高達(dá)11%~18%，具有較高的塑性和韌性，在切削加工中有以下特點(diǎn)。
(1)加工硬化嚴(yán)重
高錳鋼在切削過程中，由于塑性變形大，奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)晶粒的馬氏體組織，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的硬化影響。加工前硬度一般為200~220HB，加工后表面硬度可達(dá)450~550HB，硬化層深度0.1~0.3mm，其硬化程度和深度要比45鋼高幾倍。嚴(yán)重的加工硬化使切削力增大，加劇了刀具磨損，也容易造成刀具崩刃而損壞。
(2)切削溫度高
由于切削功率大，產(chǎn)生的熱量多，而高錳鋼的熱導(dǎo)率比不銹鋼還低，只有中碳鋼的1/4，所以切削區(qū)溫度很高。當(dāng)切削速度υc<50m/min時(shí)，高錳鋼的切削溫度比45鋼高200~250℃，因此，刀具磨損嚴(yán)重，耐用度降低。
(3)斷屑困難
高錳鋼的韌性是45鋼的8倍，切削時(shí)切屑不易卷曲和折斷。
(4)尺寸精度不易控制
高錳鋼的線脹系數(shù)與黃銅差不多，在高的切削溫度下，局部產(chǎn)生熱變形，尺寸精度不易控制。
(5)切削力大
與切削正火45鋼相比，用硬質(zhì)合金刀具對(duì)高錳鋼零件進(jìn)行外圓車削時(shí)，切削力增加約64%;鉆孔時(shí)，切削轉(zhuǎn)矩與軸向力增加3~4倍。
(6)切削加工性低
ZGMn13的相對(duì)加工性約為45鋼的1/4。切削高錳鋼時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行粗加工，工件冷卻后再進(jìn)行精加工，以保證工件的尺寸精度。
改善高錳鋼切削加工性的途徑
(1)對(duì)高錳鋼可進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚�，以改善其切削加工�?/STRONG>
對(duì)高錳鋼進(jìn)行高溫回火處理，即將鋼加熱到600~650℃，保溫2h后冷卻，使鋼的奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w組織，然后進(jìn)行切削加工。此時(shí)高錳鋼的加工硬化現(xiàn)象大大減弱，可改善切削加工性。零件使用前，再對(duì)其進(jìn)行淬火處理，使其重新變?yōu)閱我坏膴W氏體組織。
(2)加熱切削
試驗(yàn)表明，采用等離子加熱切削ZGMn13，在刀具材料和幾何角度不變的情況下，加工效率可提高5倍左右。加工表面無金相組織變化，加工硬化程度減輕，表面硬度值和硬化層深度都比傳統(tǒng)切削時(shí)小。加熱切削時(shí)，可采用陶瓷和硬質(zhì)合金刀具材料，切削速度通常不超過50m/min。
(3)磁化切削
磁化切削是使刀具或工件或兩者同時(shí)在磁化條件下進(jìn)行的切削加工方法。節(jié)將磁化線圈繞于工件或刀具上，在切削過程中給線圈通電使其磁化，也可直接使用經(jīng)過磁化處理的刀具進(jìn)行切削。試驗(yàn)證明，經(jīng)磁化處理后，刀具耐用度明顯提高，對(duì)于不同刀具和工件材料，切削效率可提高40%~300%。
(4)低溫切削
低溫切削是指利用液氮(-186℃)或液體CO2(-76℃)及其他低溫液體切削液，在切削過程中冷卻刀具或工件，以保證切削過程順利進(jìn)行。這種切削方法可有效控制切削液的溫度，減小刀具磨損，提高刀具耐用度、加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率。
