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金屬材料分為6大類：
（1）P-鋼
（2）M-不銹鋼
（3）K-鑄鐵
（4）N-有色金屬
（5）S-耐熱合金
（6）H-淬硬鋼
不同材料的切削特性
01-P鋼
什么是鋼？
- 鋼是金屬切削領域中較大的材料組。
- 鋼可以是非淬硬鋼或調質鋼 (硬度達400HB)。
- 鋼是一種(zhong)以鐵 (Fe) 元(yuan)素為主(zhu)要成(cheng)分的合金(jin)。它(ta)通過熔煉過程(cheng)制(zhi)造而成(cheng)。
- 非合金鋼(gang)的碳含量低(di)于0.8%，只有Fe而沒有其他合金元(yuan)素。
- 合金鋼的碳含量(liang)低于1.7%，加入了合金元素，如Ni、Cr、Mo、V、W等(deng)。
在金屬切削范圍內，P組是較大的材料組，因為它涵蓋了幾個不同的工業領域。
材料通常為長切屑材料，能夠形成連續、相對均勻的切屑。具體的切屑形式通常取決于碳含量。
– 含碳(tan)量低(di) = 堅韌的粘性(xing)材料。
– 含碳量高 = 脆性材料。
加工特性：
- 長切屑材料。
- 切屑控(kong)制相對(dui)容(rong)易、平穩。
- 低碳鋼有粘性(xing)，需要鋒(feng)利(li)的切削刃。
- 單位切削力kc：1500–3100 N/mm2
- 加工ISO P材料需要的切削力(li)及功(gong)率(lv)，都在有限值范(fan)圍內。
02-M不銹鋼
什么是不銹鋼？
- 不銹鋼是帶有較少11–12%鉻的合金材料。
- 碳含量通常很(hen)低 (低至(zhi)較大0.01%)。
- 合(he)金主要是Ni (鎳)、Mo (鉬) 和Ti (鈦)。
- 在鋼表面形(xing)成一層致密的Cr2O3，使其耐腐蝕。
在M組中，大部分應用都屬于石油和天然氣、管件、法蘭、加工行業以及制藥行業。
材料形成不規則的薄片狀切屑，與普通鋼材相比，其切削力更高。不銹鋼有許多種不同的類型。斷屑性能 (從容易到幾乎無法斷屑) 因合金特性和熱處理的不同而不同。
加工特性：
- 長切屑材料。
- 切屑(xie)控(kong)制(zhi)在(zai)鐵素體中(zhong)相對(dui)平順， 在(zai)奧(ao)氏體和雙相中(zhong)較(jiao)困難。
- 單位切削力：1800-2850 N/mm2
- 加工時(shi)產生高(gao)切削力(li)、積屑瘤、熱量(liang)和(he)加工硬化。
03-K鑄鐵
什么是鑄鐵？
- 鑄鐵有3種主要類型：灰口鑄鐵 (GCI)、球墨鑄鐵 (NCI) 和蠕墨鑄鐵 (CGI)。
- 鑄鐵(tie)以Fe-C為主(zhu)成分，帶相對高的硅(gui)含(han)量 (1–3%)。
- 碳含量(liang)超過(guo)2%，這是C在奧氏體相中較大的溶解度。
- Cr (鉻(ge))、Mo (鉬) 和V (釩) 加入形成碳(tan)化物(wu)，增加了強度和硬度，但降低(di)了機械加工性(xing)。
K組主要應用在汽車部件、機器制造業和煉鐵業。
材料的切屑成形有所不同，從近似粉末狀的切屑到長切屑。加工該材料組所需的功率通常較小。
注意(yi)，灰口鑄(zhu)(zhu)鐵 (通(tong)常(chang)切屑近似(si)粉末狀(zhuang)) 與球墨鑄(zhu)(zhu)鐵之間差別很大(da)，后者的(de)斷屑許(xu)多時候比(bi)較類似(si)于鋼。
加工特性：
- 短切屑材料。
- 在所有工況下都具(ju)有良好的切屑(xie)控(kong)制(zhi)。
- 單(dan)位切削(xue)力(li)：790-1350 N/mm2
- 以較(jiao)高速(su)度(du)加工會(hui)產生磨料(liao)磨損。
- 中等切削力。
04-N有色金屬
什么是有色金屬材料？
- 這一類包含有色金屬、硬度低于130 HB的軟金屬。
- 含近(jin)22%硅 (Si) 的(de)有色金屬 (Al) 合金組成其中較大的(de)部分。
- 銅(tong)、青銅(tong)、黃銅(tong)。
飛機制造業和鋁合金汽車車輪制造商在N組占主要地位。
雖然每mm3(立方英寸) 需要的功率低，但為獲得高金屬去除率，仍需要計算所需的至 大功率。
加工特性：
- 長切屑材料。
- 如果是合(he)金，則切(qie)屑控制相對(dui)容易。
- 有(you)色金屬(shu) (Al) 具有(you)粘性，需要使(shi)用鋒(feng)利的切削刃。
- 單位切削力：350-700 N/mm2
- 加工(gong)ISO N材料需要的(de)切削力及(ji)功率，都在有限(xian)值范(fan)圍內。
05-S耐熱合金
什么是耐熱合金？
- 耐熱合金 (HRSA) 包括許多高合金鐵、鎳、鈷或鈦基材料。
組：鐵基(ji)、鎳基(ji)、鈷基(ji)
工況：退火，固溶熱處(chu)(chu)理，時效(xiao)處(chu)(chu)理，輥(gun)軋(ya)，鍛造(zao)，鑄(zhu)造(zao)。
特性：
- 更(geng)高(gao)的(de)合金含量 (鈷高(gao)于鎳) 可確保更(geng)好的(de)耐(nai)熱性、更(geng)高(gao)的(de)抗(kang)拉強(qiang)度和更(geng)高(gao)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性。
加工困難的S組材料主要應用在航空航天、燃氣輪機和發電機行業。
范圍較寬，但通常會存在高切削力。
加工特性：
- 長切屑材料。
- 切屑控制困難 (鋸齒狀切屑)。
- 對(dui)于陶瓷需(xu)要使用負前(qian)角(jiao)，對(dui)于硬質合金需(xu)要使用正前(qian)角(jiao)。
- 單位切削力：
對于耐熱合金：2400–3100 N/mm2
對于鈦合金：1300-1400 N/mm2
- 需要的(de)切(qie)削(xue)力和功率很(hen)高。
06-H淬硬鋼
什么是淬硬鋼？
- 從加工的角度看，淬硬鋼是較小的一個分組。
- 該(gai)分組(zu)包含硬度>45–65 HRC的調質鋼。
- 通常，被(bei)車削的硬零件(jian)的硬度范(fan)圍一般在55–68 HRC之間。
H組中的(de)淬(cui)硬鋼應用(yong)在各(ge)種行業(ye)(ye)(ye)，如汽車(che)行業(ye)(ye)(ye)及其(qi)分(fen)包(bao)商(shang)，以(yi)及機器制造(zao)業(ye)(ye)(ye)和模(mo)具(ju)業(ye)(ye)(ye)務。
通常是連續的、紅光熾熱的切屑。這種高溫有助于降低kc1值，對于幫助解決應用難題很重要。
加工特性：
- 長切屑材料。
- 相對好的切屑控制。
- 要求負前角。
- 單位(wei)切削力：2550-4870 N/mm2
- 需要(yao)的(de)切削力和功率很高。
