不銹鋼是一種(zhong)具有(you)高耐(nai)腐蝕性(xing)和高強度的合金鋼，因其在含(han)鉻量達(da)到一定(ding)比例后，表面(mian)會形成一層(ceng)致密的氧化鉻薄(bo)膜，具有(you)防銹和耐(nai)腐蝕的特性(xing)而得名。

       不銹鋼產品的種類

       在(zai)金屬材料的(de)分類(lei)上，人們常依(yi)照金相特點的(de)不(bu)同(tong)將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)分為五類(lei)，即(ji)：馬(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、奧(ao)氏(shi)(shi)體鐵素(su)體復相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、沉(chen)淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。其中比較常見的(de)當(dang)數奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，大約要占(zhan)到不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)總量的(de)70%。

       目前,不銹鋼中同時加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產量的60%以上。與結構鋼相比，不銹鋼導熱性差、彈性模量低、伸長率大,而且斷面收縮率也大，給加工尤其是磨削加工帶來不少困難。

       不銹鋼的磨削特點

       1.磨削力大、磨削溫度高

       不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料具有高(gao)溫(wen)、高(gao)強度、高(gao)韌(ren)性的(de)特點，磨削時(shi)(shi)晶格(ge)畸變大、塑性變形劇烈，不(bu)銹(xiu)鋼單位面(mian)積的(de)切削力可(ke)達(da)90GPa，磨削力是45#鋼的(de)1.5-2.2倍，磨削阻力大，磨削區溫(wen)度高(gao)。不(bu)銹(xiu)鋼的(de)導熱系數較低，約為45#鋼的(de)1/3，使工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)瞬間產(chan)(chan)生(sheng)1000-1500℃的(de)高(gao)溫(wen)，工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)易被燒(shao)傷，工(gong)件(jian)(jian)產(chan)(chan)生(sheng)裂紋(wen)，有時(shi)(shi)工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)產(chan)(chan)生(sheng)退火，退火深度可(ke)達(da)0.01-0.02mm。

       2.嚴重的加工硬化趨勢

       不銹(xiu)鋼磨削時，工(gong)件(jian)表(biao)面變形嚴重，應(ying)力(li)應(ying)變增(zeng)大(da)，產(chan)生(sheng)加工(gong)硬化，在(zai)加工(gong)硬化層中，晶粒發生(sheng)畸變，砂(sha)粒磨損鈍化，產(chan)生(sheng)振痕(hen)(hen)、劃痕(hen)(hen)。

       3.磨屑粘附在砂輪上

       由于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)韌性很大，在(zai)一(yi)定的(de)(de)磨(mo)削溫度、接觸壓(ya)力和相對速(su)(su)度條件下(xia)，磨(mo)屑(xie)(xie)很容易與砂粒發(fa)生反(fan)應，因此磨(mo)屑(xie)(xie)粘附(fu)在(zai)砂輪上(shang)，填(tian)滿(man)磨(mo)粒間的(de)(de)縫隙，使砂輪急劇堵塞。此時磨(mo)削條件迅速(su)(su)惡化，發(fa)熱嚴重，表面粗(cu)糙度明顯下(xia)降。磨(mo)屑(xie)(xie)的(de)(de)粘附(fu)情況因不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)同(tong)而不(bu)(bu)同(tong)，耐濃硝酸(suan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和耐熱不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)磨(mo)削粘附(fu)相對嚴重，其次是1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13等。

       4.磨屑不易切斷，磨粒易磨鈍

       不銹(xiu)鋼(gang)材料磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時，磨(mo)(mo)(mo)削(xue)力大，磨(mo)(mo)(mo)粒(li)易(yi)磨(mo)(mo)(mo)鈍，使砂輪磨(mo)(mo)(mo)損。一般不銹(xiu)鋼(gang)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時，磨(mo)(mo)(mo)削(xue)比(bi)為G=6-12，而普(pu)通(tong)碳鋼(gang)和低合金鋼(gang)磨(mo)(mo)(mo)削(xue)時，磨(mo)(mo)(mo)削(xue)比(bi)為G=40-80。因此，不銹(xiu)鋼(gang)的磨(mo)(mo)(mo)削(xue)比(bi)僅為普(pu)通(tong)鋼(gang)的1/7左右。

       5.工件表面燒傷

       工件(jian)表面(mian)燒傷是(shi)磨削加工中(zhong)常見的缺陷(xian)之一，特別是(shi)奧氏(shi)體不銹鋼，對(dui)燒傷更為敏(min)感。

       6.工件表面劃傷

       不(bu)銹鋼(gang)材料(liao)磨(mo)(mo)削時，工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面易(yi)(yi)劃(hua)傷(shang)(shang)，因此(ci)對已加工(gong)(gong)(gong)表(biao)面粗糙度要求較(jiao)高。劃(hua)傷(shang)(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)原因：砂(sha)(sha)輪(lun)工(gong)(gong)(gong)作面上(shang)有(you)(you)個別(bie)突(tu)出的(de)磨(mo)(mo)粒，在脫落(luo)前劃(hua)傷(shang)(shang)了工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面。從砂(sha)(sha)輪(lun)上(shang)脫落(luo)的(de)磨(mo)(mo)屑(xie)落(luo)在砂(sha)(sha)輪(lun)與工(gong)(gong)(gong)件之間，造成工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面劃(hua)傷(shang)(shang)。磨(mo)(mo)屑(xie)液(ye)不(bu)干凈，混有(you)(you)磨(mo)(mo)屑(xie)，磨(mo)(mo)屑(xie)液(ye)供(gong)應(ying)不(bu)足，磨(mo)(mo)削過程中產(chan)生(sheng)(sheng)劃(hua)傷(shang)(shang)。7.工(gong)(gong)(gong)件變(bian)形(xing)由(you)于不(bu)銹鋼(gang)的(de)線膨脹(zhang)系數較(jiao)大，磨(mo)(mo)削溫度對工(gong)(gong)(gong)件尺寸(cun)影(ying)響也較(jiao)大，容易(yi)(yi)引起尺寸(cun)測量(liang)的(de)誤差。另外不(bu)銹鋼(gang)的(de)加工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化趨勢(shi)嚴重，工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面易(yi)(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)殘余應(ying)力(li)。特別(bie)是在磨(mo)(mo)削細長軸類工(gong)(gong)(gong)件、薄壁工(gong)(gong)(gong)件等(deng)剛性(xing)較(jiao)差的(de)工(gong)(gong)(gong)件時，工(gong)(gong)(gong)件在磨(mo)(mo)削力(li)的(de)作用(yong)下很容易(yi)(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)變(bian)形(xing)。

       解決方案

       1.磨料種類的選擇

       磨削不銹鋼時，一般采用白剛玉（WA）。白剛玉具有良好的切削性能和(he)自銳性。

       用立方氮化(hua)(hua)(hua)硼（CBN）砂(sha)輪(lun)(lun)磨削(xue)(xue)不銹鋼(gang)效果好(hao)些。由于CBN硬(ying)度(du)高，磨粒不易磨損，化(hua)(hua)(hua)學穩定性好(hao)，與鐵族元素無化(hua)(hua)(hua)學親和力，磨削(xue)(xue)時不易堵塞(sai)CBN砂(sha)輪(lun)(lun)。CBN砂(sha)輪(lun)(lun)磨削(xue)(xue)力小，磨削(xue)(xue)熱低(di)，不燒傷(shang)工件。但不銹鋼(gang)用CBN砂(sha)輪(lun)(lun)價格比普通砂(sha)輪(lun)(lun)高，需根據實際情(qing)況修整(zheng)。

       單晶剛(gang)玉砂(sha)輪(lun)磨(mo)削(xue)效果僅次于CBN砂(sha)輪(lun)。因為每個磨(mo)粒(li)都是球形多面體單晶，不(bu)存在(zai)機械破碎引起的裂紋和殘余(yu)應力。如果單個磨(mo)粒(li)的突然破碎較少(shao)(shao)，且硬度與韌性的匹配性好，則(ze)單晶剛(gang)玉具有良好的磨(mo)削(xue)性能(neng)。磨(mo)削(xue)耐酸不(bu)銹鋼時，可減少(shao)(shao)磨(mo)削(xue)劃(hua)痕，特別(bie)是大孔徑(jing)的單晶剛(gang)玉在(zai)生產中有良好的應用效果。

       磨削Cr17Ni7A1沉淀硬化不銹鋼時，采用微晶剛玉（MA）砂輪。微晶剛玉韌性大，切削性能好，使用壽命長，自銳性沿微晶的縫隙開裂，不會引起大粒或整個磨粒脫落，有利于減少磨削熱和砂輪的堵塞。磨削奧氏體不銹鋼時，采用微晶剛玉與綠碳化硅制成的(de)砂輪，可大(da)大(da)降低工件粗糙度(du)，減少(shao)或(huo)消除燒傷。

       2.磨料粒度的選擇

       磨(mo)(mo)(mo)料(liao)粒度(du)對表面粗(cu)糙度(du)有直接影響。不銹鋼(gang)韌性大，磨(mo)(mo)(mo)屑容易堵塞，如果(guo)(guo)使用細粒度(du)的(de)砂(sha)輪，磨(mo)(mo)(mo)料(liao)失去切削(xue)作用，工件表面光潔度(du)不高(gao)。結果(guo)(guo)表明，粗(cu)磨(mo)(mo)(mo)時采(cai)用F36、F46粒度(du)，精磨(mo)(mo)(mo)時采(cai)用F60粒度(du)。粗(cu)磨(mo)(mo)(mo)和(he)精磨(mo)(mo)(mo)時均(jun)采(cai)用F46、F60粒度(du)砂(sha)輪。

       3.結合劑的選擇

       不銹(xiu)鋼(gang)具有韌性(xing)大、耐(nai)高溫、強(qiang)度(du)(du)(du)高、磨削(xue)力大等(deng)特(te)點(dian)，因(yin)此要求砂(sha)(sha)輪具有較(jiao)高的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)，能承受較(jiao)大的(de)(de)沖擊(ji)載荷(he)。磨削(xue)不銹(xiu)鋼(gang)時，可(ke)(ke)用(yong)陶瓷結(jie)(jie)合劑砂(sha)(sha)輪，具有良好的(de)(de)防水、耐(nai)熱、耐(nai)腐蝕性(xing)能，能保持良好的(de)(de)切削(xue)性(xing)能，生產效率高，缺點(dian)是(shi)脆性(xing)大，不能承受較(jiao)大的(de)(de)沖擊(ji)和彎曲。樹(shu)脂結(jie)(jie)合劑砂(sha)(sha)輪用(yong)于(yu)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)切割(ge)、開槽、無心磨削(xue)，強(qiang)度(du)(du)(du)高、彈性(xing)好、抗沖擊(ji)、孔隙(xi)多，可(ke)(ke)用(yong)于(yu)較(jiao)高的(de)(de)圓周速度(du)(du)(du)（35-75m/s）。但樹(shu)脂結(jie)(jie)合劑砂(sha)(sha)輪硬(ying)度(du)(du)(du)較(jiao)低(di)，將樹(shu)脂砂(sha)(sha)輪放(fang)入石蠟中，可(ke)(ke)防止堿性(xing)溶液的(de)(de)影響。另(ling)外(wai)，當溫度(du)(du)(du)高于(yu)150℃時，樹(shu)脂結(jie)(jie)合劑會(hui)軟化(hua)、降低(di)強(qiang)度(du)(du)(du)，甚至燒傷，因(yin)此磨削(xue)時應冷(leng)卻。

       4.砂輪硬度的選擇

       磨(mo)削不(bu)銹鋼時，應選用硬(ying)度較低的砂(sha)(sha)輪(lun)，砂(sha)(sha)輪(lun)自(zi)銳性較好。硬(ying)度過低，磨(mo)粒結合(he)不(bu)牢(lao)，磨(mo)鈍前(qian)脫(tuo)落(luo)，將大大降低不(bu)銹鋼砂(sha)(sha)輪(lun)的使用壽命。

       總之(zhi)，磨削不銹(xiu)鋼時，應(ying)根(gen)據經濟情(qing)況(kuang)和磨削材(cai)料(liao)的實際情(qing)況(kuang)，選擇CBN砂輪和普通(tong)砂輪。此外(wai)，實際應(ying)用(yong)中也有采用(yong)普通(tong)砂帶(dai)、CBN砂帶(dai)進行磨削的。