不(bu)銹鋼是一種具(ju)有高(gao)耐(nai)腐蝕性和高(gao)強(qiang)度的合金鋼，因(yin)其在含鉻量達到一定比例(li)后，表面會形成一層(ceng)致密的氧化(hua)鉻薄膜，具(ju)有防銹和耐(nai)腐蝕的特性而得名。

       不銹鋼產品的種類

       在金屬材料的分類(lei)上，人(ren)們常(chang)依(yi)照金相(xiang)特(te)點(dian)的不(bu)(bu)同將(jiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)分為(wei)五類(lei)，即：馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、奧(ao)氏體(ti)鐵(tie)素(su)體(ti)復相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、沉淀硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。其(qi)中比較常(chang)見的當數奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，大約要占到(dao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)總量的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

       不銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料具有高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)強(qiang)度、高(gao)(gao)韌(ren)性的(de)特點，磨(mo)削(xue)(xue)時(shi)晶(jing)格畸變大(da)、塑性變形(xing)劇烈(lie)，不銹(xiu)鋼(gang)(gang)單位面積的(de)切(qie)削(xue)(xue)力可達90GPa，磨(mo)削(xue)(xue)力是45#鋼(gang)(gang)的(de)1.5-2.2倍(bei)，磨(mo)削(xue)(xue)阻力大(da)，磨(mo)削(xue)(xue)區溫度高(gao)(gao)。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)導熱系數較低，約為45#鋼(gang)(gang)的(de)1/3，使工(gong)件表面瞬間(jian)產(chan)生(sheng)1000-1500℃的(de)高(gao)(gao)溫，工(gong)件表面易被燒傷(shang)，工(gong)件產(chan)生(sheng)裂紋(wen)，有時(shi)工(gong)件表面產(chan)生(sheng)退(tui)火(huo)，退(tui)火(huo)深度可達0.01-0.02mm。

       2.嚴重的加工硬化趨勢

       不銹鋼磨削(xue)時，工件表(biao)面變形(xing)嚴重，應力應變增大(da)，產生(sheng)加工硬化(hua)(hua)，在加工硬化(hua)(hua)層中，晶粒發生(sheng)畸變，砂粒磨損鈍(dun)化(hua)(hua)，產生(sheng)振痕、劃痕。

       3.磨屑粘附在砂輪上

       由于(yu)不銹(xiu)鋼的韌性很大(da)，在一定的磨(mo)(mo)削(xue)(xue)溫度、接觸壓力和相對速度條件下，磨(mo)(mo)屑很容(rong)易與砂粒發生(sheng)反應(ying)，因(yin)此磨(mo)(mo)屑粘附(fu)在砂輪上，填滿(man)磨(mo)(mo)粒間的縫隙，使(shi)砂輪急劇堵塞。此時磨(mo)(mo)削(xue)(xue)條件迅速惡(e)化(hua)，發熱(re)嚴重，表面粗(cu)糙度明顯下降。磨(mo)(mo)屑的粘附(fu)情況因(yin)不銹(xiu)鋼不同而不同，耐(nai)(nai)濃硝酸不銹(xiu)鋼和耐(nai)(nai)熱(re)不銹(xiu)鋼磨(mo)(mo)削(xue)(xue)粘附(fu)相對嚴重，其次是(shi)1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13等。

       4.磨屑不易切斷，磨粒易磨鈍

       不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)磨(mo)(mo)削(xue)時(shi)(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)力大，磨(mo)(mo)粒易磨(mo)(mo)鈍，使砂(sha)輪磨(mo)(mo)損。一般(ban)不(bu)銹(xiu)鋼磨(mo)(mo)削(xue)時(shi)(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)比(bi)為(wei)(wei)G=6-12，而普通碳(tan)鋼和低合金鋼磨(mo)(mo)削(xue)時(shi)(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)比(bi)為(wei)(wei)G=40-80。因此，不(bu)銹(xiu)鋼的磨(mo)(mo)削(xue)比(bi)僅為(wei)(wei)普通鋼的1/7左右。

       5.工件表面燒傷

       工件表(biao)面燒傷是(shi)磨削加工中常見的缺(que)陷之一，特別是(shi)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼，對燒傷更(geng)為敏感。

       6.工件表面劃傷

       不銹(xiu)鋼(gang)材料磨(mo)(mo)(mo)削時，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)易劃傷(shang)(shang)，因(yin)此對(dui)已加(jia)工(gong)(gong)(gong)表面(mian)(mian)粗糙度要(yao)求較(jiao)高(gao)。劃傷(shang)(shang)產(chan)(chan)生的(de)原因(yin)：砂輪(lun)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)面(mian)(mian)上(shang)有個別(bie)突(tu)出(chu)的(de)磨(mo)(mo)(mo)粒(li)，在(zai)脫(tuo)(tuo)落(luo)(luo)前(qian)劃傷(shang)(shang)了工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)。從砂輪(lun)上(shang)脫(tuo)(tuo)落(luo)(luo)的(de)磨(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)落(luo)(luo)在(zai)砂輪(lun)與(yu)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)之間(jian)，造成(cheng)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)劃傷(shang)(shang)。磨(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)液不干(gan)凈，混有磨(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)，磨(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)液供應不足(zu)，磨(mo)(mo)(mo)削過(guo)程中(zhong)產(chan)(chan)生劃傷(shang)(shang)。7.工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)變形由于不銹(xiu)鋼(gang)的(de)線膨脹系(xi)數較(jiao)大(da)，磨(mo)(mo)(mo)削溫度對(dui)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)尺寸影(ying)響也(ye)較(jiao)大(da)，容(rong)(rong)易引起(qi)尺寸測量的(de)誤差。另(ling)外(wai)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬化(hua)趨勢嚴重，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)易產(chan)(chan)生殘余應力(li)。特別(bie)是(shi)在(zai)磨(mo)(mo)(mo)削細長(chang)軸(zhou)類(lei)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)、薄壁(bi)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)等剛性較(jiao)差的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)時，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)在(zai)磨(mo)(mo)(mo)削力(li)的(de)作(zuo)用下很容(rong)(rong)易產(chan)(chan)生變形。

       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(yu)具有良(liang)好的切削性能和自銳性。

       用立方氮化硼（CBN）砂輪(lun)磨(mo)削(xue)不(bu)銹鋼(gang)效果好些。由于CBN硬度高(gao)，磨(mo)粒(li)不(bu)易磨(mo)損，化學穩(wen)定性好，與鐵族元素無化學親和(he)力(li)，磨(mo)削(xue)時不(bu)易堵塞CBN砂輪(lun)。CBN砂輪(lun)磨(mo)削(xue)力(li)小(xiao)，磨(mo)削(xue)熱低(di)，不(bu)燒傷工件。但不(bu)銹鋼(gang)用CBN砂輪(lun)價格比(bi)普通砂輪(lun)高(gao)，需根據實(shi)際情況修整。

       單(dan)晶剛(gang)玉砂輪(lun)磨(mo)(mo)削效(xiao)果僅(jin)次于CBN砂輪(lun)。因為每個(ge)磨(mo)(mo)粒都是球形(xing)多面體單(dan)晶，不(bu)存在機(ji)械破(po)碎引(yin)起的(de)(de)(de)裂紋和殘余應(ying)力。如(ru)果單(dan)個(ge)磨(mo)(mo)粒的(de)(de)(de)突然破(po)碎較(jiao)少，且硬度與韌性(xing)的(de)(de)(de)匹配性(xing)好，則單(dan)晶剛(gang)玉具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)削性(xing)能。磨(mo)(mo)削耐(nai)酸(suan)不(bu)銹(xiu)鋼時，可減少磨(mo)(mo)削劃痕，特別是大(da)孔徑的(de)(de)(de)單(dan)晶剛(gang)玉在生產中有(you)(you)良好的(de)(de)(de)應(ying)用效(xiao)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，可大大降低工(gong)件(jian)粗糙度，減(jian)少或消除燒傷(shang)。

       2.磨料粒度的選擇

       磨(mo)料粒(li)度對表(biao)面粗(cu)糙度有(you)直接(jie)影響(xiang)。不(bu)銹鋼韌(ren)性大，磨(mo)屑容易(yi)堵(du)塞，如果(guo)使用(yong)(yong)(yong)細粒(li)度的砂輪，磨(mo)料失去切削(xue)作用(yong)(yong)(yong)，工件表(biao)面光潔度不(bu)高。結(jie)果(guo)表(biao)明，粗(cu)磨(mo)時(shi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)F36、F46粒(li)度，精(jing)磨(mo)時(shi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)F60粒(li)度。粗(cu)磨(mo)和精(jing)磨(mo)時(shi)均采(cai)用(yong)(yong)(yong)F46、F60粒(li)度砂輪。

       3.結合劑的選擇

       不(bu)銹(xiu)鋼具有韌(ren)性(xing)大(da)、耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)、強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)(gao)、磨削(xue)力(li)大(da)等特點(dian)，因此要求砂(sha)輪(lun)(lun)具有較高(gao)(gao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)，能(neng)承(cheng)受較大(da)的(de)沖(chong)擊載荷(he)。磨削(xue)不(bu)銹(xiu)鋼時，可(ke)用(yong)陶瓷結合(he)劑砂(sha)輪(lun)(lun)，具有良(liang)好的(de)防(fang)水、耐(nai)熱、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，能(neng)保持良(liang)好的(de)切削(xue)性(xing)能(neng)，生產效率高(gao)(gao)，缺(que)點(dian)是脆(cui)性(xing)大(da)，不(bu)能(neng)承(cheng)受較大(da)的(de)沖(chong)擊和彎曲。樹脂結合(he)劑砂(sha)輪(lun)(lun)用(yong)于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)切割、開(kai)槽、無心(xin)磨削(xue)，強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)(gao)、彈(dan)性(xing)好、抗沖(chong)擊、孔隙(xi)多(duo)，可(ke)用(yong)于(yu)較高(gao)(gao)的(de)圓(yuan)周速度(du)（35-75m/s）。但樹脂結合(he)劑砂(sha)輪(lun)(lun)硬度(du)較低，將樹脂砂(sha)輪(lun)(lun)放入(ru)石蠟(la)中，可(ke)防(fang)止堿性(xing)溶液的(de)影響(xiang)。另外，當溫(wen)度(du)高(gao)(gao)于(yu)150℃時，樹脂結合(he)劑會軟(ruan)化、降低強(qiang)(qiang)度(du)，甚(shen)至燒傷，因此磨削(xue)時應冷卻。

       4.砂輪硬度的選擇

       磨(mo)削不銹(xiu)鋼時，應(ying)選(xuan)用(yong)硬(ying)度(du)較低的砂(sha)輪(lun)(lun)，砂(sha)輪(lun)(lun)自(zi)銳(rui)性較好(hao)。硬(ying)度(du)過低，磨(mo)粒結合不牢，磨(mo)鈍前脫落(luo)，將大大降(jiang)低不銹(xiu)鋼砂(sha)輪(lun)(lun)的使(shi)用(yong)壽命。

       總之(zhi)，磨(mo)(mo)削不(bu)銹鋼時，應根據經濟情況和(he)磨(mo)(mo)削材料的實際情況，選擇CBN砂(sha)輪和(he)普通砂(sha)輪。此(ci)外(wai)，實際應用中也有采用普通砂(sha)帶、CBN砂(sha)帶進行(xing)磨(mo)(mo)削的。