GLH-5高铬合金切削加工性浅析

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一、GLH-5高铬合金材料的引入与特性

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1. GLH-5 高铬合金材料的引入 & s% O+ D8 ^, e2 ^2 m- n: N
   目前在工业上，烟气脱硫工程盛行，但在烟气脱硫工艺中，泵输送的介质一是因为含有石灰石、石膏等物质，二是因为含有较高的氯化物和较低的pH值，腐蚀胜很强。因此，对泵材料的要求是既耐腐蚀又抗磨，而我厂研制开发的GLH-5高铬合金同时具备了耐腐抗磨特性。GLH-5高铬合金的上要成分见表1。 9 A' d5 q$ L/ E# b& m, n2 {( R) ?; b2 _; b; r7 p' ^2 }0 O/ I+ ^9 _: i( }0 q& Z5 h+ E" r) f' {7 F6 {' v& ~9 l' s* J9 W" y# N7 V9 O: L5 p/ R$ K; ?5 O' \* X1 `! }& l$ I$ B& K0 S( \. | ?* b5 C3 l4 E( k2 t; Z0 ]1 Y# O3 S" H& e4 O! |7 L# ^2 o& J4 c

   表1 GLH-5高铬合金主要成分(质量分数：%)

   成分	C	Cr	Cu	Ni	Mo
   含量	1.3～2.0	20～30	0.5～4	1～4	1～4

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   GLH-5高铬合金是铁素体类不锈钢，主要应用于电厂烟气脱硫系统。
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2. GLH-5高铬合金材料的特性
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   1. 抗磨件高 GLH-5高铬合金晶体中分布了大量的含铬碳化物，且热处理后产生二次弥散碳化物，又沉淀于基体上，因而材料的抗磨性很高。
   2. 抗腐蚀性好 GLH-5高铬合金材料中，合金元素强烈提高了基体的电极电位，对材料起到了保护作用，该材料在稀硫酸、磷酸、硝酸等诸种氧化性和还原性酸中，都具有良好的耐腐蚀性能。 2 d, H( A# ]5 t8 B1 p! G2 B
   3. 导热性差 GLH-5高铬合金材料，由于Ni、Mo的存在，导热性明显降低，由切屑带走的热量少，从而刀具上积聚的热量多，且难于扩散，致使刀具易于发热，温度大幅度上升，万具磨损加决，寿命缩短。
   4. 粘附除较高 GLH-5高铬合金具有较高的粘附性，加之材料较硬，不可能采用高速切削，而采用中速切削，这时切削对前面压力很大，增加了摩擦力，这个力阻止了切屑底层的流动，形成滞流层，而切屑上流层流速快，使其产生摩擦升温，产生积屑瘤。使材料“粘结”到刀具上而产生“刀瘤”，给车削带来困难，影响零件表面光洁度。
   5. 强度及热强度高 GLH-5高铬合金强度高，使之作用在刀具上的切削力增大，不平衡的切削过程使刀具的振动增强。

二、GLH-5高铬合金材料切削加工的基本原则

1. 切削速度要低 ; `+ e; }4 g5 Y! a
   在常规的切削加工中，切削速度对切削刃的温度影响很大，切削速度越高，则切削温度剧增，
   要选择合适的切削速度。对于GLH-5，因含铬量高，硬度相对大，所以切削速度要低。粗车时，切削速度v=60～80m/min；精车时，切削速度V=100～140m/min。
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2. 切削深度要大 + n6 A; o! S; k% j5 T0 h
   实验表明，切削深度对刀刃温度影响最小，所以采用较低的切削速度，增大切削深度对GLH-5高铬合金的切削是有利的，特别是粗车时，要保证刀刃完全进人被切削的高铬合金农面内，以防止产生磨损或崩刃现象。粗车时，切削深度t=3～7mm ，进给量s=0.3～0.6mm/r; 精车时，切削深度t=0.5～1mm，进给量s=0.15～0.3mm/r。
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3. 切削加工中不能中途停止走刀 2 R ]8 b; }0 d4 P: T k$ Z5 N
   GLH-5高铬合金需连续切削，若在加工过程中出现不连续切削，切削中途停止进给，刀刃和切削的高铬合金就会在高负荷下不间断摩擦，容易引起高铬合金的加工硬化、产生烧结和挤裂而损坏刀具。
4. 机床—夹具—刀具系统的刚性要好 # \/ N8 j* i# e
   机床各部间隙要调整好，主轴的径向跳动要小；夹具装卡工件要牢固，要有足够刚性；刀具切削部分尽量要短，在容屑足够的前提下尽量加大切削刃厚度，提高刀具的强度和刚性。

三、加工GLH-5高铬合金的刀具材料

由于高铬合金材料又粘又硬，车削时硬度高，塑性大，切削变形大，切削力大，冷硬性强和导热性差，在高温下容易和车刀的刀尖表面粘连在一起，而风切削时切屑温度高，刀尖易磨损，所以要选用硬度好，耐磨性高的刀具材料。 " ]3 v% j' g3 V

硬质合金牌号为726 YH052 YW2 5 U2 S5 H t0 U

陶瓷刀具应选用圆形(Ø16mm×8mm)、方形(13mm×13mm×8mm、15mm×15mm×8mm、16mm×16mm×8mm)、菱形(12mm×12mm×8mm、15mm×15mm×8mm)三种形式的陶瓷刀片。 ^! ~9 u- }& v* ~5 x

四、加工GLH-5高铬合金车刀常用几何参数

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表2 高铬合金车刀主要几何系数

前角g	后角a	刀具圆弧半径r (mm)	刃倾角l
0°	5°～8°	0.8～1.2	-5°

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影响高铭合金零件加工质量的主要参数有前角g，后角a，刀具圆弧半径r。如果前角、后角减小，刀尖增大，零件变形增大，切削温度升高，刀具磨损加剧。但若前角和后角过大，虽然刀具锋利，但刀具强度减弱，尤其是对余量大的粗车或连续车削，刀具更易损坏。加工高铬合金的车刀主要几何参数见表2。 ( a7 ~% q2 b, H' m1 M

五、结论

GLH-5高铭合金是我厂自行研制开发的一种耐腐抗磨金属材料）它的研制成功将带动我厂材料史的又次发展，且随着生产的不断实践，其切削加工性将更加趋向完美与成熟。