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难加工材料知识竞赛

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难切削材料分哪几类?各有什么特点?

正确答案: 难加工材料,科学地说,就是切削加工性差的材料,即硬度>HB250,强度σb>1000MPa,延伸率>80%,冲击值αK>0.98MJ/m2,导热系数K<41.8W(m·K)。
难加工材料种类很多,从金属到非金属材料的范围也很广泛,初步可分为以下八大类:
(1)微观高硬度材料:如玻璃钢、岩石、可加工陶瓷、碳棒、碳纤维、各种塑料、胶木、树脂、合成材料、硅橡胶、铸铁等。
这类材料的特点是含有硬质点相,其中有的研磨性很强。由于这些材料的耐磨性很好,切削时起磨料作用,故刀具主要承受磨料磨损,在高速切削时也同时伴随着物理、化学磨损。
(2)宏观高硬度材料:如淬火钢、硬质合金、陶瓷、冷硬铸铁、合金铸铁、喷涂材料(镍基、钴基)等。
这类材料的主要特点是硬度高。切削这类材料时,由于切削力大,切削温度高,刀具主要是磨料磨损和崩刃。
(3)加工时硬化倾向严重的材料,如不锈钢、高锰钢、耐热钢、高温合金等。
这类材料的塑性高、韧性好、强度高,强化系数高。切削加工时的切削表面和已加工表面硬化现象严重。由于这类材料的强度高,导热系数低,切削温度高,切削力大,刀具主要承受磨料磨损、粘结磨损和热烈磨损。
(4)切削温度高的材料:如合成树脂、木材、硬质橡胶、石棉、酚醛塑料、高温合金、钛合金等。
这类材料的导热系数很低。切削这类材料时,刀具易产生磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损。
(5)高塑性材料:如纯铁、纯镍、纯铜等。
由于这类材料延长率大于50%,塑性高,切削时塑性变形很大,易产生积屑瘤和鳞刺,刀具主要时磨料磨损和粘结磨损。
(6)高强度材料:是指强度σb>1000MPa的材料,如奥氏体不锈钢、高锰钢、高温合金和部分合金钢。
由于它们的强度高,切削时的切削力大,切削温度高,不仅刀具易磨损,而且切屑不易处理。
(7)化学活性大的材料:如钛、镍、钴及及其的合金。这类材料化学活性大、亲和性强,切削加工时易粘结在刀具上,与刀具材料产生化学、物理反应、相互扩散。
(8)稀有高熔点材料:是指熔点高于17000C的难熔金属材料,如钨、钼、铌、钽、锆、铪、钒、铼的纯金属及其合金。
由于这些材料本身的熔点高,在切削加工时切削力大,切屑变形也大,刀具主要是磨料磨损和粘结磨损。
答案解析:
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