厚壁不锈钢管加工表面的冷硬与强度有关

厚壁不锈钢管经过冷加工之后,强度、硬度都要提高,而塑性则下降。这种现象叫做冷加工硬化,简称冷硬现象。厚壁不锈钢管性能的这一改变,是由厚壁不锈钢管材料在加工过程中的塑性变形造成的。变形越大,冷硬现象也就越严重。软钢的强度和塑性随变形的增加而变化的情况。在厚壁不锈钢管切削过程中,被切厚壁不锈钢管在刀具的作用下产生很大的塑性变形,因而冷硬现象也是严重存在着的。是304不锈钢厚壁管和不锈钢lCr18N19Ti在切削加工后的显微硬度分布情况。根据加工后的硬度分布,可以发现这样一些规律:切屑的硬度比被切厚壁不锈钢管的原始硬度有了很大的提高,这是因为切削层厚壁不锈钢管变为切屑的过程中,发生了很大的塑性变形。切屑的硬化程度直接影响着切屑的连续与折断。塑性变形越大,硬化程度越高,切屑继续变形的能力越差,也就越容易折断。

切屑底层的厚壁不锈钢管除了基本变形之外,还要产生摩擦变形。因此,切屑底层与切屑其它部分相比,硬度更高些。这一点在304不锈钢厚壁管的显微硬度分布图上反映得很清楚。在不锈钢lCr18N19Ti的显微硬度分布图上,切屑底层硬度比切屑其它部分高的情况不如304不锈钢厚壁管那样显著,这是由于材料的导热系数低,切屑与刀具前刀面之间摩擦所产生的热量集中在切屑底层,从而使切屑底层发生一定程度软化的缘故。

在切削过程中,已加工表面也将产生塑性变形。因为基本变形区有时会深入到已加工表面以下;刃前变形区包括已加工表面以下的一定深度;已加工表面最后形成之前,由于后刀面的摩擦,将再一次产生塑性变形。因而在已加工表面以下的一定深度范围内也会出现冷硬现象。

厚壁不锈钢管切削加工的冷硬现象通常是指已加工表面而言。因为已加工表面的冷硬现象对厚壁不锈钢管切削加工有着直接的影响。它将给下一工序的加工造成困难,会增加刀具的磨损。更重要的是影响零件的表面质量。因为冷硬现象往往是与表面的残余应力和微细裂纹同时出现的,这将使零件表层材料性能降低,弱刚性零件还会发生变形。所以,在零件的最后加工,尤其是精加工时,减小冷硬现象的影响是不可忽略的一个方面。

切削过程中的冷硬现象还将影响到加工方法的确定,工艺顺序的安排,刀具几何参数和切削用量的选择。例如,在切削高锰钢时往往选用较大的走刀量,就是为了使刀刃能超越硬化层从而减小刀具磨损。冷硬现象固然有上述不利影响,但也有可以利用的一面。因为冷硬现象可以提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性。因此,在能够控制残余应力特别是能避免已加工表面出现微细裂纹的条件下,例如滚压加工,可以利用冷硬现象在一定程度上改善零件的使用性能。http://www.barex-nordic.com/Info/View.Asp?id=427

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|不锈钢换热管

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