高硬度耐热材料车削加工的实践

携手

通过对辊轮材质、刀具和切削用量的不断探索。基本攻克加工技术难关，实践证明采取的一系列加工工艺参数都是有效的。

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耐热耐磨钢加工用车刀刀具选用误区
郑州华菱超硬材料有限公司   刀具应用技术部

一，耐热耐磨钢加工特点
   耐热钢常用于制造汽轮机、动力机械、石油化工等在高温下工作的零部件。耐磨钢广泛用于矿山机械、煤炭采运、工程机械、农业机械、建材、电力机械。“华菱超硬”总结耐热耐磨钢加工中常见以下加工难点
   1，某些耐热耐磨钢材质工件单件加工时间长，刀具走不到头就已经磨损导致工件返工，影响加工效率。
   2，对于一些铸造类耐磨钢件夹砂，气孔，白口等原因造成刀具经常崩刃，甚至出现“扎刀！工件表面形成严重接刀痕甚至造成报废。
   3，一些耐热耐磨钢经过焊接后，焊缝部位硬度高，刀具经过焊接点时损害严重。
   4，本身材质硬度高，如高锰高镍合金钢等工件。
二，耐热耐磨钢加工用刀具问题综述
   1，大部分中小企业仍然在用焊接合金刀具如YG，YT等牌号。此类刀具本身抗冲击性优越，但由于其红硬性低，刀刃磨损后见到夹砂，造成崩刃。所以很多工厂误以为合金焊接刀头不抗冲击，其实归根还是刀具不耐磨的原因！
   2，批量生产型企业用涂层硬质合金刀具较多。此类刀具相对焊接合金刀头比较，耐磨性能明显提高，加工效率也得以提升。涂层硬质合金本身基体抗冲击性并没有该变，且涂层厚度一般不超过过20微米，一般的物理镀层只有8微米左右，涂层在遇到夹砂、气孔、焊接位等硬质点时崩掉之后，基本上和焊接合金刀头无异，所以在生产实践中涂层合金刀具被大量不正常的消耗，造成加工成本企高不下。
   3，刀具牌号选择不当：目前，很多刀具工程师常选用YT类及同性能合金刀具针对耐热耐磨钢加工，其实不然，大家要跳出“钢件大致用YT类合金刀头加工，铸铁就用YG类刀头”的误区，由于耐热耐磨钢中相当一大部分是采用铸钢工艺生产，它们都是短屑材料，这一点不同于锻钢件！特别是粗加工或者间断车削耐热耐磨钢时，如果采用YT类合金刀头，一般会崩刀！
三 ，超硬刀具在耐热耐磨钢加工中的使用
   “华菱超硬”针对以上加工难题，经过反复实验研究，研发博士、教授亲自去加工现场蹲点、交流，针对性的对以上行业研发出性能优异的立方氮化硼整体聚晶刀具HLCBN系列，并获得实用性国家专利，HLCBN刀具本身红硬性比以上刀具都高，而且比陶瓷刀具抗冲击，大量实验和案例证明其寿命是涂层合金刀具的几倍到几十倍。现在已经广泛应用于高硅钢、高锰钢等闹热耐磨钢种中，并且在粗加工中表现优异。
三，立方氮化硼刀具在耐热耐磨钢加工中的案例
   工件：建材机械用铸造耐磨钢零件；硬度：HRC37-45；粗车加工余量4mm；
   原用刀具：硬质合金610牌号；切削线速度19m/min;走刀量0.25-0.3mm/r.
   超硬刀具：   HLCBN；切削线速度65m/min;走刀量0.25-0.3mm/r.
   加工效率提高三倍，原来合金车刀磨一次加工2件；HLCBN每个刃口能加工27件。单件加工成本降低30%

HLCBN刀具

  从以上粗精加工高锰钢的案例可以看出，HLCBN刀具牌号在大余量拉荒粗车时表现出很强的抗冲击韧性，可以大余量切削，遇到夹砂、冒口、表面不规整等铸造缺陷时，刀片不会崩刀；在半精车和精车时，由于HLCBN刀具采用非金属粘合剂，导热性和硬度比普通CBN刀头更高，刀具的寿命更长。