雙相不銹鋼的應(yīng)用日益廣泛，為了幫助用戶更好地認(rèn)識(shí)、選擇、加工和應(yīng)用這類不銹鋼，國(guó)際鉬協(xié)會(huì)出版了最新版的《雙相不銹鋼加工制造實(shí)用指南》，介紹了雙相不銹鋼的各種特性，并圍繞雙相不銹鋼應(yīng)用的難點(diǎn)之一加工和焊接，給出了加工和焊接雙相不銹鋼的基本原則和實(shí)用信息。內(nèi)容包括：雙相不銹鋼的特性和分類、發(fā)展歷程、化學(xué)成分、冶金學(xué)、耐腐蝕性能、力學(xué)性能、物理性能、如何提出技術(shù)要求、質(zhì)量控制、切割、成形、焊接、應(yīng)用等。因內(nèi)容較多，將分若干次發(fā)布，歡迎關(guān)注！

雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度一般是非氮合金化的奧氏體不銹鋼屈服強(qiáng)度的兩倍，它們的初始加工硬化率至少與常見的奧氏體不銹鋼相當(dāng)。雙相不銹鋼的切削碎屑堅(jiān)硬，對(duì)刀具有磨損作用，較高合金化的雙相不銹鋼更是如此。因?yàn)樵陔p相不銹鋼的生產(chǎn)中硫含 量控制得盡可能地低，所以對(duì)斷屑沒有什么幫助。

由于這些原因，雙相不銹鋼比具有同樣耐腐蝕性的300系列奧氏體不銹鋼更難進(jìn)行機(jī)加工，雙相不銹鋼的機(jī)加工一般要求更大的切割力，并且刀具的磨損更快。當(dāng)采用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，機(jī)加工的困難程度最明顯。 圖16給出了幾種雙相不銹鋼和316不銹鋼的相對(duì)機(jī)加工性能指標(biāo)比較。注意，與316不銹鋼相比，經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼S32101的機(jī)加工性能等級(jí)更高。

圖16  采用硬質(zhì)合金刀具和高速鋼刀具，雙相不銹鋼和316不銹鋼 (2.5Mo) 機(jī)加工性能的比較 (來(lái)源：Outokumpu)

下述的機(jī)加工原則適用于所有的不銹鋼，而對(duì)于雙相不銹鋼而言，遵循這些原則尤為重要。

• 使用大功率、堅(jiān)固的設(shè)備，刀具和工件需要很牢固地固定 (對(duì)于同樣的切割，雙相不銹鋼需要的切削力比相應(yīng)奧氏體不銹鋼的大得多)；

• 保持刀具伸出的部分盡可能地短，以使振動(dòng)最小化；

• 刀尖半徑不大于所必要的值； 

• 選用形狀鋒利的硬質(zhì)刀具，既有鋒利的刀口，又有足夠的強(qiáng)度； 

• 設(shè)計(jì)機(jī)加工的順序，使切削深度總是在前幾道切削形成的加工硬化層以下；

• 切削速度要足夠大，但不要過(guò)快，以避免切削瘤和快速磨損；

• 定期更換刀具的刀片或重新研磨以保證刀刃的鋒利；

• 使用大流量的冷卻劑/潤(rùn)滑劑，利用切削油或加有極壓 (EP) 添加劑的乳液；

• 使用帶分屑溝形狀的硬質(zhì)合金涂層刀片。

車削和端面車削操作涉及許多變量，因此不可能給出適用于所有情況的具體建議。圖17和表12給出了車削和切割的一般準(zhǔn)則。車削操作可使用硬質(zhì)合金刀具，允許使用比高速工具鋼更高的速度。然而，要更加注意硬質(zhì)合金刀具和工件的剛度，而且應(yīng)當(dāng) 避免斷續(xù)地切割。

圖17 采用硬質(zhì)合金刀具車削雙相不銹鋼車削參數(shù)的比較，刀具壽命為4分鐘

 (來(lái)源：Sandvik)

表12  雙相不銹鋼端面車削指導(dǎo)原則 (來(lái)源：Outokumpu)

采用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行雙相不銹鋼端面銑削的指導(dǎo)原則見表13。

• 采用帶涂層的刀片或高韌性的鑲裝刀片進(jìn)行粗加工，當(dāng)需要更精細(xì)的精加工時(shí)，可以使用更堅(jiān)硬的鑲裝刀片； 

• 采用同向銑削，其切屑平均厚度至少為0.1毫米 (0.004英寸)，隨著進(jìn)刀角度從45°增大到90°，進(jìn)刀量的調(diào)整比例系數(shù)為1.0-0.7；

• 為了使切屑很好地從刀具拋出，加工過(guò)程特別是在粗加工過(guò)程中，不使用冷卻劑。

表13  采用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行雙相不銹鋼端面銑削的指導(dǎo)原則 (來(lái)源：Outokumpu)

端面銑削操作 © AB Sandvik Coromant

表14和15給出了采用高速鋼鉆頭對(duì)雙相不銹鋼進(jìn)行螺旋鉆的準(zhǔn)則。

• 鉆頭形狀：鉆尖角130°，推薦采用自動(dòng)定心的鉆頭形狀，對(duì)于大直徑的鉆頭，建議采用橫刃修磨。

• 冷卻劑：10％的乳化劑充分流動(dòng)到鉆頭，對(duì)于深度大于兩倍直徑的情形，通過(guò)定期用冷卻劑在孔道溢流排出切屑。 

• 提高速度：采用TiN涂層，速度增加10％，采用鉆頭冷卻劑，速度可以提高10％-20％。

表14  雙相不銹鋼采用高速鋼進(jìn)行螺旋鉆的參數(shù) (SI制) (來(lái)源: Outokumpu)

表15  雙相不銹鋼采用高速鋼進(jìn)行螺旋鉆的參數(shù)(英制) (來(lái)源: Outokumpu)

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