3Cr13马氏体不锈钢的加工
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2008-10-27
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第 ２６卷第 ６期
堡 旦
文章编号 ：１６７３—０４７Ｘ［２００６｝０６
苏 州 大 学 学 报 （工 科 版 ）
ＯＦ ＳＯＯＣＨＯＷ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ 旦 ！
Ｖ０１．２６ Ｎｏ．６
Ｄｅｅ．２０ｏ６
３Ｃｒ１ ３马 氏体 不 锈 钢 的加 工
樊 琳 ，程东霁 ，于江海 ，张 振
（苏州大学 机电工程学院 ，江苏 苏州 ２１５０２１）
摘 要 ：针对 ３Ｃｒ１３马氏体 不锈钢加工难点，分析给 出影响 其切 削性能的主要 因素 ，从 刀具材料、刀
具几何 角度 的选择与切削用量的确定等方面进行研 究。实践证 明，获得的经验对 ３Ｃｒ１３不锈钢加
工性 能 的改善 效果 明显 。
关键 词 ：３Ｃｒ１３不锈钢 ；工 艺 ；刀具 ；研 究
中 图分类 号 ： Ｂ３０２ 文 献标识 码 ：Ａ
图 １是国家级新产品 ＳＦＤ一５０７型高速 自动缫丝机 中小轴组件 的端
部挡圈零件图，该零件形状不复杂 ，尺寸精度等级为 ＩＴ８级 ，表面粗糙度
Ｒａ１．６，技术要求不高 ，材料选用 了 ３Ｃｒ１３不锈钢 ，主要是考虑 自动缫丝机
的工作环境等因素。３Ｃｒ１３属马氏体不锈钢 ，其材料强度 、硬度 比正火状
态 ４５钢高。按普通碳 钢（４５钢）的工艺方法对零件进行加工 ，结果 车刀
磨损严重 ，生产率低 ，零件表面粗糙度达不到要求 ，特别是加工 Ｍ１２的内
螺纹时 ，丝锥极易磨损 ，还经常“咬死”在螺纹孔 中，出现丝锥崩刃或折断
现象 ，其结果不但 影响产品质量 ，也加大 了生产成本 。为此 ，针对 ３Ｃｒ１３
材料加工出现的问题 ，通过材料性能对 比与分析 ，探索新 的加工方法 ，经
过反 复试验 ，取得了一些 成功的经验 。
１ 材料 对 比及分析 图１端部挡圈
在腐蚀介质中具有较高抗腐性能的钢 ，即含 Ｃｒ大于 １２％、含 Ｎｉ大于 ８％的合 金钢 ，一般称为不锈钢 。
不锈钢按其化学成分可分为两类 ，即铬不锈钢和铬镍不锈钢 ，３Ｃｒ１３属于铬不锈钢 。
附表 ４５钢 、３Ｃｒ１３不锈钢 的化 学成 份和机械性能
牌 化 学 成 份 机 械 性 能
抗拉强度 屈服点 伸长率 收缩率 冲击率 硬度 号
Ｃ Ｃｒ （ＭＰ
ａ） （Ｍ ａ） （％） （％） （Ｊ／ｃｍ２） （船 ）
４５钢 ０．４２～０．５０ ≤０．２ ６２０ ３６０ １７ ４０ ３９ ２２９
３Ｃ １３ ０．２６～ ０．４０ １２～ １４ ７５０ ５５０ １２ ４０ ３０ ２３５
附表是 ４５钢和 ３Ｃｒ１３不锈钢 的化学成份及机械性能对 比表 。比较 ４５钢 （正火）与 ３Ｃｒ１３不锈钢的机械
性能，３Ｃｒ１３钢的强度 、韧性等指标均 比４５钢高 ，是一种强度高、塑性好 的中碳 马氏体不锈钢。通过对端部
挡圈加工过程跟踪观察 ，以及材料切削性能对 比，可 以排除刀具 质量 问题 ，分析比较后基本确定 了产生质量
问题 的主要 原 因 ：
（１）加工硬化严重 ，切削抗力大。依据零件材料强度 、硬度对切削加工性的影响，３Ｃｒ１３和 ４５钢 的切削
力应该相差不太大。但是 ，由于 ３Ｃｒ１３不锈钢经切削加工后 的表面硬度 ，比未经加工硬化的其他部分硬度高
÷ 收稿 日期 ：２００６—０３—０１
作者简介 ：樊 琳（１９５４一），男 ，副教授 ，主要研 究方向为机械制造 工艺和特 种加工 。
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