不銹鋼是一(yi)種(zhong)具有高耐腐(fu)蝕(shi)性和高強度的合金鋼，因(yin)其在含鉻(ge)量達到一(yi)定比例后，表面會(hui)形成(cheng)一(yi)層(ceng)致密的氧化鉻(ge)薄(bo)膜，具有防銹和耐腐(fu)蝕(shi)的特性而得(de)名。

       不銹鋼產品的種類

       在(zai)金屬材料的(de)分(fen)類上，人(ren)們常依照金相特點的(de)不(bu)同將不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)分(fen)為(wei)五類，即(ji)：馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、奧氏(shi)體(ti)鐵素體(ti)復(fu)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、沉淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。其中比較常見的(de)當數(shu)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，大約要占到(dao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)總量的(de)70%。

       目前,不銹鋼中同時加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產量的60%以上。與結構鋼相比，不銹鋼導熱性差、彈性模量低、伸長率大,而且斷面收縮率也大，給加工尤其是磨削加工帶來不少困難。

       不銹鋼的磨削特點

       1.磨削力大、磨削溫度高

       不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)材料具(ju)有(you)高溫(wen)、高強度(du)、高韌性(xing)的(de)特點，磨削時晶(jing)格畸(ji)變(bian)大、塑(su)性(xing)變(bian)形劇烈，不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)單位面積的(de)切削力(li)可(ke)(ke)達90GPa，磨削力(li)是(shi)45#鋼(gang)(gang)的(de)1.5-2.2倍，磨削阻力(li)大，磨削區(qu)溫(wen)度(du)高。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)導熱系數較低，約為45#鋼(gang)(gang)的(de)1/3，使工(gong)件表面瞬(shun)間產(chan)生(sheng)1000-1500℃的(de)高溫(wen)，工(gong)件表面易被燒(shao)傷，工(gong)件產(chan)生(sheng)裂紋，有(you)時工(gong)件表面產(chan)生(sheng)退火，退火深度(du)可(ke)(ke)達0.01-0.02mm。

       2.嚴重的加工硬化趨勢

       不銹鋼(gang)磨削(xue)時，工(gong)件表面變(bian)形嚴重(zhong)，應力應變(bian)增大(da)，產(chan)生(sheng)加工(gong)硬化(hua)(hua)，在(zai)加工(gong)硬化(hua)(hua)層中(zhong)，晶(jing)粒發生(sheng)畸變(bian)，砂粒磨損鈍化(hua)(hua)，產(chan)生(sheng)振痕、劃痕。

       3.磨屑粘附在砂輪上

       由于不銹(xiu)鋼(gang)的韌性很大，在一定的磨(mo)(mo)削溫度(du)、接觸壓力(li)和相對速度(du)條件(jian)(jian)下，磨(mo)(mo)屑很容(rong)易與砂(sha)粒(li)(li)發(fa)生反應，因此(ci)磨(mo)(mo)屑粘附(fu)在砂(sha)輪上，填滿磨(mo)(mo)粒(li)(li)間的縫隙(xi)，使(shi)砂(sha)輪急劇堵塞。此(ci)時磨(mo)(mo)削條件(jian)(jian)迅(xun)速惡化，發(fa)熱嚴重，表面粗糙度(du)明顯下降。磨(mo)(mo)屑的粘附(fu)情況因不銹(xiu)鋼(gang)不同而(er)不同，耐濃硝酸不銹(xiu)鋼(gang)和耐熱不銹(xiu)鋼(gang)磨(mo)(mo)削粘附(fu)相對嚴重，其(qi)次是1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13等。

       4.磨屑不易切斷，磨粒易磨鈍

       不銹鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)料磨(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)(xue)力(li)大，磨(mo)(mo)粒(li)易(yi)磨(mo)(mo)鈍(dun)，使砂輪(lun)磨(mo)(mo)損。一般(ban)不銹鋼(gang)(gang)(gang)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)(xue)比為G=6-12，而普通(tong)(tong)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)和低合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)(xue)比為G=40-80。因此，不銹鋼(gang)(gang)(gang)的磨(mo)(mo)削(xue)(xue)比僅為普通(tong)(tong)鋼(gang)(gang)(gang)的1/7左右。

       5.工件表面燒傷

       工(gong)件表(biao)面(mian)燒(shao)傷是(shi)磨(mo)削加工(gong)中(zhong)常見的缺陷之(zhi)一，特別是(shi)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，對燒(shao)傷更為敏感。

       6.工件表面劃傷

       不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)材料磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)時，工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)易劃(hua)傷(shang)(shang)(shang)，因(yin)此對已加(jia)工(gong)(gong)(gong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙度要(yao)求較(jiao)高。劃(hua)傷(shang)(shang)(shang)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)原因(yin)：砂輪工(gong)(gong)(gong)作(zuo)面(mian)(mian)上有(you)個(ge)別(bie)突出的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)粒，在脫(tuo)落前劃(hua)傷(shang)(shang)(shang)了工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)。從砂輪上脫(tuo)落的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)(xie)落在砂輪與工(gong)(gong)(gong)件(jian)之間，造成(cheng)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)劃(hua)傷(shang)(shang)(shang)。磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)(xie)液不(bu)干(gan)凈，混有(you)磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)(xie)，磨(mo)(mo)(mo)(mo)屑(xie)(xie)(xie)液供應不(bu)足，磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)過程中產生(sheng)(sheng)劃(hua)傷(shang)(shang)(shang)。7.工(gong)(gong)(gong)件(jian)變形(xing)由于不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)線膨脹系數(shu)較(jiao)大(da)(da)，磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)溫度對工(gong)(gong)(gong)件(jian)尺(chi)寸(cun)影響也較(jiao)大(da)(da)，容易引起尺(chi)寸(cun)測量的(de)(de)誤(wu)差。另外不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)硬(ying)化趨勢嚴重，工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)易產生(sheng)(sheng)殘余(yu)應力(li)。特別(bie)是在磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)細長軸類工(gong)(gong)(gong)件(jian)、薄壁工(gong)(gong)(gong)件(jian)等(deng)剛(gang)性較(jiao)差的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)時，工(gong)(gong)(gong)件(jian)在磨(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)力(li)的(de)(de)作(zuo)用下很容易產生(sheng)(sheng)變形(xing)。

       解決方案

       1.磨料種類的選擇

       磨削不銹鋼時，一般采用白剛玉（WA）。白(bai)剛玉(yu)具有(you)良好的(de)切削性(xing)能和自銳(rui)性(xing)。

       用(yong)(yong)立方氮(dan)化硼（CBN）砂(sha)輪(lun)(lun)磨削不(bu)(bu)(bu)銹鋼效果好(hao)些。由于CBN硬度高，磨粒不(bu)(bu)(bu)易(yi)磨損，化學穩定性好(hao)，與鐵(tie)族元素無化學親和力，磨削時不(bu)(bu)(bu)易(yi)堵塞(sai)CBN砂(sha)輪(lun)(lun)。CBN砂(sha)輪(lun)(lun)磨削力小，磨削熱低，不(bu)(bu)(bu)燒傷(shang)工件。但不(bu)(bu)(bu)銹鋼用(yong)(yong)CBN砂(sha)輪(lun)(lun)價格比普通砂(sha)輪(lun)(lun)高，需根據(ju)實際(ji)情況修整。

       單(dan)(dan)晶剛玉(yu)砂輪(lun)磨(mo)削(xue)效果僅次于(yu)CBN砂輪(lun)。因為(wei)每個磨(mo)粒都是球形(xing)多面體單(dan)(dan)晶，不存在機(ji)械破(po)碎引起的(de)(de)裂(lie)紋和殘余(yu)應力。如果單(dan)(dan)個磨(mo)粒的(de)(de)突然破(po)碎較少，且硬度(du)與韌性的(de)(de)匹配性好，則單(dan)(dan)晶剛玉(yu)具有良好的(de)(de)磨(mo)削(xue)性能。磨(mo)削(xue)耐酸不銹(xiu)鋼時，可(ke)減少磨(mo)削(xue)劃痕，特別是大(da)孔(kong)徑的(de)(de)單(dan)(dan)晶剛玉(yu)在生產(chan)中有良好的(de)(de)應用效果。

       磨削Cr17Ni7A1沉淀硬化不銹鋼時，采用微晶剛玉（MA）砂輪。微晶剛玉韌性大，切削性能好，使用壽命長，自銳性沿微晶的縫隙開裂，不會引起大粒或整個磨粒脫落，有利于減少磨削熱和砂輪的堵塞。磨削奧氏體不銹鋼時，采用微晶剛玉與綠碳化硅制(zhi)成的砂輪，可大大降低(di)工件粗糙度，減少(shao)或消除燒(shao)傷。

       2.磨料粒度的選擇

       磨(mo)料粒(li)度(du)對表面粗糙度(du)有直接影響。不(bu)銹鋼(gang)韌性大，磨(mo)屑容易堵塞，如(ru)果使用(yong)細粒(li)度(du)的砂輪，磨(mo)料失(shi)去切削作用(yong)，工件(jian)表面光潔度(du)不(bu)高。結果表明，粗磨(mo)時采用(yong)F36、F46粒(li)度(du)，精磨(mo)時采用(yong)F60粒(li)度(du)。粗磨(mo)和精磨(mo)時均采用(yong)F46、F60粒(li)度(du)砂輪。

       3.結合劑的選擇

       不(bu)銹鋼(gang)(gang)具有(you)(you)韌(ren)性大(da)、耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)、強(qiang)度高(gao)、磨削力大(da)等特點，因此要求砂(sha)輪具有(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)強(qiang)度，能(neng)(neng)(neng)承受(shou)較(jiao)大(da)的(de)沖擊(ji)載荷。磨削不(bu)銹鋼(gang)(gang)時(shi)，可(ke)用(yong)陶瓷結(jie)合(he)劑砂(sha)輪，具有(you)(you)良好(hao)(hao)的(de)防(fang)水(shui)、耐(nai)熱、耐(nai)腐蝕性能(neng)(neng)(neng)，能(neng)(neng)(neng)保持良好(hao)(hao)的(de)切削性能(neng)(neng)(neng)，生產效率高(gao)，缺點是脆性大(da)，不(bu)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)較(jiao)大(da)的(de)沖擊(ji)和彎曲。樹(shu)脂結(jie)合(he)劑砂(sha)輪用(yong)于不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)切割(ge)、開槽、無心磨削，強(qiang)度高(gao)、彈性好(hao)(hao)、抗(kang)沖擊(ji)、孔隙多，可(ke)用(yong)于較(jiao)高(gao)的(de)圓周速度（35-75m/s）。但樹(shu)脂結(jie)合(he)劑砂(sha)輪硬度較(jiao)低(di)，將樹(shu)脂砂(sha)輪放入石蠟(la)中(zhong)，可(ke)防(fang)止堿(jian)性溶液的(de)影響。另(ling)外，當溫(wen)(wen)度高(gao)于150℃時(shi)，樹(shu)脂結(jie)合(he)劑會軟化、降低(di)強(qiang)度，甚至燒傷，因此磨削時(shi)應冷卻。

       4.砂輪硬度的選擇

       磨(mo)削不銹(xiu)鋼(gang)時(shi)，應(ying)選用硬(ying)(ying)度(du)較(jiao)低(di)的砂輪(lun)，砂輪(lun)自(zi)銳性較(jiao)好。硬(ying)(ying)度(du)過低(di)，磨(mo)粒結合不牢，磨(mo)鈍(dun)前脫落，將大大降低(di)不銹(xiu)鋼(gang)砂輪(lun)的使(shi)用壽命。

       總之，磨(mo)(mo)(mo)削不銹(xiu)鋼(gang)時，應(ying)根據經濟情(qing)(qing)況和磨(mo)(mo)(mo)削材料的實(shi)際情(qing)(qing)況，選(xuan)擇(ze)CBN砂輪(lun)和普(pu)通砂輪(lun)。此外，實(shi)際應(ying)用(yong)(yong)中也有采用(yong)(yong)普(pu)通砂帶(dai)、CBN砂帶(dai)進行磨(mo)(mo)(mo)削的。