ISO标准下金属材料的6种分类及其切削加工特性

ISO标准下金属材料的6种分类及其切削加工特性

在金属切削加工领域，不同类型的金属材料具有独特的加工特性。本文将详细介绍ISO标准下6种主要金属材料类型及其切削加工特点，帮助读者更好地掌握各类金属材料的加工特性。

金属材料的6大分类

金属材料主要分为以下6大类：

1. P-钢
2. M-不锈钢
3. K-铸铁
4. N-有色金属
5. S-耐热合金
6. H-淬硬钢

不同材料的切削特性

P-钢

• 定义：钢是以铁(Fe)元素为主要成分的合金，通过熔炼过程制造而成。非合金钢的碳含量低于0.8%，而合金钢的碳含量低于1.7%，并加入了Ni、Cr、Mo、V、W等合金元素。
• 切削特性：属于长切屑材料，切屑控制相对容易。低碳钢有粘性，需要锋利的切削刃。单位切削力为1500-3100 N/mm²。

M-不锈钢

• 定义：不锈钢是带有最少11-12%铬的合金材料，碳含量通常很低(低至最大0.01%)，主要合金元素为Ni(镍)、Mo(钼)和Ti(钛)。在钢表面形成一层致密的Cr2O3，使其具有耐腐蚀性。
• 切削特性：形成不规则的薄片状切屑，与普通钢材相比，其切削力更高。断屑性能因合金特性和热处理的不同而不同。单位切削力为1800-2850 N/mm²。

K-铸铁

• 定义：铸铁有3种主要类型：灰口铸铁(GCI)、球墨铸铁(NCI)和蠕墨铸铁(CGI)。以Fe-C为主成分，带相对高的硅含量(1-3%)。Cr(铬)、Mo(钼)和V(钒)加入形成碳化物，增加了强度和硬度，但降低了机械加工性。
• 切削特性：切屑成形有所不同，从近似粉末状的切屑到长切屑。加工该材料组所需的功率通常较小。单位切削力为790-1350 N/mm²。

N-有色金属

• 定义：这一类包含硬度低于130 HB的软金属，主要为含近22%硅(Si)的铝合金，还包括铜、青铜、黄铜等。
• 切削特性：虽然每mm³需要的功率低，但为获得高金属去除率，仍需要计算所需的最大功率。单位切削力为350-700 N/mm²。

S-耐热合金

• 定义：耐热合金(HRSA)包括许多高合金铁、镍、钴或钛基材料。特性是更高的合金含量(钴高于镍)可确保更好的耐热性、更高的抗拉强度和更高的耐腐蚀性。
• 切削特性：切屑控制困难(锯齿状切屑)。对于陶瓷需要使用负前角，对于硬质合金需要使用正前角。单位切削力对于耐热合金为2400-3100 N/mm²，对于钛合金为1300-1400 N/mm²。

H-淬硬钢

• 定义：从加工的角度看，淬硬钢是最小的一个分组。该分组包含硬度>45-65 HRC的调质钢。通常，被车削的硬零件的硬度范围一般在55-68 HRC之间。
• 切削特性：通常是连续的、红光炽热的切屑。这种高温有助于降低kc1值，对于帮助解决应用难题很重要。单位切削力为2550-4870 N/mm²。