金屬材料分為6大類：

  (1)P-鋼

  (2)M-不銹鋼

  (3)K-鑄鐵

  (4)N-有色金屬

  (5)S-耐熱合金

  (6)H-淬硬鋼

  不同材料的切削特性

  01-P鋼

  什么是鋼?

  - 鋼是金屬切削領(lǐng)域中比較大的材料組。

  - 鋼可以是非淬硬鋼或調(diào)質(zhì)鋼 (硬度達(dá)400HB)。

  - 鋼是一種以鐵 (Fe) 元素為主要成分的合金。它通過熔煉過程制造而成。

  - 非合金鋼的碳含量低于0.8%，只有Fe而沒有其他合金元素。

  - 合金鋼的碳含量低于1.7%，加入了合金元素，如Ni、Cr、Mo、V、W等。

  在金屬切削范圍內(nèi)，P組是比較大的材料組，因?yàn)樗w了幾個(gè)不同的工業(yè)領(lǐng)域。

  材料通常為長(zhǎng)切屑材料，能夠形成連續(xù)、相對(duì)均勻的切屑。具體的切屑形式通常取決于碳含量。

  – 含碳量低 = 堅(jiān)韌的粘性材料。

  – 含碳量高 = 脆性材料。

  加工特性：

  - 長(zhǎng)切屑材料。

  - 切屑控制相對(duì)容易、平穩(wěn)。

  - 低碳鋼有粘性，需要鋒利的切削刃。

  - 單位切削力kc：1500–3100 N/mm2

  - 加工ISO P材料需要的切削力及功率，都在有限值范圍內(nèi)。

  02-M不銹鋼

  什么是不銹鋼?

  - 不銹鋼是帶有少11–12%鉻的合金材料。

  - 碳含量通常很低 (低至大0.01%)。

  - 合金主要是Ni (鎳)、Mo (鉬) 和Ti (鈦)。

  - 在鋼表面形成一層致密的Cr2O3，使其耐腐蝕。

  在M組中，大部分應(yīng)用都屬于石油和天然氣、管件、法蘭、加工行業(yè)以及制藥行業(yè)。

  材料形成不規(guī)則的薄片狀切屑，與普通鋼材相比，其切削力更高。不銹鋼有許多種不同的類型。斷屑性能 (從容易到幾乎無法斷屑) 因合金特性和熱處理的不同而不同。

  加工特性：

  - 長(zhǎng)切屑材料。

  - 切屑控制在鐵素體中相對(duì)平順， 在奧氏體和雙相中較困難。

  - 單位切削力：1800-2850 N/mm2

  - 加工時(shí)產(chǎn)生高切削力、積屑瘤、熱量和加工硬化。

  03-K鑄鐵

  什么是鑄鐵?

  - 鑄鐵有3種主要類型：灰口鑄鐵 (GCI)、球墨鑄鐵 (NCI) 和蠕墨鑄鐵 (CGI)。

  - 鑄鐵以Fe-C為主成分，帶相對(duì)高的硅含量 (1–3%)。

  - 碳含量超過2%，這是C在奧氏體相中大的溶解度。

  - Cr (鉻)、Mo (鉬) 和V (釩) 加入形成碳化物，增加了強(qiáng)度和硬度，但降低了機(jī)械加工性。

  K組主要應(yīng)用在汽車部件、機(jī)器制造業(yè)和煉鐵業(yè)。

  材料的切屑成形有所不同，從近似粉末狀的切屑到長(zhǎng)切屑。加工該材料組所需的功率通常較小。

  注意，灰口鑄鐵 (通常切屑近似粉末狀) 與球墨鑄鐵之間差別很大，后者的斷屑許多時(shí)候比較類似于鋼。

  加工特性：

  - 短切屑材料。

  - 在所有工況下都具有良好的切屑控制。

  - 單位切削力：790-1350 N/mm2

  - 以較高速度加工會(huì)產(chǎn)生磨料磨損。

  - 中等切削力。

  04-N有色金屬

  什么是有色金屬材料?

  - 這一類包含有色金屬、硬度低于130 HB的軟金屬。

  - 含近22%硅 (Si) 的有色金屬 (Al) 合金組成其中大的部分。

  - 銅、青銅、黃銅。

  飛機(jī)制造業(yè)和鋁合金汽車車輪制造商在N組占主要地位。

  雖然每mm3 (立方英寸) 需要的功率低，但為獲得高金屬去除率，仍需要計(jì)算所需的大功率。

  加工特性：

  - 長(zhǎng)切屑材料。

  - 如果是合金，則切屑控制相對(duì)容易。

  - 有色金屬 (Al) 具有粘性，需要使用鋒利的切削刃。

  - 單位切削力：350-700 N/mm2

  - 加工ISO N材料需要的切削力及功率，都在有限值范圍內(nèi)。

  05-S耐熱合金

  什么是耐熱合金?

  - 耐熱合金 (HRSA) 包括許多高合金鐵、鎳、鈷或鈦基材料。

  組：鐵基、鎳基、鈷基

  工況：退火，固溶熱處理，時(shí)效處理，輥軋，鍛造，鑄造。

  特性：

  - 更高的合金含量 (鈷高于鎳) 可確保更好的耐熱性、更高的抗拉強(qiáng)度和更高的耐腐蝕性。

  加工困難的S組材料主要應(yīng)用在航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī)行業(yè)。

  范圍較寬，但通常會(huì)存在高切削力。

  加工特性：

  - 長(zhǎng)切屑材料。

  - 切屑控制困難 (鋸齒狀切屑)。

  - 對(duì)于陶瓷需要使用負(fù)前角，對(duì)于硬質(zhì)合金需要使用正前角。

  - 單位切削力：

  對(duì)于耐熱合金：2400–3100 N/mm2

  對(duì)于鈦合金：1300-1400 N/mm2

  - 需要的切削力和功率很高。

  06-H淬硬鋼

  什么是淬硬鋼?

  - 從加工的角度看，淬硬鋼是小的一個(gè)分組。

  - 該分組包含硬度>45–65 HRC的調(diào)質(zhì)鋼。

  - 通常，被車削的硬零件的硬度范圍一般在55–68 HRC之間。

  H組中的淬硬鋼應(yīng)用在各種行業(yè)，如汽車行業(yè)及其分包商，以及機(jī)器制造業(yè)和模具業(yè)務(wù)。

  通常是連續(xù)的、紅光熾熱的切屑。這種高溫有助于降低kc1值，對(duì)于幫助解決應(yīng)用難題很重要。

  加工特性：

  - 長(zhǎng)切屑材料。

  - 相對(duì)好的切屑控制。

  - 要求負(fù)前角。

  - 單位切削力：2550-4870 N/mm2

  - 需要的切削力和功率很高。