不鏽鋼精密零件加工時(shí)產(chǎn)生毛刺的內在因素,主要與不鏽鋼自身的材質特性、微觀組織及力學(xué)性能密切相關,這些因素直接影(yǐng)響材料在切削過程中的變形、斷裂方式,進而導(dǎo)致毛刺的形成。以下是具(jù)體的內(nèi)在因素分析:

一、不鏽鋼的材質特性
高塑性與韌性
不(bú)鏽鋼(尤其是奧(ào)氏體不(bú)鏽鋼,如(rú) 304、316)具有極高的延伸率(通常≥40%)和衝擊韌性,在(zài)切削加工(如車削、銑削、鑽孔)時,材料受刀具擠壓、剪(jiǎn)切作用後,不會(huì)像脆性材料(如鑄鐵)那樣快速脆性斷裂,而是會發生顯著(zhe)的塑性變形(xíng)。
當刀具刃口切入(rù)材料時,部分金屬會被 “撕裂” 而非整齊切斷,形成塑性變形區,多餘的材料在刃口後方堆積,最終形成拉伸型(xíng)毛刺(如車削時(shí)的 “卷邊毛刺”)。
韌性越高,材料(liào)越容易在切削力作用下產生 “粘連”,尤其在低速切削或刀具鈍化時,毛刺更(gèng)明顯。
加工硬化效應顯著(zhe)
不鏽鋼在切削(xuē)過程(chéng)中,表層金屬因劇(jù)烈塑性變形會發生加工硬化(硬度可提升 30%-50%),硬化層硬度遠高於基體材料(liào)。
當刀具切(qiē)削到(dào)硬化(huà)層時,切削抗力驟增,刃(rèn)口易產生 “打滑” 或 “擠壓” 現象,導致材料無法(fǎ)被有效切斷,在已加工表麵邊緣形成擠壓(yā)毛刺(如鑽孔後的孔口毛(máo)刺)。
硬化層的(de)不均勻性還會導致切削力波動,進一步加劇毛(máo)刺的不規則性。
二、微觀組織與(yǔ)成分影響
合金元素的作用
不鏽鋼中含有的鉻(Cr)、鎳(niè)(Ni)、鉬(Mo)等合金元(yuán)素,不僅提升了耐腐蝕性,也顯著改變了其切削性能:
鉻和(hé)鎳會增加材料的高溫強度和韌性,使切削(xuē)區材料不易斷裂,易形成連續切屑,切屑與(yǔ)工件表麵的摩擦會拖拽出毛刺。
部分不鏽鋼(如(rú)馬氏體不鏽鋼(gāng) 440C)含碳(tàn)量較高,雖硬度提升,但組織中可能存在碳化物顆粒,切削時碳化物會加劇刀具磨損,間接導致毛刺產生(刀具鈍化後(hòu)無法有效切斷材料)。
晶粒結構的影響
奧氏體不鏽(xiù)鋼為麵心立方結構,滑移係多(12 個),塑性變形能力強,切削時材料流動更劇烈,易在刃口處形成 “毛刺核” 並逐漸長大。
晶粒粗大(dà)的(de)不(bú)鏽鋼(如未(wèi)經過細化處理的鑄件),晶界結(jié)合力相對(duì)較弱,切(qiē)削時晶界處易優先產生撕裂,形(xíng)成沿晶界分布的毛刺,且毛刺尺寸更大、更不規則。
三、力學性能(néng)的綜合作用
高屈(qū)服強度與抗拉強度
不鏽鋼的屈服強度(如 304 不鏽鋼約 205MPa)和抗拉強度(約 520MPa)均高於普通碳鋼(gāng),切削時需要更大的切削力才能使材料達到斷裂條(tiáo)件。
若刀具鋒利度不足或切削參數不合理(如進(jìn)給量過大),材料在未(wèi)完全斷裂(liè)前就被刀具推(tuī)擠,會在(zài)工(gōng)件邊緣形成擠壓毛刺或撕裂毛刺。
低導熱性
不鏽鋼的導熱係數僅為碳鋼的 1/3-1/2(如 304 不鏽鋼導熱係數約 16.2W/(m・K)),切削(xuē)過程中產生的熱量不易散(sàn)發,大量(liàng)積聚在切削區(溫度可達 800-1000℃)。
高溫會使材料局部軟化,加劇塑(sù)性變形,同時加速刀具(jù)磨(mó)損(如粘結磨損、擴散磨損),導致刀具刃口變鈍(dùn),進一步增(zēng)加毛刺產生的概率。