常见钢材的种类和加工参数
时间：2025-03-28浏览次数：1025低碳钢（如1018、A36）
特性：含碳量＜0.3%，延展性好，易加工。
加工方式：车削、铣削、钻孔。
工具：高速钢（HSS）或硬质合金刀具。
用途：结构件、齿轮、外壳。
优点：成本低、焊接性好；缺点：硬度低，耐磨性差。
中碳钢（如1045、4140）
特性：含碳量0.3%-0.6%，强度较高。
加工方式：需冷却液避免过热，适合精加工。
工具：硬质合金涂层刀具。
用途：轴类、模具、机械零件。
优点：平衡强度与可加工性；缺点：需热处理提升性能。
高碳钢（如1095、D2）
特性：含碳量＞0.6%，高硬度、耐磨。
加工方式：慢速加工，避免崩刃。
工具：CBN（立方氮化硼）或金刚石刀具。
用途：刀具、弹簧、冲压模。
优点：高耐磨性；缺点：脆性大，加工难度高。
不锈钢（如303、304、316）
特性：含铬抗腐蚀，分奥氏体/马氏体。
加工方式：低进给、高转速，避免加工硬化。
工具：专用不锈钢涂层刀具（如TiAlN）。
用途：医疗器械、食品机械、化工设备。
优点：耐腐蚀；缺点：粘刀，刀具磨损快。
合金钢（如4340、H13）
特性：添加铬、钼等元素，高强度耐高温。
加工方式：需预热处理，粗加工后调质。
工具：耐高温硬质合金刀具。
用途：航空发动机、模具、重型机械。
优点：综合性能优；缺点：成本高，工艺复杂。
冷却液：高碳钢和不锈钢需充分冷却。
参数优化：根据材料调整转速、进给和切深。
后处理：淬火、回火提升性能，但可能变形。
加工参数
| 型号 | 1018 | A36 |
|---|---|---|
| 成分 | C≤0.18%, Mn 0.6-0.9% | C≤0.26%, Mn≥0.3% |
| 硬度 | 126 HB | 120-160 HB |
| 切削速度 | 120-180 m/min（硬质合金） | 90-150 m/min |
| 进给量 | 0.15-0.3 mm/rev | 0.1-0.25 mm/rev |
| 热处理 | 不可淬火，可渗碳 | 一般不热处理 |
| 抗拉强度 | 440 MPa | 400-550 MPa |
| 用途举例 | 螺栓、轴销 | 建筑结构件 |
加工注意：易形成长切屑，需断屑槽刀具。
| 型号 | 1045 | 4140 |
|---|---|---|
| 成分 | C 0.45%, Mn 0.6-0.9% | C 0.4%, Cr 1%, Mo 0.2% |
| 硬度 | 170 HB（退火） | 197 HB（退火） |
| 切削速度 | 100-150 m/min | 80-130 m/min |
| 进给量 | 0.1-0.2 mm/rev | 0.08-0.15 mm/rev |
| 热处理 | 淬火+回火（HRC 40-55） | 油淬+回火（HRC 28-55） |
| 抗拉强度 | 585 MPa | 655 MPa（调质后≥950 MPa） |
| 用途举例 | 齿轮、连杆 | 液压活塞、飞机起落架 |
加工注意：4140加工前建议正火，避免粘刀。
| 型号 | 1095 | D2（模具钢） |
|---|---|---|
| 成分 | C 0.95%, Mn 0.3% | C 1.5%, Cr 12%, Mo 1% |
| 硬度 | 190 HB（退火） | 240 HB（退火） |
| 切削速度 | 60-100 m/min | 50-80 m/min |
| 进给量 | 0.05-0.1 mm/rev | 0.05-0.08 mm/rev |
| 热处理 | 水淬+回火（HRC 56-62） | 空淬+回火（HRC 58-62） |
| 抗拉强度 | 685 MPa | 850 MPa（热处理后） |
| 用途举例 | 刀具、弹簧 | 冲裁模、剪切刀 |
加工注意：D2钢需预硬处理至HRC 28-32再加工。
| 型号 | 303（易切削） | 316（耐腐蚀） |
|---|---|---|
| 成分 | C≤0.15%, Cr 18%, S 0.3% | C≤0.08%, Cr 16%, Ni 10%, Mo 2% |
| 硬度 | 160 HB | 150 HB |
| 切削速度 | 80-120 m/min | 60-100 m/min |
| 进给量 | 0.1-0.2 mm/rev | 0.08-0.15 mm/rev |
| 热处理 | 固溶处理（1050°C快冷） | 同左 |
| 抗拉强度 | 620 MPa | 580 MPa |
| 用途举例 | 阀门、螺杆 | 海洋设备、化工管道 |
加工注意：316需锋利刀具，避免切削热积聚。
刀具寿命参考：
加工不锈钢时，刀具寿命比碳钢短30-50%。
高碳钢建议每加工4小时检查刀具磨损。
冷却液选择：
不锈钢：高润滑性乳化液（如含硫极压添加剂）。
高碳钢：5-10%水溶性冷却液。
表面粗糙度控制：
| 材料 | 精加工Ra（μm） |
|---|---|
| 低碳钢 | 0.8-1.6 |
| 淬硬钢 | 0.4-0.8（需CBN刀具） |
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