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在金屬切削加工中，會(huì)有不同的工件材料，不同的材料其切削形成與去除特性各不相同，我們?cè)趺磥?lái)掌握不同材料的特性呢？ISO標(biāo)準(zhǔn)金屬材料分為6種不同的類型組，每種類型在可加工性方面都具有獨(dú)特的特性，本文將分別對(duì)它們進(jìn)行總結(jié)。

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

金屬材料的六大類型

1-P鋼  
什么是鋼？
- 鋼是金屬切削領(lǐng)域中最大的材料組。
- 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(guò)熔煉過(guò)程制造而成。
- 非合金鋼的碳含量低于0.8%，只有Fe而沒(méi)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。

應(yīng)用領(lǐng)域：在金屬切削范圍內(nèi)，P組是最大的材料組，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)。

2-M不銹鋼  
什么是不銹鋼？
- 不銹鋼是帶有最少11~12%鉻的合金材料。
- 碳含量通常很低（低至最大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。

應(yīng)用領(lǐng)域：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)。
切屑形狀：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(wú)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。

3-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(guò)2%，這是C在奧氏體相中最大的溶解度。
- 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。

應(yīng)用領(lǐng)域：K組主要應(yīng)用在汽車部件、機(jī)器制造業(yè)和煉鐵業(yè)。
切屑形狀：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：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。

4-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）合金組成其中最大的部分。
- 銅、青銅、黃銅。

應(yīng)用領(lǐng)域：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)算所需的最大功率。

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)。

5-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。

應(yīng)用領(lǐng)域：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。

6-H淬硬鋼  
什么是淬硬鋼？
- 從加工的角度看，淬硬鋼是最小的一個(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。

應(yīng)用領(lǐng)域：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)。
切屑形狀：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。