不(bú)鏽鋼精密零件加工時產生毛刺(cì)的(de)內在因素,主要與不鏽鋼自身(shēn)的(de)材質特性、微觀組織及力學性能密切相關,這些因素直接影響材料在切削過程中的變形、斷裂方式,進而導致毛刺的形成。以下是具體的內在因素分析:

一、不鏽鋼的材質特性
高塑性與韌性
不鏽鋼(尤其是奧氏體不(bú)鏽鋼,如 304、316)具(jù)有極高的延伸率(通常≥40%)和衝擊韌性,在(zài)切(qiē)削加工(如車削、銑(xǐ)削、鑽孔)時,材料受刀具擠壓、剪切作用後,不會像脆性材料(如鑄鐵)那樣快速脆性斷裂,而是會發生顯著的塑性變形。
當刀具刃口切入材(cái)料時,部分金屬會被 “撕裂” 而非(fēi)整齊(qí)切斷,形成塑性變形區,多餘(yú)的材(cái)料在(zài)刃口後方堆積(jī),最(zuì)終形成(chéng)拉伸型毛刺(如車削時的 “卷(juàn)邊毛刺”)。
韌性越高,材料越容易在(zài)切(qiē)削力作用下產生 “粘連”,尤其在低速切削或刀具鈍化時,毛刺(cì)更明顯。
加工硬化效應顯著
不鏽鋼在切削過程中,表層金(jīn)屬因劇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。
當刀具切削到硬化層時,切(qiē)削抗力驟增,刃口易產生 “打滑” 或 “擠壓” 現象,導致材料無法被有效切(qiē)斷,在(zài)已加工表麵邊緣形成擠壓毛刺(如鑽孔後的孔口毛刺)。
硬(yìng)化層的不均勻(yún)性(xìng)還(hái)會導致切削(xuē)力波動,進一步加劇毛刺的不規則性。
二、微觀組織與成分影響
合金元素的作用
不鏽(xiù)鋼中含有的鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)等合金元素,不僅提升了耐腐蝕性,也顯著改變了其切削性能:
鉻和鎳會增加材料的高溫強度和韌性,使切削區材料不易(yì)斷(duàn)裂,易形成連續切屑,切屑與工件表(biǎo)麵的(de)摩擦會拖拽出毛刺。
部分不鏽鋼(gāng)(如馬氏體不鏽鋼 440C)含碳量較高,雖硬度提(tí)升(shēng),但組(zǔ)織中可能存在碳化物顆粒,切削時(shí)碳化物會加劇刀具磨損,間(jiān)接導致毛刺產生(刀具鈍化後無法有效切(qiē)斷材料)。
晶粒結構的影響
奧氏體不(bú)鏽鋼為麵心立方結構,滑移係多(12 個),塑性變形能力強,切削時材料流動(dòng)更(gèng)劇烈,易在刃口處形成 “毛(máo)刺(cì)核” 並逐漸(jiàn)長大。
晶粒粗大的不鏽鋼(如未經過細化處理的鑄件),晶界(jiè)結合力(lì)相對較弱,切削時(shí)晶界處易優先產生撕(sī)裂,形成沿晶(jīng)界分布(bù)的毛(máo)刺,且毛刺尺寸更大、更不規(guī)則。
三(sān)、力學性能的綜合作用
高屈服強度與(yǔ)抗拉強度
不鏽鋼的屈服強度(如 304 不鏽(xiù)鋼約 205MPa)和抗拉強度(約 520MPa)均高於普通碳鋼,切削時需要更大的切削力才能使材料達到斷裂條件。
若刀具鋒(fēng)利度不(bú)足或(huò)切削參數不合理(如進給量過大),材料在未完全斷裂前就(jiù)被刀具推擠,會在工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(dǎo)熱(rè)係數約(yuē) 16.2W/(m・K)),切削過程中產生的熱量不易散發,大量積聚(jù)在切削區(溫度可達 800-1000℃)。
高溫會使材料(liào)局(jú)部軟化,加劇塑性(xìng)變形,同時加速刀具磨損(如粘結(jié)磨損、擴散磨損),導致刀具(jù)刃口變鈍,進一步增加毛刺產生的概率。