不銹鋼是一種具有高耐腐蝕性和高強(qiáng)度的合金鋼，因其在含鉻量達(dá)到一定比例后，表面會(huì)形成一層致密的氧化鉻薄膜，具有防銹和耐腐蝕的特性而得名。

       不銹鋼產(chǎn)品的種類

       在金屬材料的分類上，人們常依照金相特點(diǎn)的不同將不銹鋼分為五類，即：馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體鐵素體復(fù)相不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼。其中比較常見的當(dāng)數(shù)奧氏體不銹鋼，大約要占到不銹鋼總量的70%。

       目前,不銹鋼中同時(shí)加入Cr、Ni元素的要占不銹鋼總產(chǎn)量的60%以上。與結(jié)構(gòu)鋼相比，不銹鋼導(dǎo)熱性差、彈性模量低、伸長(zhǎng)率大,而且斷面收縮率也大，給加工尤其是磨削加工帶來不少困難。

       不銹鋼的磨削特點(diǎn)

       1.磨削力大、磨削溫度高

       不銹鋼材料具有高溫、高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn)，磨削時(shí)晶格畸變大、塑性變形劇烈，不銹鋼單位面積的切削力可達(dá)90GPa，磨削力是45#鋼的1.5-2.2倍，磨削阻力大，磨削區(qū)溫度高。不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)較低，約為45#鋼的1/3，使工件表面瞬間產(chǎn)生1000-1500℃的高溫，工件表面易被燒傷，工件產(chǎn)生裂紋，有時(shí)工件表面產(chǎn)生退火，退火深度可達(dá)0.01-0.02mm。

       2.嚴(yán)重的加工硬化趨勢(shì)

       不銹鋼磨削時(shí)，工件表面變形嚴(yán)重，應(yīng)力應(yīng)變?cè)龃?，產(chǎn)生加工硬化，在加工硬化層中，晶粒發(fā)生畸變，砂粒磨損鈍化，產(chǎn)生振痕、劃痕。

       3.磨屑粘附在砂輪上

       由于不銹鋼的韌性很大，在一定的磨削溫度、接觸壓力和相對(duì)速度條件下，磨屑很容易與砂粒發(fā)生反應(yīng)，因此磨屑粘附在砂輪上，填滿磨粒間的縫隙，使砂輪急劇堵塞。此時(shí)磨削條件迅速惡化，發(fā)熱嚴(yán)重，表面粗糙度明顯下降。磨屑的粘附情況因不銹鋼不同而不同，耐濃硝酸不銹鋼和耐熱不銹鋼磨削粘附相對(duì)嚴(yán)重，其次是1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13等。

       4.磨屑不易切斷，磨粒易磨鈍

       不銹鋼材料磨削時(shí)，磨削力大，磨粒易磨鈍，使砂輪磨損。一般不銹鋼磨削時(shí)，磨削比為G=6-12，而普通碳鋼和低合金鋼磨削時(shí)，磨削比為G=40-80。因此，不銹鋼的磨削比僅為普通鋼的1/7左右。

       5.工件表面燒傷

       工件表面燒傷是磨削加工中常見的缺陷之一，特別是奧氏體不銹鋼，對(duì)燒傷更為敏感。

       6.工件表面劃傷

       不銹鋼材料磨削時(shí)，工件表面易劃傷，因此對(duì)已加工表面粗糙度要求較高。劃傷產(chǎn)生的原因：砂輪工作面上有個(gè)別突出的磨粒，在脫落前劃傷了工件表面。從砂輪上脫落的磨屑落在砂輪與工件之間，造成工件表面劃傷。磨屑液不干凈，混有磨屑，磨屑液供應(yīng)不足，磨削過程中產(chǎn)生劃傷。7.工件變形由于不銹鋼的線膨脹系數(shù)較大，磨削溫度對(duì)工件尺寸影響也較大，容易引起尺寸測(cè)量的誤差。另外不銹鋼的加工硬化趨勢(shì)嚴(yán)重，工件表面易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。特別是在磨削細(xì)長(zhǎng)軸類工件、薄壁工件等剛性較差的工件時(shí)，工件在磨削力的作用下很容易產(chǎn)生變形。

       解決方案

       1.磨料種類的選擇

       磨削不銹鋼時(shí)，一般采用白剛玉（WA）。白剛玉具有良好的切削性能和自銳性。

       用立方氮化硼（CBN）砂輪磨削不銹鋼效果好些。由于CBN硬度高，磨粒不易磨損，化學(xué)穩(wěn)定性好，與鐵族元素?zé)o化學(xué)親和力，磨削時(shí)不易堵塞CBN砂輪。CBN砂輪磨削力小，磨削熱低，不燒傷工件。但不銹鋼用CBN砂輪價(jià)格比普通砂輪高，需根據(jù)實(shí)際情況修整。

       單晶剛玉砂輪磨削效果僅次于CBN砂輪。因?yàn)槊總€(gè)磨粒都是球形多面體單晶，不存在機(jī)械破碎引起的裂紋和殘余應(yīng)力。如果單個(gè)磨粒的突然破碎較少，且硬度與韌性的匹配性好，則單晶剛玉具有良好的磨削性能。磨削耐酸不銹鋼時(shí)，可減少磨削劃痕，特別是大孔徑的單晶剛玉在生產(chǎn)中有良好的應(yīng)用效果。

       磨削Cr17Ni7A1沉淀硬化不銹鋼時(shí)，采用微晶剛玉（MA）砂輪。微晶剛玉韌性大，切削性能好，使用壽命長(zhǎng)，自銳性沿微晶的縫隙開裂，不會(huì)引起大?；蛘麄€(gè)磨粒脫落，有利于減少磨削熱和砂輪的堵塞。磨削奧氏體不銹鋼時(shí)，采用微晶剛玉與綠碳化硅制成的砂輪，可大大降低工件粗糙度，減少或消除燒傷。

       2.磨料粒度的選擇

       磨料粒度對(duì)表面粗糙度有直接影響。不銹鋼韌性大，磨屑容易堵塞，如果使用細(xì)粒度的砂輪，磨料失去切削作用，工件表面光潔度不高。結(jié)果表明，粗磨時(shí)采用F36、F46粒度，精磨時(shí)采用F60粒度。粗磨和精磨時(shí)均采用F46、F60粒度砂輪。

       3.結(jié)合劑的選擇

       不銹鋼具有韌性大、耐高溫、強(qiáng)度高、磨削力大等特點(diǎn)，因此要求砂輪具有較高的強(qiáng)度，能承受較大的沖擊載荷。磨削不銹鋼時(shí)，可用陶瓷結(jié)合劑砂輪，具有良好的防水、耐熱、耐腐蝕性能，能保持良好的切削性能，生產(chǎn)效率高，缺點(diǎn)是脆性大，不能承受較大的沖擊和彎曲。樹脂結(jié)合劑砂輪用于不銹鋼的切割、開槽、無心磨削，強(qiáng)度高、彈性好、抗沖擊、孔隙多，可用于較高的圓周速度（35-75m/s）。但樹脂結(jié)合劑砂輪硬度較低，將樹脂砂輪放入石蠟中，可防止堿性溶液的影響。另外，當(dāng)溫度高于150℃時(shí)，樹脂結(jié)合劑會(huì)軟化、降低強(qiáng)度，甚至燒傷，因此磨削時(shí)應(yīng)冷卻。

       4.砂輪硬度的選擇

       磨削不銹鋼時(shí)，應(yīng)選用硬度較低的砂輪，砂輪自銳性較好。硬度過低，磨粒結(jié)合不牢，磨鈍前脫落，將大大降低不銹鋼砂輪的使用壽命。

       總之，磨削不銹鋼時(shí)，應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況和磨削材料的實(shí)際情況，選擇CBN砂輪和普通砂輪。此外，實(shí)際應(yīng)用中也有采用普通砂帶、CBN砂帶進(jìn)行磨削的。