不鏽鋼(gāng)精密零(líng)件加工時產(chǎn)生毛刺的內(nèi)在因素,主要與不鏽鋼自身的材質特性、微觀組織及(jí)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(xíng)、斷裂方式,進而導致毛刺的形(xíng)成。以下(xià)是具體的內在因素分析:

一、不鏽鋼的材質特(tè)性
高塑性與韌(rèn)性
不鏽鋼(尤其是奧氏體不鏽鋼,如(rú) 304、316)具有極高的延伸率(通常≥40%)和衝(chōng)擊韌性,在切削加工(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(cái)料(如鑄(zhù)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(rèn)口切入材料時,部分金屬會被 “撕裂” 而非整(zhěng)齊切斷,形成塑性變(biàn)形區,多餘的材料在刃口後方堆積,最終形成(chéng)拉伸(shēn)型毛(máo)刺(如車削時的 “卷邊毛刺”)。
韌性越高,材料越容易在(zài)切(qiē)削力作用下產生(shēng) “粘連”,尤其在低速切削或刀具鈍化時,毛刺更明顯。
加工硬化效應顯著
不鏽鋼在切削(xuē)過程中,表層金屬(shǔ)因劇烈塑性(xìng)變形會發生加(jiā)工(gōng)硬化(硬度可提升 30%-50%),硬化層(céng)硬(yìng)度遠高於基體(tǐ)材料。
當刀具切削到硬化層時,切削抗力驟增,刃口易產生 “打滑” 或(huò) “擠壓” 現象,導致材料無法被有效切斷(duàn),在已加工(gōng)表麵邊緣(yuán)形成擠壓毛刺(如鑽孔後的孔口(kǒu)毛刺)。
硬化層的不(bú)均勻性還(hái)會導致切削力波動(dòng),進(jìn)一步加劇毛刺的不規則性。
二、微觀組織與成分影響
合金(jīn)元素的作用(yòng)
不鏽鋼中含有的鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)等合金元素,不僅提升了耐腐蝕性,也顯著改(gǎi)變了其切削性能:
鉻和鎳會增加(jiā)材(cái)料的高溫強度和韌性,使切削區材料不易斷裂,易形(xíng)成連續切屑,切屑與工件(jiàn)表麵的摩擦會拖拽出毛刺。
部分不鏽鋼(如馬氏體不鏽鋼(gāng) 440C)含碳量較高(gāo),雖硬度(dù)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(sǔn),間接導致毛(máo)刺產生(刀具(jù)鈍化後(hòu)無法有效切斷材料)。
晶粒(lì)結構的影響(xiǎng)
奧氏體不鏽鋼為麵心立(lì)方結(jié)構,滑移係多(12 個),塑性變形能力強,切削時材(cái)料流動更劇烈,易在刃口處形成 “毛刺核” 並逐漸長大(dà)。
晶粒粗大的(de)不(bú)鏽鋼(如未經過細化處理的鑄件),晶界結合力相對(duì)較弱,切削時晶界處易優先產生撕裂,形成沿晶界分布的毛刺,且毛刺尺寸更大、更(gèng)不規則。
三、力學性(xìng)能的綜合作用
高屈服強度與抗拉強度(dù)
不鏽鋼的屈服強度(如 304 不鏽鋼約 205MPa)和抗拉強度(dù)(約 520MPa)均高於普通碳鋼,切削時需要更大的切削力才能使(shǐ)材(cái)料達到斷裂條件。
若刀具鋒(fēng)利度不足或切削參數不合理(如進給量過大),材料(liào)在(zài)未完全斷裂前就被刀具推擠,會在(zài)工件邊緣形成擠壓毛刺或撕裂毛刺。
低導(dǎo)熱性
不鏽鋼的導熱係數僅為碳鋼的 1/3-1/2(如 304 不鏽鋼(gāng)導熱係數約 16.2W/(m・K)),切削過程中產生的熱量不(bú)易散發,大量積聚在切(qiē)削區(溫(wēn)度可達 800-1000℃)。
高溫會使材料局部軟化,加劇塑性變形,同時加速刀(dāo)具磨(mó)損(如粘結磨損、擴散磨損),導致刀具刃口變鈍,進一步增加毛刺產生(shēng)的概率。