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主偏角与副偏角
1. 切削高锰钢时,主偏角应小些,这样可以增加刀具 散热面积和刀尖强度,副偏角也不宜过大 。 2. 选用硬质合金刀具时,一般取κr=25°～45°, κr， =10°～20°。工艺系统刚性好时取小值,反之 可适当加大主偏角和副偏角 。 3. 选用陶瓷刀具时,主偏角还可大些,一般取 κr=45°～60°,精车时可取κr=60°～90°。
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由于切削功率大，产生的热量多，而高锰 钢的导热系数比不锈钢还低，只有中碳钢 的1/4，所以切削区温度很高。当切削速度 vc<50 m/min时，高锰钢的切削温度比45号 钢高200℃～250 ℃，因此，刀具磨损严重， 耐用度降低。
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• 高锰钢的韧性是45号钢的8倍，切削时切屑 不易拳曲和折断
刀具几何参数
高锰钢具有较高的塑性和韧性,加工硬化严 重,切削温度高,断屑困难,容易造成 崩刃,因 此合理选择刀具的几何参数尤为重要。
前后角
主副偏角
刃倾角
前角与后角
1. 切削高锰钢时,为了减轻加工硬化,要求刀具保持 锋利.但一般不可以采用大前角,因为前角大不利 于保证刃口强度和改善散热条件.常采用较小前 角或 负前角及较大后角,但后角太大也会削弱刃 口强度引起崩刃。 2. 采用硬质合金刀具时，γ0=-3°～3°， α0=8°～12°；采用陶瓷刀具时，γ0=-5°～10°,α0=5°～10°。粗车时取小值,精车时取 大值。
高锰钢的切削加工特点，切削刀 具的刀具材料，刀具几何参数及切削 用量选择。 08机制（2）班第一小组： 组员：邱伟波 苗学源 谈振宜 张成圳 洪意 张体波
什么是高锰钢（High manganese steel ）？
1. 锰含量约为 11%～18%的钢称高锰钢。 2. 常用的铸造高锰钢ZMn13的化学成分为:Mn 含量 11%～14%,C含量1.0%～1.4%,Si含量0.3%～ 1.0%,P含量<0.03%,S含量<0.05%. 3. 高锰钢是一种耐磨钢, 经过水韧处理的高锰钢可 以得到较高的塑性和冲击韧性。 4. 高锰钢具有很高的耐磨性,虽然它的硬度只有 HB210,但它的屈服点σs 较低,只有抗拉强度σb 的40%,因此具有较高的塑性和韧性.高锰钢在受 到外来压力和冲击载荷时,会产生很大的塑性变 形或严重的加工硬化现象 。
高 锰 钢 金 相 组 织
几种高锰钢的牌号和性能：
高锰钢：
1、切削加工特点 2、切削刀具的刀具材料 3、刀具几何参数 4、切削用量选择
高锰钢的切削加工特点：
1. 2. 3. 4. 加工硬化严重 切削温度高 断屑困难 尺寸精度不易控制
切削刀具的刀具材料
1. 高锰钢属难加工材料，对刀具材料要求较高。 一般来说，要求刀具材料红硬性高， 耐磨性好， 有较高的强度，韧性和导热系数 。 2. 切削高锰钢可选用硬质合金，金属陶瓷做刀具 材科，也可以用 CN25 涂层刀片或 CBN（立方 氮化硼）刀具 。 3. 以TaC和NbC为添加剂的通用型硬质合金也适于 高锰钢的切削加工。切削高锰钢常用的硬质合 金牌号有：YG8，YG6A，YG6X，YG8N， YW1，YW2A，YW3，YC45，767，798，813 等。
刃口倒棱
• 为了保证刃口有足够的强度,减少崩刃现象, 一般应将刃口修磨出负倒棱. • 硬质合金刀具倒棱宽度 bγ1=0.2～0.8 mm, 倒棱前角 γ01=-10°～-5°;如采用陶瓷刀 具,bγ1=0.2 mm,γ01=-20°。
切削用量选择
1. 高锰钢的切削加工性很差,为了维持一定的 刀具耐用度,切削速度应低些 。 2. 采用硬合金刀具时, Vc=20～40 m/min,其 中,较低的速度用于粗车,较高的速度用于 半精车和精车。 3. 采用陶瓷刀具时, 可以选用较高的切削速 度, 一般 Vc=50～80 m/min 。
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刃倾角
• 为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ保持刀尖部分的强度，切削高锰钢时 一般应选择负刃倾角。
• 选用硬质合金刀具时，λs =-5°～0°。
• 选用陶瓷刀具时，λs =-10°～-5°。
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刀尖圆弧半径
• 切削高锰钢时,不论采用何种刀具材料,刀尖 部分都应修磨出较大的圆弧半径,以加强刀 尖强度,提高刀具耐用度.一般粗车时rε=1～ 2 mm;半精车时 rε=0.5～1 mm;精车时 rε=0.2～0.5mm。工艺系统刚性好时取大 值,反之取小值 。
1. 高锰钢在切削过程中,由于塑性变形和切削 力的影响,切削层及表层下一定深度范围内 会产生严重的加工硬化现象。为了使刀尖 避开毛坯表层和前一次走刀造成的硬化层, 应选择较大的切削深度和进给量。 2. 一般粗车时αp =3～6 mm，f=0.3～0.8 mm/r；大件粗车时可取αp =6～10 mm; 半精车时αp =1～3 mm；f=0.2～0.4 mm/r；精车时口αp ≤1 mm；f≤0.2mm/r。
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高锰钢的线膨胀系数与黄铜差不多，在高 的切削温度下，局部产生热变形，尺寸精 度不易控制。切削高锰钢时，应先进行粗 加工，工件冷却后再进行精加工，以保证 工件的尺寸精度。
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红硬性
红硬性是指外部受热升温时工具钢仍能维 持高硬度（大于 60 HRC）的功能，是指材 料在经过一定温度下保持一定时间后所能 保持其硬度的能力
结束
水韧处理：
所谓水韧处理,就是把钢加热到1000℃～ 1100℃,保温一段时间,使钢中的碳化物全部 溶入奥氏体中,然后迅速冷却,使碳化物来不 及从奥氏体中析出,从而保持了单一的均匀 的奥氏体组织.
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铁碳合金相图
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高锰钢在切削过程中，由于塑性变形大， 奥氏体组织转变为细晶粒的马氏体组织， 从而产生严重的硬化现象。加工前硬度一 般为hb200～220，加工后表面硬度可达 hb450～550，硬化层深度0.1～0.3 mm， 其硬化程度和深度要比45号钢高几倍。严 重的加工硬化使切削力增大，加剧了刀具 磨损，也容易造成刀具崩刃而损坏。