P系列 Mitsubishi

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软钢的切屑不易折断，可能会损伤加工面。虽然它如其名称一样很软，易在刀刃上发生粘结，但切削阻力并不是很大，因而选择刀具时首先要考虑切屑处理性与耐粘结性。与之相对，普通钢的切屑处理并不是很麻烦，可以以刀具寿命与加工效率为着眼点进行刀具选择。

钢的碳含量越高，热处理性越高，材料变得更硬。切削高碳钢时会产生高温，需要选择耐热性强的刀具材料。反之，低碳钢与软钢一样，切屑处理性与粘结是切削中需要处理的问题。

P系列的加工物实例：齿轮

钢加工刀具选择钢是地球上使用最多的金属材料，按用途可以划分出非常细且复杂的种类。它是用途广泛的普通的切削用材料，因此加工钢的刀具也是多种多样的。如前所述，钢说起来简单，但是从碳钢、合金钢等普通钢到工具钢，按用途与类别区分其种类与特性也很复杂。仅以钢这样一个笼统的分类来制定刀具选择基准是非常困难的，这就有必要根据类别进行非常细致的判断。但是，无论哪种钢的切削加工，都有切削热问题，因此必须遵守选用耐热性强的刀具这一基本原则。

碳钢用硬质合金切削碳钢，会发生粘结和前刀面磨损。这是因为碳钢中的C与硬质合金中WC亲和性非常高，碳含量越低粘结越显著，含碳量越高，越容易产生切削热、加剧前刀面磨损。粘结加剧，粘结材料就会逐步取代切削刃切削工件，称为“积屑瘤”现象。产生积屑瘤时，几乎看不到后刀面磨损，从刀具寿命的角度看是有利的，但会引起过切或加工面挤裂等，导致加工面的粗糙度变差。

合金钢合金钢的合金元素含量不同，其特性也有所变化。常用的元素包括Ni（镍）、Cr（铬）、Mn（锰）、Mo（钼）等，它们具有以下特征。 Ni —— 变粘。 Cr —— 变硬。形成硬质颗粒。 Mn —— 变硬。变粘。 Mo —— 变硬。形成硬质颗粒。无论哪种元素，如果只是微量或少量，会使切屑更加处理容易，而且可以防止粘結，有利于切削。但是随着含量的增加，材料的硬度、强度会增大，变为难切削材料。

工具钢工具钢正如其名称，用于工具的使用，是坚硬且具有强度的材料。它包括碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。这些工具钢的含碳量在0.6%以上，含碳量越高，析出碳化物随之增多，所以材料也就越硬，越不易磨损。与仅以碳为主要元素的碳素工具钢相对，为了强化析出碳化物与钢的基体金属而添加了合金元素的钢是合金工具钢。为了进一步提高高温硬度，在更高的温度下进行热处理的是高速工具钢，它的硬度能够抵御高速切削时产生的高温。无论是哪种工具钢都是经过热处理的，因此非常坚硬，但切削加工时产生切削热，有可能会产生相当于回火处理的效果。需要加以注意。

软钢软钢在加工时必须要注意的问题是，切屑处理及粘结。软钢如其名称一样很软，且不受热处理的影响，所以刀具损伤的问题很少，但粘结造成的加工面表皮粗糙、切屑不断、缠绕在刀具或工件上等问题会导致工作效率受阻等问题。因此，切削软钢的时候，选择不易粘結的刀具材料固然必要，选择易于切屑处理的刀具形状也很重要。

冷锻材料一般被称为冷锻材，是指常温下锻造加工的材料。因此，冷锻材通常不从成分上划分，只要经过冷锻，几乎都被称为冷锻材料。但如果不是常温下可以加工的软质低碳钢等材料，是不能进行冷锻加工的。冷锻材经过锻造已经发生了加工硬化，切削加工前通常将它加热使之变软、易于切削。因此冷锻材是非常不易断屑的材料。而且，经过锻造、加工余量小也是断屑困难的主要原因。另外，锻造的工件通常较薄，造成刚性降低，这也可以说是它的特性之一。因为具有这种特性，冷锻材料在切削加工时非常容易振颤。而且切屑处理困难，加工面易受损伤，它被公认为难加工材料之一。

热锻指在高温下的锻造加工，是针对常温下坚硬、难切削材料的加工方式。热锻材料（热锻材）是高碳钢与合金钢等相对较容易加工的材料，因此，除了热加工时黑皮部分变得很硬之外，可以说切削加工中的问题较少。

易切削钢正如它的名称，是为了使切削更加容易而调整了合金元素成分的钢。但是“易切削性”是从加工角度考虑的，对切削工具来说就未必是件好事。曾经是主流的铅易切削钢，加入了在较低温度下可成为液相的铅，可使加工界面变光滑、降低切削阻力，由于增加了与切削工具之间的润滑性。刀具寿命也得到延长，而且切屑处理也很容易。但这种铅不利于环保，使用受到限制，这样就开发了无铅易切削钢。现在常用的一般是控制了铅含量的无铅易切削钢，其中广为使用的是硫易切削钢。这种硫易切削钢组织中分布了细小的硫化物，提高易切削性，确实对切削阻力的降低和切屑处理性产生非常好的效果。但是，坚硬的硫化物与切削工具摩擦，有时会使切削刃部分产生磨损损伤。以此为例，即使是易切削钢，也不一定像其名称一样具有易切削性，因此清楚掌握各种添加的合金元素的作用是非常必要的。

预硬钢进经常用作模具材料使用。通常材料经过热处理后会发生变形，热作用使表面变粗糙。因此，加工后的材料如果经过热处理，会引起尺寸变化和表面变质，导致不能被直接使用。另外，加工后材料的厚度发生变化，再进行均匀的热处理非常困难。但是，如果加工前进行热处理，材料就会变硬、变粘，加工非常困难。因此，省去了热处理工序的预硬钢得到了应用。预硬钢首先经过钢材生产商的热处理，调整到规定的硬度后出厂。虽然材料尽可能地调整到了易加工的硬度和成分，但作为模具材料，它的寿命等性能丝毫不比经过热处理的材料逊色。因此不必再进行热处理，只需加工成要求的形状就可以使用了。但实际上预硬钢中也有与淬火钢具有同等硬度的材料，所以预硬钢也被视为难切削材料之一。由于材料的名称是由各生产商自由命名的，所以即使是同样的产品代号、成分，有的材料实际并未经过热处理，也有的材料徒有预硬钢的虚名。

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