工件晶粒太细降低机加工刀具寿命吗？

sdytlll

我公司有一锻件，进口钢，类似20MnCrMo，等温退火后硬度在170HB左右，晶粒度一般在8-10级，技术要求6～9级。客户抱怨9级以上晶粒影响刀具寿命。该工件的生产工艺是球化+冷挤压+等温退火，实际生产中，我们调整等温退火工艺参数， 无法有效粗化晶粒。国外认为晶粒细对刀具没有影响，甚至对机加工有益。我查阅了好多资料，都没有这方面的介绍，请各位专家指点，谢谢！:handshake

motion_0576

1  晶粒度细了对机加工刀具寿命有影响是对的，尤其是对“滚刀、剃刀”寿命影响很大。
2  对于渗碳齿轮钢，正火后晶粒度一般控制在5-8级是国内普遍想象，但未必合理，尤其是在“高速切削”时代，显然落后了。
3 国外很多企业对于渗碳齿轮钢正火后晶粒度要求控制在3-5级（粗化），提高切削性能。但一定要注意是均匀晶粒，不能“混晶”。
4 粗化的晶粒在随后的渗碳加热时又会得到细化，因此，最终产品的晶粒度要控制在5-8级/6-9级。

sdytlll

该钢是本质细晶粒钢，曾用过950℃保温2小时左右，9级晶粒仍占较大比例，有的炉号钢工件晶粒度甚至仍细于9级。目前我们无法从热处理工艺上粗化晶粒，该工件也是用于渗碳齿轮，如果热处理工序上无法细化晶粒，选择什么样的刀具能更好的改善切削，不影响连续生产线的生产节拍（换刀或中间过程刀具异常损坏都会影响加工节拍）。谢谢楼上的回复！另有，晶粒度与刀磨损（刀具寿命）有什么样的对应关系，也请有经验的专家不吝指教！

yan2000531

既然是本质细晶粒钢，温度再提高点，时间再延长些又何妨？

sdytlll

我们是长期批量生产这种工件，要考虑设备的产能，要考虑生产成本。如果只是考虑将晶粒粗化，楼上的说法自然不错。所以我在此想请教专家，了解晶粒度对刀具的影响。为什么国外生产相似工件的厂家，认为晶粒度没有影响，是不是他们的意思是没有太影响，或是说比较9级与10级晶粒，刀具磨损没有明显差异。

sundawen2007

是不是因为晶粒细了，影响淬透性啊

sdytlll

晶粒度对淬透性有影响，但不影响客户的后续渗碳热处理，客户抱怨主要来自晶粒度对刀具的影响，我们也要求客户跟踪晶粒度与刀具寿命的关系，但数据收集不理想，不能反映真实情况。

excellence

原帖由 sdytlll 于 2009-3-3 17:16 发表
跟踪晶粒度与刀具寿命的关系

加强沟通，双方合作，确实搞清楚是必要的，因为晶粒度确实对刀具的使用寿命有影响，这方面的文献我看到过，不过材料和你们的不同。

高温合金属于难加工材料,本文对比研究了高温合金样件晶粒度对其加工性能的影响。文章主要对晶粒细化情况和细化晶粒后高温合金加工性能的变化情况分别进行实验研究,重点通过铣削力测试和加工后表面粗糙度测试实验,分析晶粒大小不同的高温合金试样加工性能变化,以此说明晶粒细化的实际意义。实验结果显示,晶粒细化可使铣削力降低50%以上,表面粗糙度Ra可从最初的3.135μm减小到0.83μm。因此得出通过细化晶粒组织可以有效提高高温合金的加工性能。文章最后对实验结果进行了分析,并对主铣削力与晶粒大小的关系进行了曲线拟合,得出主铣削力与晶粒大小关系近似服从三次多项式。（西北工业大学机电学院 侯军占; 赵志龙; 阎光明; 刘林）

[ 本帖最后由 excellence 于 2009-3-3 21:53 编辑 ]

夏日凉风

晶粒越大越均匀，淬透性越好…

sdytlll

谢谢夏日凉风的回复，关于高温合金加工与晶粒度关系研究的文献，在哪里可以查到？或是你有电子文本吗？请传上来共享一下。

sdytlll

我在网上查了一下这篇论文，可惜要收费才能下载。不过从这论文中的意思，“晶粒细化可使铣削力降低50%以上,表面粗糙度Ra可从最初的3.135μm减小到0.83μm”，晶粒细化应该有益于机加工，铣削力的降低也应该能提高刀具的寿命，这似乎与国外的说法一样。只是这篇论文是对高温合金的研究，不知道对于其它钢种是不是也存在这种现象，希望有这方面经验的专家不吝指导，谢谢！