A. 不銹鋼被大量運用到生活用品中,為何卻不用其做汽車車身
不銹鋼被大量的運用到我們的日常生活中,但是在汽車生產製造行業里,我們卻不會使用不銹鋼作為生產材料,這主要是因為不銹鋼的密度非常的大,質量非常的重。
要知道,在我們的生活用具里,只要是不銹鋼的,基本上價格會比較貴。這是因為製造一塊不銹鋼需要非常多的工藝流程,需要許許多多的工人共同努力,才能夠熔鑄而成。如果我們將不銹鋼作為汽車製造材料,那麼汽車製造的成本將會大幅度的提升,有可能一輛汽車需要多花費十幾萬元。
另一方面,不銹鋼雖然非常的堅硬,但是它的強度不符合汽車製造材料的要求。汽車零件對於硬度要求特別的高,如果硬度不夠,那麼是無法正常的在馬路上行駛的。因此,通過這些原因,我們知道不銹鋼是不能用於製造汽車的。
B. 為什麼,汽車生產商打死都不用不銹鋼來生產汽車
汽車生產商打死之所以都不用不銹鋼來生產汽車,是因為不銹鋼的成本非常的貴,而且不銹鋼他的塑形也很困難,所以不銹鋼並不適合。
C. 不銹鋼切削加工都有哪些難度特點
一、加工硬化嚴重
在不銹鋼中,以奧氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的加工硬化現象最為突出。如奧氏體不銹鋼硬化後的強度σb達1470~1960MPa,而且隨σb的提高,屈服極限σs升高;退火狀態的奧氏體不銹鋼σs不超過的σb30%~45%,而加工硬化後達85%~95%。加工硬化層的深度可達切削深度的1/3或更大;硬化層的硬度比原來的提高1.4~2.2倍。因為不銹鋼的塑性大,塑性變形時品格歪扭,強化系數很大;且奧氏體不夠穩定,在切削應力的作用下,部分奧氏體會轉變為馬氏體;再加上化合物雜質在切削熱的作用下,易於分解呈彌散分布,使切削加工時產生硬化層。前一次進給或前一道工序所產生的加工硬化現象嚴重影響後續工序的順利進行。
二、切削力大
不銹鋼在切削過程中塑性變形大,尤其是奧氏體不銹鋼(其伸長率超過45號鋼的1.5倍以上),使切削力增加。同時,不銹鋼的加工硬化嚴重,熱強度高,進一步增大了切削抗力,切屑的捲曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大,如車削1Cr18Ni9Ti的單位切削力為2450MPa,比45號鋼高25%。
三、切削溫度高
切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產生的切削熱多;加上不銹鋼的導熱系數約為45號鋼的1/2~1/4,大量切削熱都集中在切削區和刀-屑接觸的界面上,散熱條件差。在相同的條件下,1Cr18Ni9Ti的切削溫度比45號鋼高200℃左右。
四、切屑不易折斷
不銹鋼的塑性、韌性都很大,車加工時切屑連綿不斷,不僅影響操作的順利進行,切屑還會擠傷已加工表面。在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的親和性強,易產生粘附現象,並形成積屑瘤,既加劇刀具磨損,又會出現撕扯現象而使已加工表面惡化。含碳量較低的馬氏體不銹鋼的這一特點更為明顯。
五、刀具易磨損
切削不銹鋼過程中的親和作用,使刀-屑間產生粘結、擴散,從而使刀具產生粘結磨損、擴散磨損,致使刀具前刀面產生月牙窪,切削刃還會形成微小的剝落和缺口;加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現象,均會使刀具磨損加劇。
六、線膨脹系數大
不銹鋼的線膨脹系數約為碳素鋼地1.5倍,在切削溫度作用下,工件容易產生熱變形,尺寸精度較難控制。
D. 不銹鋼材質那麼好,為什麼不用來造車
這是因為如果用不銹鋼來造汽車的話,其實它的成本太高了,而且重量太重了。
E. 304不銹鋼為什麼不能用來車身
其中一個最核心的問題就是不銹鋼雖然耐腐蝕性很高,但它的塗覆難度卻非常大,我們都知道一輛汽車從白車身到成品,其中涵蓋了多道噴塗工藝,其中就包括了各種防腐防銹和烤漆等等。
而對於不銹鋼來說這些就變成了非常難處理的步驟,這還關繫到了技術研發成本和製造工具的更新成本等等,所以單憑這一點,不銹鋼就很難成為汽車的生產原料。
另外,不銹鋼的另外一個特性就是彈性形變性非常高,車身材料以深沖壓為主,所以材料要求壓延性好,剛度強,不回彈,不銹鋼的延展性雖然很好。
但回彈性非常高,這就給焊接環節製造了很大的麻煩,因為一旦技術不過關,車身就很可能造成開裂等問題,這也是不銹鋼現階段還不適合作為汽車製造材料的原因之一。
F. 汽車為什麼不用不銹鋼生產
不是沒有人做過,英國一個牌子,用不銹鋼做車身,結果這個工廠破產了,還有人使用使用鈦合金,碳纖維這些了,註定都是小眾市場,不入流的,這是市場競爭的結果,不銹鋼不適合用來做車身,請關註:容濟點火器
1、汽車車身的宗旨是:輕量化,不銹鋼的重量太重了,你用上了油耗本身就是大問題。2、加工工藝會整死你。不銹鋼的延展性不夠,達不到加工要求。不銹鋼焊接,鑽孔,都是非常困難的。不銹鋼本身的含碳量不低,比起現在汽車用的低合金鋼來說,焊接區域會發生脆化,很容易開裂,要保證焊縫的強度還要對焊縫再做一遍熱處理,不但是不省人工,也費設備和耗材。另外這樣會給以後的維修帶來很大的困難。
3、不銹鋼材料價高,不銹鋼鈑金要輕薄,製造工藝要求高,不銹鋼拉伸性能差,沖壓成型成本大,易變形。不銹鋼的沖壓回彈性要遠大於碳鋼,尤其是深沖壓,不時效是會有很大形變的,而碳鋼的一個重要優勢就是加工性能良好。同時強度也很差,不能滿足結構件的要求,一塌糊塗的焊接性能就更不提了。
4、不銹鋼還要打磨的,很難噴漆,不是不銹鋼都不生銹的,只是不易生銹而已。拋光的不銹鋼表面是很容易起花的,大家見到的不銹鋼搬運加工的時候都是有層膜貼著,只能在最後成品完成後才撕膜的吧。
5、另外車身材料也因部位的不同對強度的要求不同,駕駛艙要求最大可能的不要變形,比如奧迪A8的駕駛艙就用不同於其他部位鋁合金的材料。在發生汽車碰撞的時候需要發動機艙和後備箱要做到對碰撞的吸能緩解沖擊力的作用。所以需要製造材質不需要太高的強度,所以不銹鋼板不適合做車身鋼板。
6、安全因素:尤其是對照明來說,當燈光照到對面來車時,如果對面是鏡面不銹鋼的車,會引起非常牆裂的眩光,會車時眩光對駕駛員的影響和遠光燈照你眼睛無異。而且最要命的是這個不分白天晚上。特斯拉第一起重大傷亡事故大家應該聽說過吧就是白色車對著太陽的反光的身影響了自動駕駛系統的判斷,白車身都能造成日盲,何況全反射。做成鏡面就坑爹了,巨大的安全隱患,大陽光下個個頂著個巨大的鏡子在路上,到處光巨刺眼。滿街的不銹鋼轎車那不是到處光耀眼,會是光污染。
7、成本:普通鍍鋅板DC51D+Z價格現在四千多元一噸,好點的雙層鍍鋅板在六千多,不銹鋼現在19000一噸,平均一輛汽車用鋼1.2噸,轎車車身可能0.5噸,用不銹鋼一台車多3000元,年產一百萬,就是30個億;
8、從整車壽命來看,車殼只要不是特別差的板材,基本能做到全壽命耐腐蝕,而且加工不高,修復性很好,原來用金屬的部件,現在的趨勢是用復合材料了,所以不銹鋼就是個偽命題的需求。
G. 304不銹鋼棒為什麼不好車
304不銹鋼棒的加工硬化嚴峻,在所有的不銹鋼類型中,奧氏體不銹鋼是加工硬度最大的不銹鋼類型,這類不銹鋼在進行切削加工時它的加工硬度大而致使了刀具在進行切削時磨損的十分嚴峻,縮短了刀具的使用壽命。在對這類的不銹鋼進行切削時它的加工硬度是普通碳素鋼的數倍,所以加工硬化比較嚴峻。
切削力度大,對切削溫度需求比較高。河南鄭州不銹鋼是歸所以強度比較大的資料,在切削時因為它的切向應力大、塑性變形大,因此在進行切削時所需求的切削力也比較大。在對不銹鋼進行切削時,不銹鋼這種資料歸所以導熱性十分慢的資料,所以就需求高溫進行切削。高溫切削的高溫通常會集在刀具刃口鄰近的區域,這樣一來,對刀具的磨損十分嚴峻。
容易黏刀,上面所說的切削溫度高,不止是奧氏體不銹鋼會呈現這樣的疑問,馬氏體不銹鋼也會呈現這樣的疑問。上面提到的加工硬化嚴峻和加工溫度高都是會呈現的疑問。當強韌的切屑流經前刀面時,將產生粘結、熔焊等粘刀表象,影響河南鄭州不銹鋼加工零件外表平整度。
加重了刀具的磨損,鄭州不銹鋼資料尤其是上面說的奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼,在進行切削時,導熱慢、加工溫度高,這些疑問都加重了刀具的磨損,降低了刀具的使用壽命,影響了加工功率,增加了加工成本。
H. 分析不銹鋼為什麼切削加工困難
與優質碳素結構鋼相比,不銹鋼材料加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素。這些合金元素的增加,不僅提高了鋼的耐蝕性,對不銹鋼的機械性能也有一定影響。如馬氏體不銹鋼4Cr13與45號中碳鋼相比,具有相同的含碳量,但相對切削加工性只有45鋼的58%;奧氏體不銹1Cr18Ni9Ti只有40%,而奧氏體—鐵素體雙相不銹鋼韌性高、切削性更差。
2.不銹鋼材料切削難點分析
在實際加工中,切削不銹鋼往往伴隨著斷刀、粘刀現象的發生。由於不銹鋼在切削時塑性變形大,產生的切屑不易折斷、易粘結,導致在切削過程中加工硬化嚴重,每一次走刀都對下一次切削產生硬化層,經過層層積累,不銹鋼在切削過程中的硬度越來越大,需要的切削力也隨之升高。
加工硬化層的產生、切削力的增高必然導致刀具與工件之間的摩擦增大,切削溫度也隨之升高。並且,不銹鋼的導熱系數較小,散熱條件差,大量切削熱集中刀具與工件之間,使已加工表面惡化,嚴重影響了已加工表面的質量。而且,切削溫度的升高會加劇刀具磨損,使刀具前刀面產生月牙窪,切削刃產生缺口,從而影響工件表面質量,降低了工作效率,增加了生產成本。
3.提高不銹鋼加工質量的方法
由上可以看出,不銹鋼的加工比較困難,切削時易產生硬化層,容易斷刀;產生的切屑不易折斷,導致粘刀,會加劇刀具的磨損。針對不銹鋼這些切削特點,結合生產實際,我們從刀具材料、切削參數及冷卻方式三方面入手,找到提高不銹鋼加工質量的方法。
3.1 刀具材料的選擇
選擇合適的刀具是加工出高質量零件的基礎。刀具太差,加工不出合格的零件;選擇過好的刀具,雖然能滿足零件的表面質量要求,但容易造成浪費,提高了生產成本。結合不銹鋼切削時散熱條件差、產生加工硬化層、易粘刀等特點,選擇的刀具材料應滿足耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼親和作用小的特點。
3.1.1 高速鋼
高速鋼是加入W、Mo、Cr、V、Go等合金元素的高合金工具鋼,具有較好的工藝性能,強度和韌性配合好,抗沖擊振動的能力較強。在高速切削產生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度(HRC仍在60以上),高速鋼紅硬性好,適合製作銑刀、車刀等銑削刀具,可以滿足不銹鋼切削時產生的硬化層及散熱性差等切削環境。
W18Cr4V是最典型的高速鋼刀具,自1906年誕生以來,已經被廣泛製作成各種刀具以滿足切削加工的需要。但隨著各種被加工材料機械性能的不斷提高,W18Cr4V刀具已經不能滿足難加工材料的加工要求。高性能的鈷高速鋼應時而生。與普通高速鋼相比,鈷高速鋼具有更好的耐磨性、紅硬性和使用的可靠性,適合高切除率加工和斷續切削加工,常用牌號如W12Cr4V5Co5。
3.1.2 硬質合金鋼
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷或鎳、鉬為粘結劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金製品。硬質合金具有強度和韌性較好,耐熱、耐磨、耐腐蝕、硬度高等一系列優良性能。在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度,適合不銹鋼、耐熱鋼等難加工材料的切削加工。常見硬質合金主要分為三類:YG類(鎢鈷類硬質合金)、YT類(鎢鈦鈷類)、YW類(鎢鈦鉭(鈮)類),這三種合金的成分不同,用途也有很大差別。其中YG類硬質合金由於具有較好的韌性,導熱性也較好,可以選擇較大的前角,適合不銹鋼的切削。
3.2 切削不銹鋼刀具幾何參數的選擇
1)前角γo:結合不銹鋼強度高、韌性好、切削時切屑不易被切離等特點,在保證刀具有足夠強度的前提下,應選用較大的前角,這樣既可以減小加工對象的塑性變形,也能夠降低切削溫度和切削力,同時減少硬化層的產生。
2)後角αo:增加後角將減小加工表面與後刀面的摩擦,但切削刃的散熱能力和強度也隨之降低。後角的大小取決於切削厚度,切削厚度大時,宜選較小後角。
3)主偏角kr、副偏角k′r、:主偏角kr的減小可增加刀刃工作長度,有利於散熱,但在切削時會增加徑向力,容易產生振動,常取kr值為50°~90°,若機床剛性不足,可適當加大。副偏角常取k′r=9°~15°。
4)刃傾角λs:為了增加刀尖強度,刃傾角一般取λs=7°~—3°。
3.3 切削液和冷去方式的選擇
由於不銹鋼的切削加工性較差,對切削液的冷卻、潤滑、滲透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下幾類:
1)乳化液:比較常見的冷卻方式,具有較好的冷卻、清洗、潤滑性能,常用於不銹鋼粗車。
2)硫化油:切削過程中能在金屬表面形成高熔點硫化物,而且在高溫下不易破壞,具有良好的潤滑作用,並有一定的冷卻效果,一般用於鑽孔、鉸孔及攻絲。
3)機油、錠子油等礦物油:其潤滑性能較好,但冷卻和滲透性較差,適用於外圓精車。
在切削加工過程中應使切削液噴嘴對准切削區,或最好採用高壓冷卻,噴霧冷卻等冷卻方式。
4.以把手為例子,分析不銹鋼銑削過程中的加工方法
該零件雖然結構簡單,但零件材料為1Cr18Ni9Ti,屬於奧氏體不銹鋼,厚度12,切削量較大,加工硬化嚴重。若採用逆銑,則刀齒先在已經硬化的表面上滑行,加工硬化會更嚴重,所以此零件最好採用順銑加工外形尺寸,以便減小加工硬化以及銑削時帶來的沖擊、振動,保護銑刀刀齒不易崩刃。不對稱順銑法能保證切削刃平穩地從金屬中切離,切屑粘結接觸面積小,在高速離心力的作用下易被甩掉,以免刀齒重新切入工件時,切屑沖擊前刀面產生剝落和崩刃現象,提高刀具的耐用度,零件外形圖見圖1。
另外,選用哪種銑刀呢?針對上述不銹鋼難加工的特點,我們發現銑削不銹鋼的刀具應滿足以下這些特點:切削刃要鋒利,又要能承受沖擊,容屑槽也要大。結合零件外形尺寸以及我所的實際生產,選用大螺旋角銑刀(包括圓柱銑刀、立銑刀)能夠滿足上述條件,同時若把所選刀具螺旋角從20°增加到40°,刀具耐用度也可提高1.5倍以上。
選擇高速鋼立銑刀,銑刀直徑16,轉速300r/min,進給量37.5mm/min銑出六面尺寸。由於不銹鋼銑削時產生大量的熱量,故應選擇合適的冷卻方式。理論上採用噴霧冷卻法效果最為顯著,可提高銑刀耐用度一倍以上,但這種冷卻方式不適用於我們的工作場所,故這里採用10%乳化液冷卻,並保證切削液流量達到充分冷卻。鉗工劃出外形線,需要銑零件的外形尺寸。分析零件內腔有2—R4內角,需選用直徑為8的銑刀。由於銑刀直徑較小,轉速高,故應選擇刀耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼的親和作用小的硬質合金鋼。因為硬質合金鋼具有較高的硬度(70~175HRC),耐850℃~1000℃的高溫,具有良好的耐磨性和耐熱性以及高硬度,其切削速度也比高速鋼刀具提高2到3倍,正適合這里的高速切削。加工過程中應勤於觀察,及時清除刀齒周圍的粘屑,防止粘刀,避免損傷已加工面。
5.結語
綜上所述,雖然不銹鋼的切削性差,具有加工硬化嚴重、切削力大、導熱系數低、易粘刀、易磨損刀具等缺點,但只要找到合適的加工方法,採用合適的刀具、切削方式以及切削用量,選擇合適的冷卻液,在工作中勤於思考,不銹鋼等難加工材料也就迎「刃」而解了。
I. 師傅說304不銹鋼比45#的難加工,請幫忙解釋一下為什麼具體體現在哪些方面
不銹鋼難加工的原因主要是鉻鎳含量高於普通鋼的10倍左右,因此從抗拉強度和屈服強度來說,不銹鋼並不比一般鋼材高多少,甚至有的還不如一般鋼材,例如鉻合金鋼20Cr、40Cr的抗拉強度分別高達80、100公斤/毫米²;鉻不銹鋼2Cr13為66公斤/毫米²,3Cr13為85公斤/毫米²;而鉻鎳不銹鋼1Cr18Ni9Ti為50~55公斤/毫米²,低於45#鋼﹙61公斤/毫米²﹚。在抗拉強度接近的條件下,不銹鋼的其他性能指標,如延伸率、斷面收縮率和沖擊值都比普通碳素鋼及合金鋼高。
一般鋼材如果抗拉強度、屈服強度高,則延伸率、斷面收縮率和沖擊值就會相應降低,而不銹鋼的特點在於這兩方面的指標都偏高。
不銹鋼的強度,特別是高溫強度和高溫硬度高,所以切削過程中切削力大。不銹鋼的塑性大、韌性高,切削時消耗能量大,刀具的切削溫度高。
一般鋼材在切削溫度高的作用下,切屑切離部位的金屬強度和硬度,將隨切削溫度升高而明顯下降,使得切削過程進行順利。不銹鋼在高溫時的強度和硬度無明顯下降,例如奧氏體不銹鋼在700℃時仍不降低其機械物理性能,因此不銹鋼切削過程的切削力大。也正是因為不銹鋼在高溫時的強度和硬度下降不明顯,切削過程的切削力比較集中地作用在刀刃附近,容易引起刀刃的塑性變形而損壞。
切削不銹鋼時,不僅產生的熱量多,而且因為不銹鋼的導熱率低﹙約為普通碳素鋼的½~⅓﹚,散熱條件不好,造成刀具高溫,對刀具的壽命有很大影響。
不銹鋼的粘結凝焊性強,切削過程容易產生積屑瘤﹙刀瘤﹚,不易獲得光潔的加工表面;刀刃容易產生剝離現象。
不銹鋼加工硬化傾向強,如切削條件不當,刀具的磨損加快。
不銹鋼切屑不易折斷、捲曲,在切削過程中容易堵塞,造成表面光潔度下降,擠壞已加工表面和崩壞刀刃。
J. 不銹鋼難加工的原因
1)取用抄高硬度高紅硬性的刀具材質。
2)採用高極壓性的冷卻液。
3)採用超細晶粒的刀具材質,提高刃口鋒利程度及光潔度,或用塗層刀具。
4)取用合適的切削速度,在刀具許可的前提下盡量取用高速。
具體的選擇很多,有相關知識的自己查一下就知道了。