ASTM A182 F51 是美国 ASTM 标准的奥氏体 +铁 素体双相不锈钢，其力学性能为: Zui小抗拉强度 620 MPa、Zui 小 屈 服 强 度 ( 0. 2% 残 余 变 形 ) 450 MPa、Zui小延伸率 25%、Zui小断面收缩率45%、 Zui小平均冲击功 45J，其切削加工性在不锈钢中Zui 差。以普通 45 钢的切削加工性作为，奥氏 体 +铁素体双相不锈钢的相对切削加工性不足40%。

该材料在切削过程中有如下几方面特点: ( 1) 加工硬化严重 该材料塑性变形时晶格歪 扭，强化系数很大; 且奥氏体不够稳定，在切削应 力的作用下，部分奥氏体会转变为马氏体; 再加上 化合物杂质在切削热的作用下，易于分解呈弥散分 布，使切削加工时产生硬化层; 硬化层的深度可达 切削深度的1/3 或更大，硬化层的硬度比原来的提高 1. 4 ～2. 2 倍。前一次进给或前一道工序所产生的加 工硬化现象严重影响后续工序的顺利进行。 ( 2) 切削力大 该材料在切削过程中塑性变形 大，其伸长率超过 45 钢的 1. 5 倍以上，使切削力增 加。同时，加工硬化严重，热强度高，进一步增大 了切削抗力，切屑的卷曲折断也比较困难。因此加 工该材料的切削力大。 ( 3) 切削温度高 切削时塑性变形及与刀具间 的摩擦都很大，产生的切削热多; 加上该材料的 导热系数约为 45 钢的 1 /4 ～ 1 /2，大量切削热都集 中在切削区和刀 － 屑接触的界面上，散热条件差。 在相同条件下，该材料切削温度比45 钢高 200℃ 左右。 ( 4) 切屑不易折断、易粘结 该材料的塑性、 韧性都很大，车加工时切屑连绵不断，不仅影响操 作的顺利进行，切屑还会挤伤已加工表面。在高温、 高压下，该材料与其他金属的亲和性强，易产生粘 附现象，并形成积屑瘤，既加剧刀具磨损，又会出 现撕扯现象而使已加工表面恶化。 ( 5) 刀具易磨损 切削该材料过程中的亲和作 用，使刀 － 屑间产生粘结、扩散，从而使刀具产生 粘结磨损、扩散磨损，致使刀具前刀面产生月牙洼， 切削刃还会形成微小的剥落和缺口; 加上该材料中 的碳化物 ( 如 TiC) 微粒硬度很高，切削时直接与刀具接触、摩擦，擦伤刀具，还有加工硬化现象，均 会使刀具磨损加剧。 ( 6) 线膨胀系数大 不锈钢的线膨胀系数约为 碳素钢的1. 5 倍，在切削温度作用下，工件容易产生 热变形，尺寸精度较难控制。

2. 零件设计图样的加工难点分析 如图1 所示，流体旋转头压盖由于在恶劣环境 下使用，其与内环有相对运动的底面粗糙度值要求 达 Ra =0. 2 μm，直径200 mm，尺寸公差等级 IT5 级， 其余尺寸精度和形位公差精度也要求极严格。Ra = 0. 2 μm的粗糙度要求对于一般碳钢也少见 ( Ra = 0. 8 μm比较常用) ，况且由前述可知，该材料在不锈 钢中是Zui难加工的。试切时发现: 产生的硬化层厚、 切削力大容易导致断刀; 切屑不易折断、切削温度 高导致粘刀并加剧刀具磨损和刮伤已加工表面等。 该材料的难加工特性决定了不能用加工一般材 料的传统切削方法和刀具，尤其对于 Ra = 0. 2 μm 的 粗糙度和高精度的尺寸、形位公差要求，因此，机 械加工工艺的工序安排及刀具材料、刀具几何参数、 切削用量的选择等成为关键。

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