难加工材料知识竞赛
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相似问题和答案
第1题：
切削高锰钢时怎样选择刀具材料？
正确答案: 高锰钢难加工材料，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。
切削高锰钢可选用硬质合金、金属陶瓷做刀具材料，也可以用CN25涂层刀片或CBN（立方氮化硼）刀具。
目前应用最普通的还是硬质合金，其中YG类硬质合金具有较高的抗弯强度和冲击韧性（与YT类硬质合金比较），可减少切削时的崩刃。同时，YG类硬质合金的导热性较好，有利切削热从刀尖散走，降低刀尖温度，避免刀尖过热软化。YG类硬质合金的磨加工性较好，可以磨出锐利的刃口。一般情况下，刀具的耐用度取决于刀具材料的红硬性、耐磨性和冲击韧性。
YG类硬质合金中含钴量较多时，抗弯强度和冲击韧性好，特别是提高了疲劳强度，因此适于在受冲击和震动的条件下作粗加工用；含钴量较少时，其硬度、耐磨性和耐热性较高，适合作连续切削的精加工。
YT类硬质合金具有较高的硬度和较高的耐热性，但与YG类硬质合金相比其强度低、脆性大、导热性差。因此，切削高锰钢时通常选般为0.5%～3%左右）TaC（碳化钽）或NBC（碳化铌），可提高其硬度和耐磨性而不降低其韧性。随着硬质合金中含钴量的增加，这些优点更为显著。因此，以TaC和NBC为添加剂的通用型硬质合金也适用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、789、813等。
采用金属陶瓷刀片进行高锰钢的精车、半精车，可选用较高的切削速度，加工表面质量好，刀具耐用度高。例如利用Al2O3基陶瓷刀具切削Mn18Cr4高锰钢比硬质合金刀具效率提高1倍～4倍。
切削加工高锰钢还可以选用CN25涂层刀片和CBN（立方氮化硼）刀具。在使用CBN刀具时应注意被切削材料含锰量不能高于14%，否则，CBN可能与Mn元素产生化学反应使刀具磨损严重，切削性能下降。
第2题：
改善难切削材料切削加工性的基本途径有哪些？
正确答案: 改善难切削材料切削加工性的途径是多方面的，但我们研究切削加工，只能从切削加工上去考虑，但也要因地制宜采用其他的加工工艺。
（1）选用合理的刀具材料。
（2）改善切削条件。
（3）选择合理的刀具几何参数和切削用量。
（4）对被加工材料进行适当的热处理
（5）重视切屑控制
（6）采用其他加工措施：如采用等离子加热切削、振动切削、电熔爆切削，都可以获得较高的切削效率。
第3题：
金属塑性加工和金属切削加工、铸造、焊接等过程相比有哪些优点?
参考答案：金属塑性加工和金属切削加工、铸造、焊接等过程相比优点有：1)因无废屑，可节约大量金属;2)可改善金属的组织和性能;3)生产率高，适于大量生产。
第4题：
高锰钢切削加工困难的主要原因是（）。
- A、韧性高
- B、粘刀严重
- C、硬化严重
- D、导热性差
- E、切削热量大
- F、塑性变形大
正确答案:C,D
第5题：
难加工材料的切削特点是切削力大，加工硬化大，切削温度高，刀具易磨损和（）。
- A、加工精度难以保证
- B、加工工作量大
- C、加工周期长
正确答案:A
第6题：
难切削材料有哪些切削特点？
正确答案: （1）切削力大：难切削材料大都具有高的硬度和强度，原子密度和结合力大，抗断裂韧性和持久塑性高，在切削过程中切削力大。一般难切削材料的单位切削力是切削45钢的单位切削力的1.25-2.5倍。
（2）切削温度高：多数的难切削材料，不仅具有较高的常温硬度和强度，而且具有高温硬度和高温强度。因此，在切削过程中，消耗的切削变形功率大，加之材料本身的导热系数小，切削区集中了大量的切削热，形成很高的切削温度。
例如，当切削速度为75m/min时，不同材料的切削温度比切削45钢的切削温度高的情况是：TC-4高435℃，GH2132高320℃，GH2036高270℃，1Cr18Ni9Ti高195℃。
（3）加工硬化倾向大：一部分难切削材料，由于塑性、韧性高，强化系数高，在切削过程中的切削力和切削热的作用下，产生巨大的塑性变形，造成加工硬化。无论是冷硬的程度还是硬化层深度都比切削45钢高好几倍。加之在切削热的作用下，材料吸收周围介质中的氢、氧、氮等元素的原子，而形成硬脆的表层，给切削带来很大的困难。如高温合金切削后的表层硬化程度比基体大50-100%，1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢85-95%，高锰钢（Mn13）高200%，其硬化层深度达0.1mm以上。
（4）刀具磨损大：切削难切削材料的切削力大，切削温度高，刀具与切屑之间的磨檫加剧，刀具材料与工件材料产生亲和力作用，材料硬质点的存在和严重的加工硬化现象的产生，使刀具在切削过程中产生粘结、扩散、磨料、边界和沟纹磨损，而使刀具丧失切削的能力。
（5）切削难处理：材料的强度高，塑性和韧性大，切削时的切削呈带状的缠绕屑，既不安全，又影响切削过程的顺利进行，而且也不便于处理。
第7题：
不锈钢有哪些切削特点？
正确答案: 不锈钢的切削加工性比中碳钢差得多。以普通45钢的切削加工性作为100%，奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的相对切削加工性为40%；铁素体不锈钢1Cr28为48%；马氏体不锈钢2Cr13为55%。其中，以奥氏体和奥氏体+铁素体不锈钢的切削加工性最差。
不锈钢在切削过程中有如下几方面特点：
（1）加工硬化严重
（2）切削力大
（3）切削温度高
（4）切屑不易折断、易粘结
（5）刀具易磨损
（6）线膨胀系数大
第8题：
什么是特种加工?它与切削加工有哪些明显的区别?请论述常用的特种加工方法。
参考答案：特种加工是指切削加工以外的一切新的去除加工方法
区别：(1)切削加工是靠机械能来切除多余材料，而特种加工是以电能、化学能、光能、声能等来实现对零件材料的加工。
(2)特种加工用的工具材料硬度可以低于被加工工件材料的硬度，甚至不用加工工具。
(3)特种加工过程中工具与工件之间不存在明显的机械切削力。
常用的特种加工方法
电火花加工、电化学加工、激光加工、超声波加工、高能束流加工等。电火花加工是利用工具和工件之间脉冲性电火花放电时的电腐蚀现象来去除工件上多余金属以实现加工目的。电化学加工按照加工原理可以分为三大类：利用阳极金属溶解作用去除材料、利用阴极金属的沉积作用进行镀覆加工、电化学与其他加工方法结合完成的电化学复合加工。激光加工是将激光束照射到待加工材料的表面，利用激光束的能量熔合材料或去除材料以及改变材料的表面性能，从而达到加工目的。超声波加工是利用工具端面作1625kHz的超声频振动，使工作液中悬浮磨粒对工件表面撞击抛磨来实现加工。高能束流加工是利用激光束、电子束、离子束和高压水射流等高能量密度的束流，对材料或构件进行特种加工的技术。
区别：(1)切削加工是靠机械能来切除多余材料，而特种加工是以电能、化学能、光能、声能等来实现对零件材料的加工。
(2)特种加工用的工具材料硬度可以低于被加工工件材料的硬度，甚至不用加工工具。
(3)特种加工过程中工具与工件之间不存在明显的机械切削力。
常用的特种加工方法
电火花加工、电化学加工、激光加工、超声波加工、高能束流加工等。电火花加工是利用工具和工件之间脉冲性电火花放电时的电腐蚀现象来去除工件上多余金属以实现加工目的。电化学加工按照加工原理可以分为三大类：利用阳极金属溶解作用去除材料、利用阴极金属的沉积作用进行镀覆加工、电化学与其他加工方法结合完成的电化学复合加工。激光加工是将激光束照射到待加工材料的表面，利用激光束的能量熔合材料或去除材料以及改变材料的表面性能，从而达到加工目的。超声波加工是利用工具端面作1625kHz的超声频振动，使工作液中悬浮磨粒对工件表面撞击抛磨来实现加工。高能束流加工是利用激光束、电子束、离子束和高压水射流等高能量密度的束流，对材料或构件进行特种加工的技术。
第9题：
难加工材料的切削性能主要表现在哪些方面？生产中常用的难加工材料有哪些？
正确答案:主要反映在刀具寿命降低，已加工表面质量差，切削形成和排除困难，切削力和单位切削功率增加。常见的难加工材料有：高锰钢、淬火钢、高强度钢、不锈钢、高温合金钢、钛合金及纯金属等。
第10题：
高锰钢的切削加工性主要表现在塑性大，韧性小，切削过程中硬化现象严重，导热性好。
正确答案:错误