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       不锈钢是一种具有高耐腐蚀性和高强度的合金钢，因其在含铬量达到一定比例后，表面会形成一层致密的氧化铬薄膜，具有防锈和耐腐蚀的特性而得名。

       不锈钢产品的种类

       在金属材料的分类上，人们常依照金相特点的不同将不锈钢分为五类，即：马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体铁素体复相不锈钢、沉淀硬化不锈钢。其中比较常见的当数奥氏体不锈钢，大约要占到不锈钢总量的70%。

       目前,不锈钢中同时加入Cr、Ni元素的要占不锈钢总产量的60%以上。与结构钢相比，不锈钢导热性差、弹性模量低、伸长率大,而且断面收缩率也大，给加工尤其是磨削加工带来不少困难。

       不锈钢的磨削特点

       1.磨削力大、磨削温度高

       不锈钢材料具有高温、高强度、高韧性的特点，磨削时晶格畸变大、塑性变形剧烈，不锈钢单位面积的切削力可达90GPa，磨削力是45#钢的1.5-2.2倍，磨削阻力大，磨削区温度高。不锈钢的导热系数较低，约为45#钢的1/3，使工件表面瞬间产生1000-1500℃的高温，工件表面易被烧伤，工件产生裂纹，有时工件表面产生退火，退火深度可达0.01-0.02mm。

       2.严重的加工硬化趋势

       不锈钢磨削时，工件表面变形严重，应力应变增大，产生加工硬化，在加工硬化层中，晶粒发生畸变，砂粒磨损钝化，产生振痕、划痕。

       3.磨屑粘附在砂轮上

       由于不锈钢的韧性很大，在一定的磨削温度、接触压力和相对速度条件下，磨屑很容易与砂粒发生反应，因此磨屑粘附在砂轮上，填满磨粒间的缝隙，使砂轮急剧堵塞。此时磨削条件迅速恶化，发热严重，表面粗糙度明显下降。磨屑的粘附情况因不锈钢不同而不同，耐浓硝酸不锈钢和耐热不锈钢磨削粘附相对严重，其次是1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13等。

       4.磨屑不易切断，磨粒易磨钝

       不锈钢材料磨削时，磨削力大，磨粒易磨钝，使砂轮磨损。一般不锈钢磨削时，磨削比为G=6-12，而普通碳钢和低合金钢磨削时，磨削比为G=40-80。因此，不锈钢的磨削比仅为普通钢的1/7左右。

       5.工件表面烧伤

       工件表面烧伤是磨削加工中常见的缺陷之一，特别是奥氏体不锈钢，对烧伤更为敏感。

       6.工件表面划伤

       不锈钢材料磨削时，工件表面易划伤，因此对已加工表面粗糙度要求较高。划伤产生的原因：砂轮工作面上有个别突出的磨粒，在脱落前划伤了工件表面。从砂轮上脱落的磨屑落在砂轮与工件之间，造成工件表面划伤。磨屑液不干净，混有磨屑，磨屑液供应不足，磨削过程中产生划伤。7.工件变形由于不锈钢的线膨胀系数较大，磨削温度对工件尺寸影响也较大，容易引起尺寸测量的误差。另外不锈钢的加工硬化趋势严重，工件表面易产生残余应力。特别是在磨削细长轴类工件、薄壁工件等刚性较差的工件时，工件在磨削力的作用下很容易产生变形。

       解决方案

       1.磨料种类的选择

       磨削不锈钢时，一般采用白刚玉（WA）。白刚玉具有良好的切削性能和自锐性。

       用立方氮化硼（CBN）砂轮磨削不锈钢效果好些。由于CBN硬度高，磨粒不易磨损，化学稳定性好，与铁族元素无化学亲和力，磨削时不易堵塞CBN砂轮。CBN砂轮磨削力小，磨削热低，不烧伤工件。但不锈钢用CBN砂轮价格比普通砂轮高，需根据实际情况修整。

       单晶刚玉砂轮磨削效果仅次于CBN砂轮。因为每个磨粒都是球形多面体单晶，不存在机械破碎引起的裂纹和残余应力。如果单个磨粒的突然破碎较少，且硬度与韧性的匹配性好，则单晶刚玉具有良好的磨削性能。磨削耐酸不锈钢时，可减少磨削划痕，特别是大孔径的单晶刚玉在生产中有良好的应用效果。

       磨削Cr17Ni7A1沉淀硬化不锈钢时，采用微晶刚玉（MA）砂轮。微晶刚玉韧性大，切削性能好，使用寿命长，自锐性沿微晶的缝隙开裂，不会引起大粒或整个磨粒脱落，有利于减少磨削热和砂轮的堵塞。磨削奥氏体不锈钢时，采用微晶刚玉与绿碳化硅制成的砂轮，可大大降低工件粗糙度，减少或消除烧伤。

       2.磨料粒度的选择

       磨料粒度对表面粗糙度有直接影响。不锈钢韧性大，磨屑容易堵塞，如果使用细粒度的砂轮，磨料失去切削作用，工件表面光洁度不高。结果表明，粗磨时采用F36、F46粒度，精磨时采用F60粒度。粗磨和精磨时均采用F46、F60粒度砂轮。

       3.结合剂的选择

       不锈钢具有韧性大、耐高温、强度高、磨削力大等特点，因此要求砂轮具有较高的强度，能承受较大的冲击载荷。磨削不锈钢时，可用陶瓷结合剂砂轮，具有良好的防水、耐热、耐腐蚀性能，能保持良好的切削性能，生产效率高，缺点是脆性大，不能承受较大的冲击和弯曲。树脂结合剂砂轮用于不锈钢的切割、开槽、无心磨削，强度高、弹性好、抗冲击、孔隙多，可用于较高的圆周速度（35-75m/s）。但树脂结合剂砂轮硬度较低，将树脂砂轮放入石蜡中，可防止碱性溶液的影响。另外，当温度高于150℃时，树脂结合剂会软化、降低强度，甚至烧伤，因此磨削时应冷却。

       4.砂轮硬度的选择

       磨削不锈钢时，应选用硬度较低的砂轮，砂轮自锐性较好。硬度过低，磨粒结合不牢，磨钝前脱落，将大大降低不锈钢砂轮的使用寿命。

       总之，磨削不锈钢时，应根据经济情况和磨削材料的实际情况，选择CBN砂轮和普通砂轮。此外，实际应用中也有采用普通砂带、CBN砂带进行磨削的。