D0I:10.13374/j.issn1001053x.1999.06.016 第21卷第6期 北京科技大学学报 Vol.21 No.6 1999年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1999 粉末冶金烧结钢的切削性能 韩蕴秋 程国全 赵景华 北京科技大学机械工程学院,北京100083 摘要通过对5种粉末(3种进口粉和2种国产粉)冶金烧结钢的车削试验,对数据分析研 究,发现铁粉中的硫、锰能有效地提高烧结钢的切削性能.并对此作了机理分析, 关键词削加工性:粉末治金:烧结钢:铁粉 分类号TG501,1 国际上对烧结钢的切削性能的研究始于本 1试验情况 世纪中叶.前苏联和欧美、日等国家都先后开展 1.1试验内容 了此项工作.在我国目前尚未见到关于铁基粉 选择采用相同粉末冶金工艺的5种铁粉的 末烧结钢的切削性能系统研究的报道,为了提 烧结钢作为试件进行车削试验,其中3种为进 高国产铁粉烧结钢的切削加工性,应对其进行 口粉(日本产300M,600MS,瑞典SC-100.26),2种 研究.在此背景下,选择了5种铁粉(3种进口粉 为国产粉(上海粉,鞍山粉),测出不同切削条件 和2种国产粉)的烧结钢,作为研究对象,并通 下各种试件的切削力,用数理统计方法进行数 过对试验结果的分析研究,找出影响铁粉切削 据处理:用扫描电镜观测各种试件的金相组织, 加工性的因素,并在诸多因素中采用切削力及 1.2试验情况 刀具耐用度作为切削加工性能的标志方法凹.本 (1)试件材料的化学成分及烧结后的性能见 文仅对切削力主要影响因素及机理进行分析. 表1, 表1试件材料的化学成分及烧结后的性能 铁粉名 规格 w,% 烧结后性能 0 P S Mn Si p/g.cm MPaA/J·m2HRB 鞍山粉 雾化粉0.00110.390.0160.0120.13 6.36.4 300-340 45000 54 300M 雾化粉0.0010.130.0130.0120.18 0.02 6.40-6.50 400 69000 46 600MS 雾化粉0.0010.120.0150.3180.21 0.01 6.40-6.50 400 100000 48 SC100.26还原粉<0.010 0.120.012<0.01 6.40-6.50 300-350 45000 46 上海粉还原粉0.0180.830.0100.0340.30 0.11 6.20-6.40 300-320 4000050 (2)切试条件. 最大限度地降低试验误差的前提下尽可能地降 ①主要设备:无级调速CA-6140车床,光电 低试验工作量,并能回归出因素与指标间的经 计数器,WJL-1型微处理机测力仪,金相显微镜, 验公式,选用“正交实验法”进行试验设计. 工具磨床, ②月具材料:W18Cr4V 2试验数据及其处理 ③小其角度:%=15°,=8,k=75°,k:=15°, 根据试验数据回归出其切削力计算公式, a'。=6°,,=0°.④冷却润滑条件:干切. 同时对回归方程和回归系数进行显著性的检验 (3)试验方法, (F检验)四.表2为鞍山粉的原始数据以及回归 影响切削力的试验因素有多个,为了能在 方程和回归系数的显著性检验情况. 1999-05-27收稿韩蕴秋女,54岁,副教授第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 即 粉末冶金烧结钢 的切 削性能 韩蕴秋 程 国全 赵景华 北京科技大学机械工程学院 , 北京 摘 要 通过对 种粉末 种进 口 粉和 种 国产粉 冶金烧结钢 的车削试验 , 对数据分析研 究 , 发现铁粉 中的硫 、 锰 能有效地提高烧结钢 的切 削性能 并对此作了机理 分析 关键词 削加工 性 粉末冶金 烧 结钢 铁粉 分类号 国际上对烧 结钢 的切 削性能 的研 究始于 本 世纪 中叶 前 苏联和 欧美 、 日等 国家都先后 开 展 了此项工 作 在我 国 目前 尚未见到关于 铁基粉 末烧 结钢 的切 削性 能系统研 究 的报道 为 了提 高 国产铁粉烧 结钢 的切 削加 工 性 , 应对 其进行 研 究 在此 背景下 , 选择 了 种铁粉 种进 口 粉 和 种 国产粉 的烧 结钢 , 作 为研 究对象 , 并通 过对试验 结 果 的分 析研 究 , 找 出影 响铁粉切 削 加 工 性 的 因 素 , 并在诸 多 因素 中采用切 削力及 刀 具 耐用 度 作 为切 削加 工 性 能 的标志 方法 〔 本 文 仅 对 切 削力 主 要 影 响 因 素 及机理 进行 分 析 试验情况 试验内容 选择采用相 同粉末冶金工 艺 的 种铁粉 的 烧 结钢 作为试件进 行车削试验 , 其 中 种 为进 口 粉 旧 本产 , , 瑞典 一 , 种 为国产粉 上海粉 , 鞍 山粉 , 测 出不 同切 削条件 下 各 种试 件的切 削力 , 用数理 统计方法进行数 据处理 用扫描 电镜观测各种试件 的金相组织 试验情况 试件材料 的化学成 分及烧结后 的性能见 表 表 试件材料的化学成分及烧结后的性能 铁粉名 规格 , 烧结后性能 鞍 山粉 上海粉 雾化粉 雾化粉 雾化粉 还原粉 还原粉 · 一 一 仇 · 一 ‘, 切 试条件 ① 主 要 设备 无级 调 速 一 车床 , 光 电 计 数器 , 一 型微处理机测 力仪 , 金相 显微镜 , 工 具 磨 床 ② 具 材料 ③ 刀 具 角度 协 , 。 , , ’ , 飞二 , 凡 ④ 冷 却 润 滑 条件 干 切 试 验 方 法 影 响切 削力 的试验 因 素有 多个 , 为 了能在 最大 限度地 降低试验误差 的前提下尽可 能地降 低 试验 工 作量 , 并能回 归 出 因素与指标 间 的经 验 公 式 , 选用 “ 正 交 实验法 ” 进行试验设计 试验数据及其处理 根 据 试验 数 据 回 归 出其切 削力计算 公 式 , 同时对 回归方程和 回归系数进行显著性 的检验 检验 〔 表 为鞍 山粉 的原始 数据 以及 回 归 方程和 回归系数 的显 著性检验情况 一 一 收稿 韩蕴秋 女 , 岁 ,副教授 DOI :10.13374/j .issn1001-053x.1999.06.016