在金属切削中，会有不同的工件材料，不同的材料有不同的切削形成和去除特性。如何把握不同材料的特性？ISO 标准金属材料分为 6 个不同的类型组，每个组在可加工性方面具有独特的性能，本文将分别对其进行总结。
金属材料分为6类：
1) P型钢
2) M-不锈钢
3) K-铸铁
4) N-有色金属
5) S-耐热合金
6) H 硬化钢
不同材料的切削特性 01-P钢 什么是钢？- 钢铁是金属切削领域最大的材料组。- 钢可以未硬化或淬火和回火（硬度高达 400HB）。- 钢是一种以铁（Fe）为主要成分的合金。它是通过冶炼工艺制造的。- 非合金钢的碳含量低于 0.8%，只有 Fe，没有其他合金元素。- 合金钢含碳量小于1.7%，添加Ni、Cr、Mo、V、W等合金元素。
在金属切削范围内，P 组是最大的材料组钢材加工的分类，因为它涵盖了多个不同的工业领域。该材料通常为长片状材料，能够形成连续的、相对均匀的片状。具体的芯片形式通常取决于碳含量。– 低碳含量 = 坚韧的粘性材料。– 高碳含量 = 脆性材料。加工特性： - 长切屑材料。- 芯片控制相对容易流畅。- 低碳钢很粘，需要锋利的切削刃。- 单位切削力kc：1500-3100 N/mm2- 加工ISO P材料所需的切削力和功率在有限范围内。
02-M不锈钢 什么是不锈钢？- 不锈钢是一种合金材料，至少含有 11-12% 的铬。- 碳含量通常非常低（最高低至 0.01%）。- 合金主要是Ni（镍）、Mo（钼）和Ti（钛）。- 在钢材表面形成一层致密的Cr2O3，使其耐腐蚀。
在 M 组中，大多数应用属于石油和天然气、管件、法兰、加工行业和制药行业。该材料形成的不规则片状切屑具有比普通钢更高的切削力。有许多不同类型的不锈钢。断屑性能（容易断到几乎不可能断）因合金特性和热处理而异。加工特点：
- 长切屑材料。- 铁素体的切屑控制相对平滑，奥氏体和双相比较困难。- 单位切削力：1800-2850 N/mm2- 高切削力钢材加工的分类，积屑瘤，加工过程中的热和加工硬化。
03-K 铸铁 什么是铸铁？- 铸铁有 3 种主要类型：灰口铸铁 (GCI)、球墨铸铁 (NCI) 和压实石墨铸铁 (CGI)。- 铸铁主要由含硅量较高（1-3%）的 Fe-C 组成。- 碳含量超过2%，这是C在奥氏体相中的最大溶解度。- 添加Cr（铬）、Mo（钼）和V（钒）形成碳化物，提高强度和硬度，但降低切削加工性。
K组主要用于汽车零部件、机械制造和炼铁。材料的切屑形成各不相同，从接近粉末的切屑到长的切屑。处理该材料组所需的功率通常较小。请注意，灰铸铁（通常是碎屑状粉末）和球墨铸铁之间存在很大差异，球墨铸铁的断屑通常更类似于钢。加工特性： - 短切屑材料。- 在所有条件下都有良好的切屑控制。- 单位切削力：790-1350 N/mm2- 高速加工时会发生磨料磨损。- 中等切削力。
04-N 有色金属 什么是有色金属材料？- 此类别包括有色金属、硬度低于 130 HB 的软金属。- 含有近 22% 硅 (Si) 的有色金属 (Al) 合金占最大部分。- 铜、青铜、黄铜。
飞机制造和铝合金汽车轮毂制造商在 N 组中占主导地位。虽然每 mm3（立方英寸）所需的功率较低，但仍需要计算获得高金属去除率所需的最大功率。加工特点：
- 长切屑材料。- 对于合金，切屑控制相对容易。- 有色金属 (Al) 具有粘性，需要锋利的切削刃。- 单位切削力：350-700 N/mm2- 加工ISO N材料所需的切削力和功率在有限范围内。
05-S 耐热合金 什么是耐热合金？- 耐热合金 (HRSA) 包括许多高度合金化的铁、镍、钴或钛基材料。组别：铁基、镍基、钴基工作条件：退火、固溶热处理、时效处理、轧制、锻造、铸造。特点： - 更高的合金含量（钴高于镍）确保更好的耐热性、更高的抗拉强度和更高的耐腐蚀性。
难加工的 S 组材料主要用于航空航天、燃气轮机和发电机行业。范围很广，但通常存在高切削力。加工特性： - 长切屑材料。- 切屑控制困难（锯齿状切屑）。- 陶瓷需要负前角，硬质合金需要正前角。- 单位切削力：对于耐热合金：2400-3100 N/mm2 对于钛合金：1300-1400 N/mm2 - 所需的切削力和功率很高。
06-H硬化钢 什么是硬化钢？- 从加工的角度来看，硬化钢是最小的一组。- 该组包含硬度 >45–65 HRC 的调质钢。- 通常，被车削的硬质零件的硬度范围在 55–68 HRC 之间。
H 组硬化钢用于各种行业，例如汽车行业及其分包商，以及机械制造和工具行业。通常是一个连续的、炽热的芯片。这种高温有助于降低 kc1 值，对于帮助解决应用挑战非常重要。加工特性： - 长切屑材料。- 相对较好的切屑控制。- 需要负前角。- 单位切削力：2550-4870 N/mm2- 所需切削力和功率高。
