DEX40在低温与高温下加工性能的差异

# DEX40在低温与高温下加工性能的差异

## 一、切削加工性能方面

### （一）刀具磨损

1. **高温下**

   - 在高温切削DEX40时，刀具磨损主要是由于材料的高强度、高硬度以及切削热对刀具的影响。如前所述，DEX40中的合金元素使其在高温下仍保持较高的强度和硬度，同时切削产生的大量热量会使刀具硬度降低（如高速钢刀具在高温下硬度急剧下降），从而加速刀具磨损。

2. **低温下**

   - 在低温切削时，刀具磨损的机制有所不同。低温下材料的脆性增加，尤其是当温度低于材料的韧 - 脆转变温度时。对于DEX40，如果存在磷（P）等杂质元素含量接近上限（磷含量限制在0.030%以下），低温下材料的冷脆性会更加明显。这种冷脆性可能导致切削过程中材料的崩碎，对刀具刃口产生冲击，造成刀具的微崩刃现象，从而影响刀具的使用寿命。

### （二）切削力

1. **高温下**

   - 高温下，DEX40的切削力变化较为复杂。一方面，随着温度升高，材料的硬度和强度在一定程度上会降低，切削力理论上会减小。但由于加工硬化现象，材料表面硬度可能会突然增大，导致切削力不稳定，且可能增大。

2. **低温下**

   - 低温下，由于材料的冷脆性，切削力的波动也较大。在切削开始时，由于材料的脆性，切削力可能相对较小，但随着切削的进行，材料的崩碎会导致切削力突然变化。而且低温下材料的硬度相对较高（与高温下因软化而降低硬度相比），这也使得切削力整体处于较高水平，不利于加工精度的控制。

### （三）切屑形成与排出

1. **高温下**

   - 高温下切屑变得更细碎、更卷曲，这是因为高温改变了材料的塑性和韧性。切屑容易堵塞切削区域，需要有效的排屑措施，如采用高压冷却系统等。

2. **低温下**

   - 低温下切屑形成往往是块状或短屑，这是由于材料的冷脆性。块状切屑不利于自动排屑系统的工作，容易堆积在切削区域，影响后续切削的进行，并且可能划伤工件表面。

## 二、锻造加工性能方面

### （一）锻造变形能力

1. **高温下**

   - 高温下，只要在合适的锻造温度范围内（始锻温度1000 - 1050°C，终锻温度不低于800 - 850°C），DEX40具有较好的塑性，可以进行较大程度的锻造变形。但如果温度过高，会导致晶粒长大，材料性能下降；温度接近终锻温度时，塑性降低，锻造变形困难。

2. **低温下**

   - 低温下，DEX40的塑性极低，几乎无法进行锻造变形。因为低温下材料的原子活动能力减弱，位错运动困难，材料表现出很强的脆性，施加外力时容易产生裂纹，无法实现有效的锻造加工。

### （二）锻造质量

1. **高温下**

   - 高温下锻造时，如果温度控制不均匀，会使材料热膨胀和收缩不均匀，导致内部应力集中，产生裂纹、变形等缺陷。

2. **低温下**

   - 由于低温下无法进行正常锻造，不存在锻造质量的概念，强行锻造只会导致材料完全报废。

## 三、热处理加工性能方面

### （一）淬火性能

1. **高温下**

   - 高温下淬火（高于合适的830 - 860°C范围）会产生粗大的马氏体组织，降低材料的韧性，使材料内部应力分布不均匀，影响尺寸稳定性，容易在后续加工（如磨削）时产生裂纹。

2. **低温下**

   - 低温下无法进行正常的淬火操作，因为淬火需要将材料加热到奥氏体化温度范围，低温达不到这个要求，不能实现奥氏体向马氏体的转变，无法获得淬火后的理想组织和性能。

### （二）回火性能

1. **高温下**

   - 高温下回火（高于正常的150 - 250°C范围）会使材料的硬度下降过多，影响零件（如模具）的使用性能，如耐磨性和抗压强度。并且冷却速度控制不当也会影响内部组织和性能。

2. **低温下**

   - 低温下回火，由于温度达不到回火的正常要求，无法有效消除淬火内应力，不能提高材料的韧性和尺寸稳定性，材料在后续加工或使用过程中可能会因为内应力的释放而出现变形等问题。