При резке металла будут использоваться разные материалы заготовки, разные материалы, их характеристики резки и удаления различны, как нам освоить характеристики разных материалов?Металлические материалы стандарта ISO разделены на 6 различных групп типов, каждая из которых обладает уникальными свойствами с точки зрения обрабатываемости и будет обобщена отдельно в этой статье.
Металлические материалы делятся на 6 категорий:
(1) Р-сталь
(2) М-нержавеющая сталь
(3) К-чугун
(4) N- цветной металл
(5) S- жаропрочный сплав
(6) H-закаленная сталь
Что такое сталь?
- Сталь – самая крупная группа материалов в области резки металлов.
- Сталь может быть незакаленная или отпущенная (твердость до 400HB).
- Сталь – это сплав, основным компонентом которого является железо (Fe).Его производят методом плавки.
- Нелегированная сталь имеет содержание углерода менее 0,8%, только Fe и никаких других легирующих элементов.
- Содержание углерода в легированной стали составляет менее 1,7%, добавляются легирующие элементы, такие как Ni, Cr, Mo, V, W и т. д.
- Низкое содержание углерода = прочный вязкий материал.
- Высокое содержание углерода = хрупкий материал.
Характеристики обработки:
- Материал с длинной стружкой.
- Управление стружкой относительно простое и плавное.
- Мягкая сталь липкая и требует острой режущей кромки.
- Единичная сила резания kc: 1500~3100 Н/мм².
- Сила резания и мощность, необходимые для обработки материалов ISO P, находятся в ограниченном диапазоне значений.
Что такое нержавеющая сталь?
- Нержавеющая сталь представляет собой сплав с содержанием хрома не менее 11–12 %.
- Содержание углерода обычно очень низкое (всего 0,01% макс.).
- Сплавы в основном состоят из Ni (никель), Mo (молибден) и Ti (титан).
- Образует плотный слой Cr2O3 на поверхности стали, делая ее устойчивой к коррозии.
В Группе М большая часть применений приходится на нефтегазовую, трубопроводную, фланцевую, перерабатывающую и фармацевтическую промышленность.
Материал образует неровную, чешуйчатую стружку и имеет более высокую силу резания, чем обычная сталь.Существует много различных типов нержавеющей стали.Стружколомная способность (от легкой до практически невозможной) варьируется в зависимости от характеристик сплава и термической обработки.
Характеристики обработки:
- Материал с длинной стружкой.
Стружкодробление относительно гладкое в феррите и более сложное в аустените и двухфазном сплаве.
- Единичная сила резания: 1800~2850 Н/мм².
- Высокая сила резания, наращивание стружки, нагрев и нагартовка во время обработки.
Что такое чугун?
Существует три основных типа чугуна: серый чугун (GCI), чугун с шаровидным графитом (NCI) и вермикулярный чугун (CGI).
- Чугун в основном состоит из Fe-C с относительно высоким содержанием кремния (1–3%).
- Содержание углерода более 2%, что является наибольшей растворимостью С в аустенитной фазе.
- Cr (хром), Mo (молибден) и V (ванадий) добавляются для образования карбидов, повышающих прочность и твердость, но ухудшающих обрабатываемость.
Группа К в основном используется в автомобильных деталях, машиностроении и производстве железа.
Стружкообразование материала варьируется от почти порошкообразной стружки до длинной стружки.Мощность, необходимая для обработки этой группы материалов, обычно невелика.
Обратите внимание, что существует большая разница между серым чугуном (который обычно имеет стружку, похожую на порошок) и ковким чугуном, ломкость которого во многих случаях больше похожа на стружку стали.
Характеристики обработки:
- Короткоструйный материал.
- Хороший стружкоотвод в любых условиях эксплуатации.
- Единичная сила резания: 790~1350 Н/мм².
- Абразивный износ возникает при обработке на более высоких скоростях.
- Средняя сила резания.
Что такое цветные металлы?
- В эту категорию входят цветные металлы, мягкие металлы с твердостью менее 130HB.
Сплавы цветных металлов (Al) с почти 22% кремния (Si) составляют наибольшую часть.
- Медь, бронза, латунь.
В группе N доминируют производители самолетов и производителей автомобильных колес из алюминиевых сплавов.
Хотя мощность, необходимая на мм³ (кубический дюйм), невелика, все же необходимо рассчитать максимальную мощность, необходимую для получения высокой скорости съема металла.
Характеристики обработки:
- Материал с длинной стружкой.
- Если это сплав, контроль стружки относительно прост.
- Цветные металлы (Al) липкие и требуют использования острых режущих кромок.
- Единичная сила резания: 350~700 Н/мм².
- Сила резания и мощность, необходимые для обработки материалов ISO N, находятся в ограниченном диапазоне значений.
Что такое жаропрочный сплав?
Жаростойкие сплавы (HRSA) включают в себя множество высоколегированных материалов на основе железа, никеля, кобальта или титана.
- Группа: Железо, никель, кобальт.
- Условия работы: отжиг, термообработка на раствор, старение, прокатка, ковка, литье.
Функции:
Более высокое содержание сплава (кобальта больше, чем никеля) обеспечивает лучшую термостойкость, более высокую прочность на разрыв и более высокую коррозионную стойкость.
Трудно поддающиеся обработке материалы S-группы в основном используются в аэрокосмической, газотурбинной и генераторной промышленности.
Диапазон широк, но обычно присутствуют высокие силы резания.
Характеристики обработки:
- Материал с длинной стружкой.
- Сложный контроль стружки (неровная стружка).
- Для керамики требуется отрицательный передний угол, а для твердого сплава — положительный передний угол.
- Единичная сила резания:
Для жаропрочных сплавов: 2400~3100 Н/мм².
Для титанового сплава: 1300~1400 Н/мм².
- Требуется высокая сила резания и мощность.
Что такое закаленная сталь?
— С точки зрения обработки закаленная сталь — одна из самых маленьких подгрупп.
- В эту группу входят закаленные стали с твердостью от 45 до 65HRC.
- В целом диапазон твердости обрабатываемых твердых деталей обычно составляет от 55 до 68HRC.
Закаленные стали группы H используются в различных отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность и ее субподрядчики, а также в машиностроении и производстве пресс-форм.
Обычно сплошная раскаленная стружка.Такая высокая температура помогает снизить значение kc1, что важно для решения проблем применения.
Характеристики обработки:
- Материал с длинной стружкой.
- Относительно хороший стружколом.
- Требовать отрицательный передний угол.
- Единичная сила резания: 2550~4870 Н/мм².
- Требуется высокая сила резания и мощность.
Время публикации: 24 июля 2023 г.