Stål, rustfritt stål, støpejern, varmebestandig legering... Hva er forskjellene mellom skjæreprosesser?

I bearbeiding av metallskjæring vil det være forskjellige arbeidsstykkematerialer, forskjellige materialer dens skjæreformasjon og fjerningsegenskaper er forskjellige, hvordan mestrer vi egenskapene til forskjellige materialer?ISO standard metallmaterialer er delt inn i 6 forskjellige typegrupper, som hver har unike egenskaper når det gjelder bearbeidbarhet og vil bli oppsummert separat i denne artikkelen.

Metallmaterialer er delt inn i 6 kategorier:

(1) P-stål

(2) M-rustfritt stål

(3) K-støpejern

(4) N- ikke-jernholdig metall

(5) S- Varmebestandig legering

(6) H-herdet stål

Hva er stål?

– Stål er den største materialgruppen innen metallskjæring.

- Stål kan være uherdet eller herdet stål (hardhet opp til 400HB).

– Stål er en legering med jern (Fe) som hovedkomponent.Det er laget gjennom smelteprosessen.

- Ulegert stål har et karboninnhold på mindre enn 0,8 %, kun Fe og ingen andre legeringselementer.

- Karboninnholdet i legert stål er mindre enn 1,7 %, og legeringselementer er tilsatt, som Ni, Cr, Mo, V, W, etc.

I metallskjæreområdet er gruppe P den største materialgruppen fordi den dekker flere ulike industriområder.Materialet er vanligvis et langt sponmateriale som er i stand til å danne kontinuerlige, relativt jevne spon.Den spesifikke flisformen avhenger vanligvis av karboninnholdet.

- Lavt karboninnhold = seigt viskøst materiale.

- Høyt karboninnhold = sprøtt materiale.

Behandlingsegenskaper:

- Langt sponmateriale.

– Chipkontroll er relativt enkelt og jevnt.

– Blødt stål er klebrig og krever en skarp skjærekant.

- Enhetsskjærekraft kc: 1500~3100 N/mm².

- Kuttekraften og kraften som kreves for å behandle ISO P-materialer er innenfor et begrenset verdiområde.

 

 

Hva er rustfritt stål?

- Rustfritt stål er et legeringsmateriale med minst 11%~12% krom.

- Karboninnholdet er vanligvis svært lavt (så lavt som 0,01 % Maks).

- Legeringene er hovedsakelig Ni (nikkel), Mo (molybden) og Ti (titan).

- Danner et tett lag av Cr2O3 på overflaten av stålet, noe som gjør det motstandsdyktig mot korrosjon.

I gruppe M er de fleste bruksområdene innen olje og gass, rørfittings, flenser, prosess- og farmasøytisk industri.

Materialet danner uregelmessige, flassende spon og har høyere skjærekraft enn vanlig stål.Det finnes mange forskjellige typer rustfritt stål.Sponbrytende ytelse (fra lett til nesten umulig å bryte spon) varierer avhengig av legeringsegenskaper og varmebehandling.

Behandlingsegenskaper:

- Langt sponmateriale.

Chipkontroll er relativt jevn i ferritt og vanskeligere i austenitt og bifase.

- Enhetsskjærekraft: 1800~2850 N/mm².

- Høy skjærekraft, sponoppbygging, varme og arbeidsherding under maskinering.

Hva er støpejern?

Det er tre hovedtyper av støpejern: grått støpejern (GCI), nodulært støpejern (NCI) og vermicular støpejern (CGI).

- Støpejern er hovedsakelig sammensatt av Fe-C, med et relativt høyt silisiuminnhold (1%~3%).

- Karboninnhold på mer enn 2 %, som er den største løseligheten av C i austenittfasen.

- Cr (krom), Mo (molybden) og V (vanadium) tilsettes for å danne karbider, noe som øker styrke og hardhet, men reduserer bearbeidbarheten.

Gruppe K brukes hovedsakelig i bildeler, maskinproduksjon og jernfremstilling.

Spondannelsen av materialet varierer, fra nesten pulveriserte spon til lange spon.Kraften som kreves for å behandle denne materialgruppen er vanligvis liten.

Merk at det er stor forskjell på grått støpejern (som vanligvis har spon som er tilnærmet pulverisert) og duktilt støpejern, hvis sponbrudd i mange tilfeller ligner mer på stål.

Behandlingsegenskaper:

 

- Kort chipmateriale.

- God sponkontroll under alle driftsforhold.

- Enhetsskjærekraft: 790~1350 N/mm².

- Abrasiv slitasje oppstår ved bearbeiding med høyere hastigheter.

- Middels skjærekraft.

Hva er ikke-jernholdige materialer?

- Denne kategorien inneholder ikke-jernholdige metaller, myke metaller med hardhet mindre enn 130HB.

Ikke-jernholdige metaller (Al) legeringer med nesten 22 % silisium (Si) utgjør den største delen.

- Kobber, bronse, messing.

 

Flyprodusenter og produsenter av bilhjul i aluminiumslegering dominerer gruppe N.

Selv om kraften som kreves per mm³ (kubikktommer) er lav, er det fortsatt nødvendig å beregne den maksimale effekten som kreves for å oppnå en høy metallfjerningshastighet.

Behandlingsegenskaper:

- Langt sponmateriale.

– Hvis det er legert, er sponkontroll relativt enkelt.

- Ikke-jernholdige metaller (Al) er klebrige og krever bruk av skarpe skjærekanter.

- Enhetsskjærekraft: 350~700 N/mm².

- Kuttekraften og kraften som kreves for å behandle ISO N-materialer er innenfor et begrenset verdiområde.

Hva er varmebestandig legering?

Varmebestandige legeringer (HRSA) inkluderer mange høylegerte jern-, nikkel-, kobolt- eller titanbaserte materialer.

- Gruppe: Jern, nikkel, kobolt.

- Arbeidsforhold: gløding, løsningsvarmebehandling, aldringsbehandling, valsing, smiing, støping.

Egenskaper:

Høyere legeringsinnhold (kobolt er høyere enn nikkel) sikrer bedre varmebestandighet, høyere strekkfasthet og høyere korrosjonsbestandighet.

S-gruppematerialer, som er vanskelige å bearbeide, brukes hovedsakelig i fly-, gassturbin- og generatorindustrien.

 

Utvalget er bredt, men høye skjærekrefter er vanligvis tilstede.

Behandlingsegenskaper:

- Langt sponmateriale.

- Brikkekontroll er vanskelig (hakkede brikker).

- En negativ frontvinkel kreves for keramikk og en positiv frontvinkel kreves for hardmetall.

- Enhetens skjærekraft:

For varmebestandige legeringer: 2400~3100 N/mm².

For titanlegering: 1300~1400 N/mm².

- Høy skjærekraft og kraft kreves.

Hva er herdet stål?

– Fra et bearbeidingssynspunkt er herdet stål en av de minste undergruppene.

- Denne gruppen inneholder herdet stål med hardhet >45 til 65HRC.

- Generelt er hardhetsområdet til de harde delene som dreies vanligvis mellom 55 og 68HRC.

De herdede stålene i gruppe H brukes i en rekke bransjer, som bilindustrien og dens underleverandører, samt i maskinbygging og støpeoperasjoner.

 

Vanligvis sammenhengende, rødglødende chips.Denne høye temperaturen bidrar til å redusere kc1-verdien, noe som er viktig for å løse applikasjonsutfordringer.

Behandlingsegenskaper:

- Langt sponmateriale.

- Relativt god brikkekontroll.

- Krev negativ frontvinkel.

- Enhetsskjærekraft: 2550~4870 N/mm².

- Høy skjærekraft og kraft kreves.


Innleggstid: 24. juli 2023