I metallskjæring er det forskjellige arbeidsstykkematerialer. Ulike materialer har forskjellige skjæreformasjons- og fjerningsegenskaper. Hvordan mestrer vi egenskapene til ulike materialer? ISO-standard metallmaterialer er delt inn i 6 forskjellige typegrupper, hver type har unike egenskaper når det gjelder bearbeidbarhet, og denne artikkelen vil oppsummere dem separat.
Metallmaterialer er delt inn i 6 kategorier:
(1) P-stål
(2) M-rustfritt stål
(3) K-støpejern
(4) N-ikke-jernholdige metaller
(5) S-varmebestandig legering
(6) H-herdet stål
bilde
↑↑Skjæreegenskaper for forskjellige materialer↑↑
01-P stål
Hva er stål?
– Stål er den største materialgruppen innen metallskjæring.
- Stål kan være uherdet stål eller bråkjølt og herdet stål (hardhet opp til 400HB).
– Stål er en legering med grunnstoffet jern (Fe) som hovedkomponent. Den er produsert gjennom en smelteprosess.
- Karboninnholdet i ulegert stål er mindre enn 0,8 %, bare Fe og ingen andre legeringselementer.
– Karboninnholdet i legert stål er mindre enn 1,7 %, og legeringselementer som Ni, Cr, Mo, V, W osv. tilsettes.
bilde
Bruksområder: Innenfor metallskjæring er gruppe P den største materialgruppen, da den dekker flere ulike industriområder.
Materialer er typisk langbrikkematerialer som danner kontinuerlige, relativt jevne spon. Det spesifikke brikkemønsteret avhenger vanligvis av karboninnholdet.
– Lavt karboninnhold=tøft, klebrig materiale.
– Høyt karboninnhold=sprøtt materiale.
Behandlingsegenskaper:
- Langskårne materialer.
– Chipkontroll er relativt enkelt og jevnt.
– Blødt stål er klissete 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 område.
bilde
02-M rustfritt stål
Hva er rustfritt stål?
- Rustfritt stål er et legeringsmateriale med minst 11%~12% krom.
– Karboninnholdet er vanligvis svært lavt (så lavt som 0,01 % maksimum).
– Hovedlegeringene er Ni (nikkel), Mo (molybden) og Ti (titan).
- Danner et tett lag av Cr2O3 på ståloverflaten, noe som gjør den korrosjonsbestandig.
bilde
Bruksområder: I gruppe M tilhører de fleste bruksområdene olje og gass, rørdeler, flenser, prosessindustri og farmasøytisk industri.
Sponform: Materialet danner uregelmessige, flassende spon som tillater høyere skjærekrefter enn vanlig stål. Det finnes mange forskjellige typer rustfritt stål. Sponbrytende ytelse (fra lett til nesten umulig) varierer avhengig av legeringsegenskaper og varmebehandling.
Behandlingsegenskaper:
- Langskårne materialer.
– Sponkontroll er relativt jevn i ferritt og vanskeligere i austenitt og dupleks.
- Enhetsskjærekraft: 1800~2850 N/mm²
- Høye skjærekrefter, oppbygd egg, varme og arbeidsherding under bearbeiding.
bilde
03-K støpejern
Hva er støpejern?
- Det er 3 hovedtyper av støpejern: grått støpejern (GCI), duktilt jern (NCI) og komprimert grafittjern (CGI).
- Støpejern er hovedsakelig sammensatt av Fe-C og har et relativt høyt silisiuminnhold (1%~3%).
- Karboninnholdet overstiger 2 %, som er maksimal løselighet av C i austenittfasen.
- Cr (krom), Mo (molybden) og V (vanadium) tilsettes for å danne karbider, som øker styrke og hardhet, men reduserer bearbeidbarheten.
bilde
Bruksområder: Gruppe K brukes hovedsakelig i bildeler, maskinproduksjon og jernfremstillingsindustri.
Chip Form: Materialer varierer i chip form, fra nesten pulveraktig chips til lange chips. Kraften som kreves for å behandle denne materialgruppen er vanligvis liten.
*Merk: Det er stor forskjell på grått støpejern (vanligvis er sponene nesten pulveraktige) og duktilt jern, sponbruddet til sistnevnte ligner ofte på stål.
Behandlingsegenskaper:
- Korte sponmaterialer.
- God brikkekontroll under alle driftsforhold.
- Enhetsskjærekraft: 790~1350 N/mm²
- Maskinering ved høyere hastigheter gir slitasje.
- Middels skjærekraft.
bilde
04-N ikke-jernholdige metaller
Hva er ikke-jernholdige metallmaterialer?
- Denne kategorien inkluderer ikke-jernholdige metaller, myke metaller med en hardhet under 130 HB.
- Ikke-jernholdige metaller (Al) legeringer som inneholder nesten 22 % silisium (Si) utgjør den største delen.
- Kobber, bronse, messing.
bilde
Bruksområder: Flyprodusenter og bilhjulprodusenter av aluminiumslegering har en stor posisjon i gruppe N.
Selv om kraften som kreves per kubikktommer er lav, er det fortsatt nødvendig å beregne den maksimale kraften som kreves for å oppnå høye metallfjerningshastigheter.
Behandlingsegenskaper:
- Langskårne materialer.
– Når det gjelder legeringer 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 område.
bilde
05-S varmebestandig legering
Hva er varmebestandig legering?
- Varmebestandige legeringer (HRSA) inkluderer mange høylegerte jern-, nikkel-, kobolt- eller titanbaserte materialer.
Gruppe: Jernbasert, Nikkelbasert, Koboltbasert
Arbeidsforhold: gløding, løsningsvarmebehandling, aldringsbehandling, valsing, smiing, støping.
Egenskaper: Høyere legeringsinnhold (kobolt enn nikkel) sikrer bedre varmebestandighet, høyere strekkfasthet og høyere korrosjonsbestandighet.
bilde
Bruksområder: Gruppe S-materialer som er vanskelige å bearbeide, brukes hovedsakelig i romfarts-, gassturbin- og generatorindustrien.
Utvalget er bredt, men høye skjærekrefter er vanligvis tilstede.
Behandlingsegenskaper:
- Langskårne materialer.
- Vanskeligheter med brikkekontroll (jagged chips).
- En negativ spånevinkel kreves for keramikk og en positiv spånvinkel kreves for karbid.
- Enhetens skjærekraft:
For varmebestandige legeringer: 2400~3100 N/mm²
For titanlegering: 1300~1400 N/mm²
- Krever høye skjærekrefter og kraft.
bilde
06-H herdet stål
Hva er herdet stål?
– Fra et maskineringsperspektiv er herdet stål den minste grupperingen.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 HRC.
- Vanligvis er hardhetsområdet til de harde delene som dreies vanligvis mellom 55~68 HRC.
bilde
Bruksområder: Herdet stål i gruppe H brukes i en rekke bransjer, som bilindustrien og dens underleverandører, samt maskinbygging og formvirksomhet.
Chip form: vanligvis kontinuerlig, rødglødende chips. Denne høye temperaturen bidrar til å redusere kc1-verdier, noe som er viktig for å løse applikasjonsutfordringer.
Behandlingsegenskaper:
- Langskårne materialer.
- Relativt god brikkekontroll.
- Krever negativ skråvinkel.
- Enhetsskjærekraft: 2550~4870 N/mm²
- Krever høye skjærekrefter og kraft.
