Как различните метални материали се режат по различен начин?

При рязането на метали има различни материали за детайли и характеристиките на формирането и отстраняването на рязане на различните материали са различни. Как можем да разберем характеристиките на различните материали? Стандартните метални материали по ISO са разделени на 6 различни вида, всеки с уникални характеристики по отношение на обработваемостта. Тази статия ще ги обобщи поотделно.
Металните материали са разделени на 6 категории:
(1) P-стомана
(2) M-неръждаема стомана
(3) K-чугун
(4) N-Цветни метали
(5) S-топлоустойчива сплав
(6) H-закалена стомана

Характеристики на рязане на различни материали
01-P стомана
Какво е стомана?
-Стоманата е най-голямата група материали в областта на рязане на метали.
-Стоманата може да бъде незакалена и темперирана стомана или закалена и темперирана стомана (с твърдост до 400HB).
-Стоманата е сплав, съставена основно от желязо (Fe). Произвежда се чрез процес на топене.
-Съдържанието на въглерод в нелегираната стомана е по-малко от 0.8%, само с Fe и без други легиращи елементи.
-Съдържанието на въглерод в легираната стомана е по-малко от 1,7% и се добавят легиращи елементи като Ni, Cr, Mo, V, W и др.

В рамките на обхвата на рязане на метал, P групата е най-голямата група материали, тъй като обхваща няколко различни индустриални области.
Материалът обикновено е материал с дълги стърготини, които могат да образуват непрекъснати и относително равномерни стружки. Конкретната форма на чипс обикновено зависи от съдържанието на въглерод.
- Ниско съдържание на въглерод=твърд вискозен материал.
- Високо съдържание на въглерод=крехък материал.
Характеристики на обработка:
-Материал с дълъг чип.
-Контролът на чипа е относително лесен и стабилен.
- Нисковъглеродната стомана има вискозитет и изисква остри режещи ръбове.
- Единична сила на рязане kc: 1500-3100 N/mm2
- Силата на рязане и мощността, необходими за обработка на ISO P материали, са в ограничен диапазон от стойности.

 

02-M неръждаема стомана
Какво е неръждаема стомана?
-Неръждаемата стомана е материал от сплав с минимум 11-12% хром.
-Съдържанието на въглерод обикновено е много ниско (до максимум 0.01%).
- Основните сплави са Ni (никел), Mo (молибден) и Ti (титан).
-Оформете плътен слой от Cr2O3 върху повърхността на стоманата, за да я направите устойчива на корозия.

В група M повечето приложения принадлежат към нефта и газа, тръбопроводните фитинги, фланците, преработвателната промишленост и фармацевтичната промишленост.
Материалът образува стружки с неправилна форма на люспи, които имат по-висока сила на рязане в сравнение с обикновената стомана. Има много различни видове неръждаема стомана. Ефективността на счупване на стружките (от лесно до почти невъзможно за счупване) варира в зависимост от характеристиките на сплавта и термичната обработка.
Характеристики на обработка:
-Материал с дълъг чип.
-Контролът на чипа е сравнително гладък при ферит, но труден при аустенит и дуплекс.
- Единична сила на рязане: 1800-2850 N/mm2
- По време на обработката се генерират висока сила на рязане, натрупване на стружки, топлина и работно втвърдяване.

 

03-K чугун
Какво е чугун?
-Има три основни вида чугун: сив чугун (GCI), нодуларен чугун (NCI) и нодуларен чугун (CGI).
-Чугунът се състои главно от Fe-C и има относително високо съдържание на силиций (1-3%).
-Съдържанието на въглерод надвишава 2%, което е максималната разтворимост на С в аустенитната фаза.
-Добавянето на Cr (хром), Mo (молибден) и V (ванадий) образува карбиди, които увеличават якостта и твърдостта, но намаляват обработваемостта.

Групата K се използва главно в автомобилните компоненти, машиностроенето и производството на желязо.
Образуването на стружки на материалите варира от приблизително прахообразни стружки до дълги стружки. Мощността, необходима за обработка на тази група материали, обикновено е малка.
Обърнете внимание, че има значителна разлика между сив чугун (обикновено с стружки, наподобяващи прах) и сферографитен чугун, като последният често има стружки, подобни на стомана.
Характеристики на обработка:
-Къс чип материал.
-Добър контрол на стружките при всякакви работни условия.
- Единична сила на рязане: 790-1350 N/mm2
-Обработката при по-висока скорост ще доведе до абразивно износване.
- Средна сила на рязане.

 

04-N цветни метали
Какво е материал от цветни метали?
-Тази категория включва цветни метали и меки метали с твърдост под 130 HB.
-По-голямата част е съставена от сплави на цветни метали (Al), съдържащи близо 22% силиций (Si).
-Мед, бронз, месинг.

Промишлеността за производство на самолети и производителите на автомобилни джанти от алуминиева сплав доминират в N групата.
Въпреки че необходимата мощност на mm3 (кубичен инч) е ниска, за постигане на високи скорости на отстраняване на метал, все пак е необходимо да се изчисли максималната необходима мощност.
Характеристики на обработка:
-Материал с дълъг чип.
-Ако е сплав, контролът на стружките е относително лесен.
-Цветните метали (Al) имат вискозитет и изискват използването на остри режещи ръбове.
- Единична сила на рязане: 350-700 N/mm2
- Силата на рязане и мощността, необходими за обработка на ISO N материали, са в ограничен диапазон от стойности.

 

05-S топлоустойчива сплав
Какво е топлоустойчива сплав?
-Топлоустойчивите сплави (HRSA) включват много високолегирани материали на основата на желязо, никел, кобалт или титан.
Група: на желязна, никелова, кобалтова основа
Условия на работа: отгряване, термична обработка на разтвора, обработка със стареене, валцуване, коване, леене.
Характеристика:
-По-високото съдържание на сплав (кобалт е по-висок от никел) осигурява по-добра устойчивост на топлина, по-висока якост на опън и по-висока устойчивост на корозия.

Трудните за обработка материали от S-групата се използват главно в космическата промишленост, газовите турбини и генераторите.
Диапазонът е широк, но обикновено има висока сила на рязане.
Характеристики на обработка:
-Материал с дълъг чип.
- Трудности при контрола на чиповете (назъбени чипове).
-За керамика се изисква отрицателен водещ ъгъл, докато за твърди сплави се изисква положителен водещ ъгъл.
- Единична сила на рязане:
За топлоустойчиви сплави: 2400-3100 N/mm2
За титанови сплави: 1300-1400 N/mm2
- Необходимата сила на рязане и мощност са много високи.

 

06-H Закалена стомана
Какво е закалена стомана?
-От гледна точка на обработката, закалената стомана е най-малката група.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65 HRC.
-Обикновено диапазонът на твърдост на стругованите твърди части е между 55-68 HRC.

Закалената стомана в група H се прилага в различни индустрии, като например автомобилната индустрия и нейните подизпълнители, както и производството на машини и формите.
Обикновено непрекъснати, горещи чипове. Тази висока температура помага да се намали стойността на kc1, което е важно за решаване на проблеми с приложението.
Характеристики на обработка:
-Материал с дълъг чип.
-Сравнително добър контрол на стружките.
-Необходим е отрицателен преден ъгъл.
- Единична сила на рязане: 2550-4870 N/mm2
- Необходимата сила на рязане и мощност са много високи.