U obradi rezanjem metala postojat će različiti materijali obratka, različiti materijali, njegove karakteristike oblikovanja rezanja i uklanjanja su različite, kako ćemo ovladati karakteristikama različitih materijala?ISO standardni metalni materijali podijeljeni su u 6 različitih tipskih skupina, od kojih svaka ima jedinstvena svojstva u smislu obradivosti i bit će zasebno sažeti u ovom članku.
Metalni materijali podijeljeni su u 6 kategorija:
(1) P-čelik
(2) M-nehrđajući čelik
(3) K-lijevano željezo
(4) N- neželjezni metal
(5) S- Legura otporna na toplinu
(6) H-kaljeni čelik
Što je čelik?
- Čelik je najveća skupina materijala u području obrade metala rezanjem.
- Čelik može biti nekaljen ili kaljen čelik (tvrdoća do 400HB).
- Čelik je legura sa željezom (Fe) kao glavnom komponentom.Izrađuje se postupkom taljenja.
- Nelegirani čelik ima sadržaj ugljika manji od 0,8%, samo Fe i nema drugih legirajućih elemenata.
- Sadržaj ugljika u legiranom čeliku manji je od 1,7%, a dodani su legirajući elementi kao što su Ni, Cr, Mo, V, W itd.
- Nizak sadržaj ugljika = čvrsti viskozni materijal.
- Visok sadržaj ugljika = krhki materijal.
Karakteristike obrade:
- Dugi čip materijal.
- Kontrola strugotine je relativno laka i glatka.
- Blagi čelik je ljepljiv i zahtijeva oštru oštricu.
- Jedinična sila rezanja kc: 1500~3100 N/mm².
- Sila rezanja i snaga potrebne za obradu ISO P materijala unutar su ograničenog raspona vrijednosti.
Što je nehrđajući čelik?
- Nehrđajući čelik je legirani materijal s najmanje 11%~12% kroma.
- Sadržaj ugljika je obično vrlo nizak (samo 0,01% Max).
- Legure su uglavnom Ni (nikal), Mo (molibden) i Ti (titan).
- Stvara gusti sloj Cr2O3 na površini čelika, čineći ga otpornim na koroziju.
U skupini M, većina primjena je u industriji nafte i plina, cijevnih spojnica, prirubnica, prerađivačkoj i farmaceutskoj industriji.
Materijal stvara nepravilne, ljuskave strugotine i ima veću snagu rezanja od običnog čelika.Postoji mnogo različitih vrsta nehrđajućeg čelika.Učinkovitost lomljenja strugotine (od lakog do gotovo nemogućeg lomljenja strugotine) varira ovisno o karakteristikama legure i toplinskoj obradi.
Karakteristike obrade:
- Dugi čip materijal.
Kontrola strugotine je relativno glatka u feritu, a teža u austenitu i bifazi.
- Jedinična sila rezanja: 1800~2850 N/mm².
- Visoka sila rezanja, nakupljanje strugotine, otvrdnjavanje toplinom i radom tijekom strojne obrade.
Što je lijevano željezo?
Postoje tri glavne vrste lijevanog željeza: sivi lijev (GCI), nodularni lijev (NCI) i vermikularni lijev (CGI).
- Lijevano željezo uglavnom se sastoji od Fe-C, s relativno visokim sadržajem silicija (1%~3%).
- Sadržaj ugljika veći od 2%, što je najveća topljivost C u austenitnoj fazi.
- Cr (krom), Mo (molibden) i V (vanadij) se dodaju da bi se formirali karbidi, povećavajući čvrstoću i tvrdoću, ali smanjujući obradivost.
Grupa K se uglavnom koristi u automobilskim dijelovima, proizvodnji strojeva i proizvodnji željeza.
Formiranje strugotina materijala varira, od gotovo praškastih strugotina do dugih strugotina.Snaga potrebna za obradu ove skupine materijala obično je mala.
Imajte na umu da postoji velika razlika između sivog lijeva (koje obično ima strugotinu koja je približno u prahu) i nodularnog lijeva, čije je lomljenje strugotine u mnogim slučajevima sličnije čeliku.
Karakteristike obrade:
- Kratki čip materijal.
- Dobra kontrola strugotine u svim radnim uvjetima.
- Jedinična sila rezanja: 790~1350 N/mm².
- Abrazivno trošenje nastaje pri obradi pri većim brzinama.
- Srednja sila rezanja.
Što su neželjezni materijali?
- Ova kategorija sadrži obojene metale, meke metale tvrdoće manje od 130HB.
Najveći udio čine legure obojenih metala (Al) s gotovo 22% silicija (Si).
- Bakar, bronca, mjed.
Proizvođači zrakoplova i proizvođači automobilskih kotača od aluminijske legure dominiraju grupom N.
Iako je potrebna snaga po mm³ (kubnom inču) niska, ipak je potrebno izračunati maksimalnu snagu potrebnu za postizanje visoke stope uklanjanja metala.
Karakteristike obrade:
- Dugi čip materijal.
- Ako je legura, kontrola strugotine je relativno laka.
- Neželjezni metali (Al) su ljepljivi i zahtijevaju upotrebu oštrih oštrica.
- Jedinična sila rezanja: 350~700 N/mm².
- Sila rezanja i snaga potrebne za obradu ISO N materijala unutar su ograničenog raspona vrijednosti.
Što je legura otporna na toplinu?
Legure otporne na toplinu (HRSA) uključuju mnoge visokolegirane materijale na bazi željeza, nikla, kobalta ili titana.
- Grupa: željezo, nikal, kobalt.
- Radni uvjeti: žarenje, toplinska obrada otopinom, obrada starenjem, valjanje, kovanje, lijevanje.
Značajke:
Veći udio legure (kobalt je veći od nikla) osigurava bolju toplinsku otpornost, veću vlačnu čvrstoću i veću otpornost na koroziju.
Materijali S-skupine, koje je teško obraditi, uglavnom se koriste u zrakoplovnoj industriji, industriji plinskih turbina i generatora.
Raspon je širok, ali su obično prisutne velike sile rezanja.
Karakteristike obrade:
- Dugi čip materijal.
- Kontrola strugotine je teška (nazubljeni strugoti).
- Negativan prednji kut potreban je za keramiku, a pozitivan prednji kut za cementni karbid.
- Jedinična sila rezanja:
Za legure otporne na toplinu: 2400~3100 N/mm².
Za leguru titana: 1300~1400 N/mm².
- Potrebna velika snaga i snaga rezanja.
Što je kaljeni čelik?
- S obradnog gledišta, kaljeni čelik je jedna od najmanjih podskupina.
- Ova skupina sadrži kaljene čelike tvrdoće >45 do 65HRC.
- Općenito, raspon tvrdoće tvrdih dijelova koji se tokare je općenito između 55 i 68HRC.
Ojačani čelici u grupi H koriste se u raznim industrijama, kao što je automobilska industrija i njezini kooperanti, kao iu gradnji strojeva i obradi kalupa.
Obično kontinuirani, užareni čips.Ova visoka temperatura pomaže smanjiti vrijednost kc1, što je važno za rješavanje izazova primjene.
Karakteristike obrade:
- Dugi čip materijal.
- Relativno dobra kontrola strugotine.
- Zahtijevati negativni prednji kut.
- Jedinična sila rezanja: 2550~4870 N/mm².
- Potrebna velika snaga i snaga rezanja.
Vrijeme objave: 24. srpnja 2023