A fémvágásnál különböző munkadarab-anyagok vannak. A különböző anyagok eltérő vágásképzési és eltávolítási jellemzőkkel rendelkeznek. Hogyan sajátítjuk el a különböző anyagok tulajdonságait? Az ISO szabvány szerinti fémanyagok 6 különböző típuscsoportba sorolhatók, mindegyik típus egyedi jellemzőkkel rendelkezik a megmunkálhatóság szempontjából, és ez a cikk ezeket külön-külön összefoglalja.
A fémanyagok 6 kategóriába sorolhatók:
(1) P-acél
(2) M-rozsdamentes acél
(3) K-öntvény
(4) N-Nemvasfémek
(5) S-hőálló ötvözet
(6) H-edzett acél
kép
↑↑Különböző anyagok vágási jellemzői↑↑
01-P acél
Mi az acél?
- Az acél a fémforgácsolás legnagyobb anyagcsoportja.
- Az acél lehet edzetlen acél vagy edzett és edzett acél (keménység 400HB-ig).
- Az acél olyan ötvözet, amelynek fő alkotóeleme a vas (Fe). Előállítása olvasztási eljárással történik.
- Az ötvözetlen acél széntartalma kevesebb, mint 0,8%, csak Fe és nincs más ötvözőelem.
- Az ötvözött acél széntartalma kevesebb, mint 1,7%, és olyan ötvöző elemeket adnak hozzá, mint Ni, Cr, Mo, V, W stb.
kép
Felhasználási területek: A fémforgácsoláson belül a P csoport a legnagyobb anyagcsoport, mivel több különböző ipari területet fed le.
Az anyagok jellemzően hosszú forgácsú anyagok, amelyek folytonos, viszonylag egyenletes forgácsokat képeznek. A konkrét forgácsmintázat általában a széntartalomtól függ.
– Alacsony széntartalmú=szívós, ragadós anyag.
– Magas széntartalmú=törékeny anyag.
A feldolgozás jellemzői:
- Hosszú forgácsos anyagok.
- A forgácskezelés viszonylag egyszerű és gördülékeny.
- Az enyhe acél ragadós, és éles vágóélt igényel.
- Egység vágóerő kc: 1500 ~ 3100 N/mm²
- Az ISO P anyagok feldolgozásához szükséges forgácsolóerő és teljesítmény korlátozott tartományon belül van.
kép
02-M rozsdamentes acél
Mi az a rozsdamentes acél?
- A rozsdamentes acél legalább 11-12% krómot tartalmazó ötvözött anyag.
- A széntartalom általában nagyon alacsony (legfeljebb 0,01%).
- A fő ötvözetek a Ni (nikkel), Mo (molibdén) és Ti (titán).
- Sűrű Cr2O3 réteget képez az acél felületén, így korrózióálló.
kép
Alkalmazási területek: Az M csoportban a legtöbb alkalmazás az olaj- és gáziparhoz, a csőszerelvényekhez, a karimákhoz, a feldolgozóiparhoz és a gyógyszeriparhoz tartozik.
Forgácsforma: Az anyag szabálytalan, pelyhes forgácsokat képez, amelyek nagyobb vágási erőt tesznek lehetővé, mint a hagyományos acél. Sokféle rozsdamentes acél létezik. A forgácstörési teljesítmény (az egyszerűtől a szinte lehetetlenig) az ötvözet tulajdonságaitól és a hőkezeléstől függően változik.
A feldolgozás jellemzői:
- Hosszú forgácsos anyagok.
- A forgácsszabályozás ferritben viszonylag sima, ausztenitben és duplexben nehezebb.
- Egység vágóerő: 1800 ~ 2850 N/mm²
- Nagy forgácsolóerők, felépített él, hő- és munkaedzés a megmunkálás során.
kép
03-K öntöttvas
Mi az öntöttvas?
- Az öntöttvasnak 3 fő típusa van: szürkeöntvény (GCI), gömbgrafitos vas (NCI) és tömörített grafitvas (CGI).
- Az öntöttvas főként Fe-C-ből áll, és viszonylag magas szilíciumtartalommal rendelkezik (1% ~ 3%).
- A széntartalom meghaladja a 2%-ot, ami a C maximális oldhatósága az ausztenit fázisban.
- Cr (króm), Mo (molibdén) és V (vanádium) hozzáadásával karbidokat képeznek, amelyek növelik a szilárdságot és a keménységet, de csökkentik a megmunkálhatóságot.
kép
Alkalmazási területek: A K csoportot elsősorban az autóalkatrészek, a gépgyártás és a vasgyártás területén használják.
Forgács alakja: Az anyagok forgács alakúak, a majdnem porszerű forgácsoktól a hosszú forgácsokig. Ennek az anyagcsoportnak a feldolgozásához szükséges teljesítmény általában kicsi.
*Megjegyzés: A szürkeöntvény (általában szinte porszerű a forgács) és a gömbgrafitos öntöttvas között nagy különbség van, az utóbbi forgácstörése gyakran hasonlít az acélhoz.
A feldolgozás jellemzői:
- Rövid forgács anyagok.
- Jó forgácskezelés minden üzemi körülmény között.
- Egység vágóerő: 790~1350 N/mm²
- Nagyobb sebességű megmunkálás kopást okoz.
- Közepes vágóerő.
kép
04-N színesfém
Mik azok a színesfém anyagok?
- Ebbe a kategóriába tartoznak a színesfémek, a lágyfémek, amelyek keménysége 130 HB alatt van.
- A közel 22% szilíciumot (Si) tartalmazó színesfém (Al) ötvözetek alkotják a legnagyobb részt.
- Réz, bronz, sárgaréz.
kép
Alkalmazási területek: A repülőgépgyártás és az alumíniumötvözet autókerék-gyártók jelentős szerepet töltenek be az N csoportban.
Bár a köbhüvelykenként szükséges teljesítmény alacsony, a nagy fémeltávolítási sebesség eléréséhez még mindig ki kell számítani a szükséges maximális teljesítményt.
A feldolgozás jellemzői:
- Hosszú forgácsos anyagok.
- Az ötvözetek esetében a forgácskezelés viszonylag egyszerű.
- A színesfémek (Al) ragadósak, és éles vágóéleket igényelnek.
- Egység vágóerő: 350-700 N/mm²
- Az ISO N anyagok feldolgozásához szükséges forgácsolóerő és teljesítmény egy korlátozott tartományon belül van.
kép
05-S hőálló ötvözet
Mi az a hőálló ötvözet?
- A hőálló ötvözetek (HRSA) számos erősen ötvözött vas-, nikkel-, kobalt- vagy titán alapú anyagot tartalmaznak.
Csoport: Vas alapú, Nikkel alapú, Kobalt alapú
Munkakörülmények: izzítás, oldatos hőkezelés, öregedéskezelés, hengerlés, kovácsolás, öntés.
Tulajdonságok: Magasabb ötvözettartalom (kobalt, mint nikkel) jobb hőállóságot, nagyobb szakítószilárdságot és nagyobb korrózióállóságot biztosít.
kép
Alkalmazási területek: Az S csoportba tartozó, nehezen feldolgozható anyagokat elsősorban a repülőgépiparban, a gázturbina- és a generátoriparban használják.
A tartomány széles, de általában nagy forgácsolóerők vannak jelen.
A feldolgozás jellemzői:
- Hosszú forgácsos anyagok.
- Nehézségek a forgácskezelésben (szaggatott chipek).
- Kerámiához negatív, keményfémhez pozitív dőlésszög szükséges.
- Egység vágóerő:
Hőálló ötvözetek esetén: 2400-3100 N/mm²
Titánötvözethez: 1300-1400 N/mm²
- Nagy vágóerőt és teljesítményt igényel.
kép
06-H edzett acél
Mi az edzett acél?
- Megmunkálási szempontból az edzett acélok alkotják a legkisebb csoportot.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45-65 HRC.
- Általában az esztergált kemény alkatrészek keménységi tartománya általában 55-68 HRC között van.
kép
Alkalmazási területek: A H csoportba tartozó edzett acélokat számos iparágban használják, például az autóiparban és alvállalkozóiban, valamint a gépgyártásban és a szerszámüzletben.
Forgács alakja: általában folyamatos, vörösen izzó forgács. Ez a magas hőmérséklet segít csökkenteni a kc1 értékeket, ami fontos az alkalmazási kihívások megoldásában.
A feldolgozás jellemzői:
- Hosszú forgácsos anyagok.
- Viszonylag jó chipkezelés.
- Negatív dőlésszöget igényel.
- Egység vágóerő: 2550 ~ 4870 N/mm²
- Nagy vágóerőt és teljesítményt igényel.
