Vid metallskärning finns det olika arbetsstyckesmaterial. Olika material har olika egenskaper för skärbildning och borttagning. Hur bemästrar vi olika materials egenskaper? ISO standard metallmaterial är indelade i 6 olika typgrupper, varje typ har unika egenskaper när det gäller bearbetbarhet, och den här artikeln kommer att sammanfatta dem separat.
Metallmaterial är indelade i 6 kategorier:
(1) P-stål
(2) M-rostfritt stål
(3) K-gjutjärn
(4) N-icke-järnmetaller
(5) S-värmebeständig legering
(6) H-härdat stål
bild
↑↑Skäregenskaper hos olika material↑↑
01-P stål
Vad är stål?
– Stål är den största materialgruppen inom bearbetning av metall.
- Stål kan vara ohärdat stål eller härdat och härdat stål (hårdhet upp till 400HB).
– Stål är en legering med grundämnet järn (Fe) som huvudkomponent. Den tillverkas genom en smältprocess.
- Kolhalten i olegerat stål är mindre än 0,8 %, endast Fe och inga andra legeringselement.
– Kolhalten i legerat stål är mindre än 1,7 %, och legeringselement som Ni, Cr, Mo, V, W, etc. tillsätts.
bild
Användningsområden: Inom metallskärningen är grupp P den största materialgruppen, eftersom den omfattar flera olika industriområden.
Material är typiskt material med långa spån som bildar kontinuerliga, relativt enhetliga spån. Det specifika spånmönstret beror vanligtvis på kolhalten.
– Låg kolhalt=segt, klibbigt material.
– Högt kolinnehåll=sprött material.
Bearbetningsegenskaper:
- Långspånmaterial.
– Chipkontroll är relativt enkelt och smidigt.
– Milt stål är klibbigt och kräver en vass skäregg.
- Enhetens skärkraft kc: 1500~3100 N/mm²
- Skärkraften och kraften som krävs för att bearbeta ISO P-material ligger inom ett begränsat område.
bild
02-M rostfritt stål
Vad är rostfritt stål?
- Rostfritt stål är ett legeringsmaterial med minst 11%~12% krom.
- Kolhalten är vanligtvis mycket låg (så lågt som 0,01 % högst).
- Huvudlegeringarna är Ni (nickel), Mo (molybden) och Ti (titan).
- Bildar ett tätt lager av Cr2O3 på stålytan, vilket gör den korrosionsbeständig.
bild
Användningsområden: I grupp M tillhör de flesta applikationer olja och gas, rördelar, flänsar, processindustrier och läkemedelsindustrin.
Spånform: Materialet bildar oregelbundna, flagnande spån som tillåter högre skärkrafter än vanligt stål. Det finns många olika typer av rostfritt stål. Spånbrytningsprestanda (från lätt till nästan omöjligt) varierar beroende på legeringsegenskaper och värmebehandling.
Bearbetningsegenskaper:
- Långspånmaterial.
– Spånkontroll är relativt jämn i ferrit och svårare i austenit och duplex.
- Enhetens skärkraft: 1800~2850 N/mm²
- Höga skärkrafter, uppbyggd egg, värme och arbetshärdning vid bearbetning.
bild
03-K gjutjärn
Vad är gjutjärn?
- Det finns tre huvudtyper av gjutjärn: grått gjutjärn (GCI), segjärn (NCI) och kompaktgrafitjärn (CGI).
- Gjutjärn består huvudsakligen av Fe-C och har en relativt hög kiselhalt (1%~3%).
- Kolhalten överstiger 2 %, vilket är den maximala lösligheten av C i austenitfasen.
- Cr (krom), Mo (molybden) och V (vanadin) tillsätts för att bilda karbider, som ökar styrkan och hårdheten men minskar bearbetbarheten.
bild
Användningsområden: Grupp K används huvudsakligen inom bildelar, maskintillverkning och järntillverkningsindustrier.
Spånform: Materialen varierar i spånform, från nästan pudrig spån till långa spån. Kraften som krävs för att bearbeta denna materialgrupp är vanligtvis liten.
*Obs: Det är stor skillnad mellan grått gjutjärn (vanligtvis är spånen nästan pulvrig) och segjärn, spånbrytningen av det senare liknar ofta stål.
Bearbetningsegenskaper:
- Korta spånmaterial.
- Bra spånkontroll i alla driftsförhållanden.
- Enhetens skärkraft: 790~1350 N/mm²
- Bearbetning vid högre hastigheter ger nötande slitage.
- Medium skärkraft.
bild
04-N icke-järnhaltiga metaller
Vad är icke-järnmetallmaterial?
- Denna kategori omfattar icke-järnmetaller, mjuka metaller med en hårdhet under 130 HB.
- Icke-järnmetallegeringar (Al) som innehåller nästan 22 % kisel (Si) utgör den största delen.
- Koppar, brons, mässing.
bild
Användningsområden: Flygplanstillverkning och tillverkare av aluminiumlegerade bilhjul har en stor ställning i Group N.
Även om kraften som krävs per kubiktum är låg är det fortfarande nödvändigt att beräkna den maximala effekten som krävs för att få höga metallavverkningshastigheter.
Bearbetningsegenskaper:
- Långspånmaterial.
– När det gäller legeringar är spånkontroll relativt enkelt.
- Icke-järnmetaller (Al) är klibbiga och kräver användning av vassa skäreggar.
- Enhetens skärkraft: 350~700 N/mm²
- Skärkraften och kraften som krävs för att bearbeta ISO N-material ligger inom ett begränsat intervall.
bild
05-S värmebeständig legering
Vad är värmebeständig legering?
- Värmebeständiga legeringar (HRSA) inkluderar många höglegerade järn-, nickel-, kobolt- eller titanbaserade material.
Grupp: Järnbaserad, Nickelbaserad, Koboltbaserad
Arbetsförhållanden: glödgning, lösningsvärmebehandling, åldringsbehandling, valsning, smide, gjutning.
Egenskaper: Högre legeringshalt (kobolt än nickel) säkerställer bättre värmebeständighet, högre draghållfasthet och högre korrosionsbeständighet.
bild
Användningsområden: Grupp S-material som är svåra att bearbeta används främst inom flyg-, gasturbin- och generatorindustrin.
Utbudet är brett, men höga skärkrafter förekommer vanligtvis.
Bearbetningsegenskaper:
- Långspånmaterial.
- Svårigheter med chipkontroll (jagged chips).
- En negativ spånvinkel krävs för keramik och en positiv spånvinkel krävs för hårdmetall.
- Enhetens skärkraft:
För värmebeständiga legeringar: 2400~3100 N/mm²
För titanlegering: 1300~1400 N/mm²
- Kräver höga skärkrafter och kraft.
bild
06-H härdat stål
Vad är härdat stål?
– Ur ett bearbetningsperspektiv är härdade stål den minsta grupperingen.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 HRC.
- Vanligtvis är hårdhetsintervallet för de hårda delarna som svarvas vanligtvis mellan 55~68 HRC.
bild
Användningsområden: Härdade stål i grupp H används inom en mängd olika industrier, såsom fordonsindustrin och dess underleverantörer samt maskinbyggnad och formverksamhet.
Spånform: vanligtvis kontinuerliga, glödheta chips. Denna höga temperatur hjälper till att minska kc1-värdena, vilket är viktigt för att lösa applikationsutmaningar.
Bearbetningsegenskaper:
- Långspånmaterial.
– Relativt bra spånkontroll.
- Kräver negativ spånvinkel.
- Enhetens skärkraft: 2550~4870 N/mm²
- Kräver höga skärkrafter och kraft.
