Jak se různé kovové materiály řežou odlišně?

Při obrábění kovů existují různé materiály obrobků a charakteristiky tvorby a odstraňování řezání u různých materiálů jsou různé. Jak můžeme pochopit vlastnosti různých materiálů? Kovové materiály podle normy ISO jsou rozděleny do 6 různých typů, z nichž každý má jedinečné vlastnosti z hlediska obrobitelnosti. Tento článek je shrne samostatně.
Kovové materiály jsou rozděleny do 6 kategorií:
(1) P-ocel
(2) M-nerezová ocel
(3) K-litina
(4) N-Neželezné kovy
(5) Slitina odolná vůči teplu
(6) H-kalená ocel

Řezné vlastnosti různých materiálů
01-P ocel
co je ocel?
-Ocel je největší skupina materiálů v oblasti obrábění kovů.
-Ocel může být nekalená a temperovaná ocel nebo kalená a temperovaná ocel (s tvrdostí do 400HB).
-Ocel je slitina složená především ze železa (Fe). Vyrábí se procesem tavení.
-Obsah uhlíku v nelegované oceli je menší než 0,8 %, pouze s Fe a bez dalších legujících prvků.
-Obsah uhlíku v legované oceli je menší než 1,7% a jsou přidány legující prvky jako Ni, Cr, Mo, V, W atd.

V oblasti obrábění kovů je skupina P největší materiálovou skupinou, protože pokrývá několik různých průmyslových oblastí.
Materiál je obvykle dlouhý třískový materiál, který může tvořit souvislé a relativně jednotné třísky. Konkrétní podoba třísek obvykle závisí na obsahu uhlíku.
- Houževnatý viskózní materiál s nízkým obsahem uhlíku=.
- Křehký materiál=s vysokým obsahem uhlíku.
Vlastnosti zpracování:
-Dlouhý třískový materiál.
-Ovládání čipu je poměrně snadné a stabilní.
-Nízkouhlíková ocel má viskozitu a vyžaduje ostré řezné hrany.
-Jednotková řezná síla kc: 1500-3100 N/mm2
-Řezná síla a výkon potřebný pro zpracování materiálů ISO P jsou v omezeném rozsahu hodnot.

 

02-M nerezová ocel
Co je nerezová ocel?
-Nerezová ocel je slitinový materiál s minimálním obsahem 11-12 % chrómu.
-Obsah uhlíku je obvykle velmi nízký (maximálně 0,01 %).
-Hlavními slitinami jsou Ni (nikl), Mo (molybden) a Ti (titan).
-Vytvořte na povrchu oceli hustou vrstvu Cr2O3, aby byla odolná vůči korozi.

Ve skupině M patří většina aplikací do ropného a plynárenského průmyslu, potrubních armatur, přírub, zpracovatelského průmyslu a farmaceutického průmyslu.
Materiál tvoří nepravidelné vločkovité třísky, které mají vyšší řeznou sílu ve srovnání s běžnou ocelí. Existuje mnoho různých typů nerezové oceli. Výkon lámání třísky (od snadného po téměř nemožné lámání) se liší v závislosti na vlastnostech slitiny a tepelném zpracování.
Vlastnosti zpracování:
-Dlouhý třískový materiál.
-Ovládání třísek je relativně hladké u feritu, ale obtížné u austenitu a duplexu.
-Jednotková řezná síla: 1800-2850 N/mm2
-Během obrábění vzniká vysoká řezná síla, hromadění třísek, teplo a mechanické zpevnění.

 

03-K litina
Co je litina?
-Existují tři hlavní typy litiny: šedá litina (GCI), nodulární litina (NCI) a nodulární litina (CGI).
-Litina se skládá hlavně z Fe-C a má relativně vysoký obsah křemíku (1-3%).
-Obsah uhlíku přesahuje 2 %, což je maximální rozpustnost C v austenitové fázi.
-Přídavek Cr (chróm), Mo (molybden) a V (vanad) tvoří karbidy, které zvyšují pevnost a tvrdost, ale snižují obrobitelnost.

Skupina K se používá hlavně v automobilovém průmyslu, strojírenství a železářství.
Tvorba třísek materiálů se liší, od přibližně práškových třísek až po dlouhé třísky. Výkon potřebný ke zpracování této materiálové skupiny je obvykle malý.
Všimněte si, že existuje významný rozdíl mezi šedou litinou (obvykle s třískami připomínajícími prášek) a tvárnou litinou, přičemž ta má často třísky podobné oceli.
Vlastnosti zpracování:
-Krátký třískový materiál.
-Dobrá kontrola třísek za všech provozních podmínek.
-Jednotková řezná síla: 790-1350 N/mm2
- Zpracování vyšší rychlostí bude mít za následek abrazivní opotřebení.
-Střední řezná síla.

 

04-N Neželezné kovy
Co je materiál neželezných kovů?
-Do této kategorie patří neželezné kovy a měkké kovy s tvrdostí pod 130 HB.
- Největší část tvoří slitiny neželezných kovů (Al) obsahující téměř 22 % křemíku (Si).
-Měď, bronz, mosaz.

Skupině N dominuje letecký průmysl a výrobci automobilových kol z hliníkových slitin.
Přestože je požadovaný výkon na mm3 (kubický palec) nízký, pro dosažení vysokých rychlostí úběru kovu je stále nutné vypočítat maximální požadovaný výkon.
Vlastnosti zpracování:
-Dlouhý třískový materiál.
-Pokud se jedná o slitinu, je kontrola třísky poměrně snadná.
-Neželezné kovy (Al) mají viskozitu a vyžadují použití ostrých řezných hran.
-Jednotková řezná síla: 350-700 N/mm2
-Řezná síla a výkon potřebný pro zpracování materiálů ISO N jsou v omezeném rozsahu hodnot.

 

05-Slitina odolná vůči teplu
Co je žáruvzdorná slitina?
- Tepelně odolné slitiny (HRSA) zahrnují mnoho vysoce legovaných materiálů na bázi železa, niklu, kobaltu nebo titanu.
Skupina: na bázi železa, na bázi niklu, na bázi kobaltu
Pracovní podmínky: žíhání, rozpouštěcí tepelné zpracování, stárnutí, válcování, kování, odlévání.
Funkce:
- Vyšší obsah slitiny (kobalt vyšší než nikl) zajišťuje lepší tepelnou odolnost, vyšší pevnost v tahu a vyšší odolnost proti korozi.

Obtížně zpracovatelné materiály skupiny S se používají hlavně v leteckém průmyslu, v průmyslu plynových turbín a generátorů.
Rozsah je široký, ale obvykle je zde vysoká řezná síla.
Vlastnosti zpracování:
-Dlouhý třískový materiál.
-Potíže s kontrolou třísek (vroubkované třísky).
-Pro keramiku je vyžadován záporný úhel stoupání, zatímco pro tvrdé slitiny je vyžadován kladný úhel stoupání.
- Jednotka řezná síla:
Pro žáruvzdorné slitiny: 2400-3100 N/mm2
Pro slitiny titanu: 1300-1400 N/mm2
-Potřebná řezná síla a výkon jsou velmi vysoké.

 

06-H Kalená ocel
Co je to kalená ocel?
-Z hlediska zpracování je kalená ocel nejmenší skupinou.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65 HRC.
-Obvykle je rozsah tvrdosti soustružených tvrdých součástí mezi 55-68 HRC.

Kalená ocel ve skupině H se používá v různých průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl a jeho subdodavatelé, stejně jako výroba strojů a výroba forem.
Obvykle kontinuální, rozžhavené třísky. Tato vysoká teplota pomáhá snižovat hodnotu kc1, která je důležitá pro řešení aplikačních problémů.
Vlastnosti zpracování:
-Dlouhý třískový materiál.
-Poměrně dobrá kontrola třísek.
-Vyžadován negativní přední roh.
-Jednotková řezná síla: 2550-4870 N/mm2
-Potřebná řezná síla a výkon jsou velmi vysoké.