En el tall de metalls, hi ha diferents materials de peces de treball. Els diferents materials tenen diferents característiques de formació i eliminació de tall. Com dominem les característiques dels diferents materials? Els materials metàl·lics estàndard ISO es divideixen en 6 grups de tipus diferents, cada tipus té característiques úniques pel que fa a la mecanització, i aquest article els resumirà per separat.
Els materials metàl·lics es divideixen en 6 categories:
(1) P-acer
(2) M-acer inoxidable
(3) Ferro colat K
(4) N-Metals no ferrosos
(5) Aliatge resistent a la calor S
(6) Acer endurit en H
imatge
↑↑Característiques de tall de diferents materials↑↑
01-Acer P
Què és l'acer?
- L'acer és el grup de materials més gran en el tall de metalls.
- L'acer pot ser acer sense endurir o acer temperat i temperat (duresa fins a 400HB).
- L'acer és un aliatge amb l'element ferro (Fe) com a component principal. Es fabrica mitjançant un procés de fosa.
- El contingut de carboni de l'acer no aliat és inferior al 0,8%, només Fe i cap altre element d'aliatge.
- El contingut de carboni de l'acer aliat és inferior a l'1,7% i s'afegeixen elements d'aliatge com Ni, Cr, Mo, V, W, etc.
imatge
Àmbits d'aplicació: Dins l'àmbit del tall de metalls, el grup P és el grup de materials més gran, ja que abasta diverses àrees industrials diferents.
Els materials solen ser materials d'encenall llarg que formen encenalls continus i relativament uniformes. El patró de xip específic normalment depèn del contingut de carboni.
– Baix contingut de carboni=material resistent i enganxós.
– Material trencadís amb alt contingut de carboni =.
Característiques del processament:
- Materials d'encenall llarg.
- El control del xip és relativament fàcil i suau.
- L'acer suau és enganxós i requereix un tall afilat.
- Força de tall de la unitat kc: 1500~3100 N/mm²
- La força de tall i la potència necessària per processar materials ISO P es troben dins d'un rang limitat.
imatge
02-M d'acer inoxidable
Què és l'acer inoxidable?
- L'acer inoxidable és un material d'aliatge amb almenys un 11% ~ 12% de crom.
- El contingut de carboni sol ser molt baix (fins a 0,01% com a màxim).
- Els principals aliatges són Ni (níquel), Mo (molibdè) i Ti (titani).
- Forma una capa densa de Cr2O3 a la superfície d'acer, el que la fa resistent a la corrosió.
imatge
Àmbits d'aplicació: En el grup M, la majoria d'aplicacions pertanyen al petroli i gas, accessoris de canonades, brides, indústries de procés i indústria farmacèutica.
Forma d'encenall: el material forma estelles irregulars i escamoses que permeten forces de tall més altes que l'acer normal. Hi ha molts tipus diferents d'acer inoxidable. El rendiment de trencament d'encenall (de fàcil a gairebé impossible) varia segons les propietats de l'aliatge i el tractament tèrmic.
Característiques del processament:
- Materials d'encenall llarg.
- El control de l'encenall és relativament suau en ferrita i més difícil en austenita i dúplex.
- Força de tall de la unitat: 1800~2850 N/mm²
- Altes forces de tall, tall acumulat, calor i enduriment per treball durant el mecanitzat.
imatge
03-K ferro colat
Què és el ferro colat?
- Hi ha 3 tipus principals de ferro colat: ferro colat gris (GCI), ferro dúctil (NCI) i ferro de grafit compactat (CGI).
- El ferro colat es compon principalment de Fe-C i té un contingut de silici relativament elevat (1% ~ 3%).
- El contingut de carboni supera el 2%, que és la màxima solubilitat del C en la fase d'austenita.
- S'afegeix Cr (crom), Mo (molibdè) i V (vanadi) per formar carburs, que augmenten la resistència i la duresa però redueixen la mecanització.
imatge
Camps d'aplicació: el grup K s'utilitza principalment a les indústries de peces d'automòbil, fabricació de màquines i ferro.
Forma de xip: els materials varien en forma d'encenall, des d'encenalls gairebé en pols fins a xips llargs. La potència necessària per processar aquest grup de materials sol ser petita.
*Nota: hi ha una gran diferència entre el ferro colat gris (normalment les estelles són gairebé en pols) i el ferro dúctil, la ruptura d'encenalls d'aquest últim sovint és similar a l'acer.
Característiques del processament:
- Materials d'encenall curt.
- Bon control de l'encenall en totes les condicions de funcionament.
- Força de tall de la unitat: 790~1350 N/mm²
- El mecanitzat a velocitats superiors produeix un desgast abrasiu.
- Força de tall mitjana.
imatge
04-N metalls no fèrrics
Què són els materials metàl·lics no fèrrics?
- Aquesta categoria inclou els metalls no fèrrics, els metalls tous amb una duresa inferior a 130 HB.
- Els aliatges de metalls no fèrrics (Al) que contenen gairebé un 22% de silici (Si) formen la part més gran.
- Coure, bronze, llautó.
imatge
Camps d'aplicació: la fabricació d'avions i els fabricants de rodes d'automòbils d'aliatge d'alumini ocupen una posició important al grup N.
Tot i que la potència necessària per polzada cúbica és baixa, per obtenir altes taxes d'eliminació de metalls, encara cal calcular la potència màxima requerida.
Característiques del processament:
- Materials d'encenall llarg.
- En el cas dels aliatges, el control de l'encenall és relativament fàcil.
- Els metalls no fèrrics (Al) són enganxosos i requereixen l'ús de vores de tall afilades.
- Força de tall de la unitat: 350~700 N/mm²
- La força de tall i la potència necessària per processar materials ISO N es troben dins d'un rang limitat.
imatge
05-Aliatge S resistent a la calor
Què és l'aliatge resistent a la calor?
- Els aliatges resistents a la calor (HRSA) inclouen molts materials a base de ferro, níquel, cobalt o titani d'alt aliatge.
Grup: a base de ferro, a base de níquel, a base de cobalt
Condicions de treball: recuit, tractament tèrmic en solució, tractament d'envelliment, laminació, forja, fosa.
Propietats: un alt contingut d'aliatge (cobalt que níquel) garanteix una millor resistència a la calor, una major resistència a la tracció i una major resistència a la corrosió.
imatge
Àrees d'aplicació: Els materials del grup S que són difícils de processar s'utilitzen principalment a les indústries aeroespacial, de turbines de gas i de generadors.
El rang és ampli, però normalment hi ha forces de tall elevades.
Característiques del processament:
- Materials d'encenall llarg.
- Dificultat en el control de les fitxes (xips dentades).
- Es requereix un angle de rasclet negatiu per a la ceràmica i un angle de rastell positiu per al carbur.
- Força de tall de la unitat:
Per a aliatges resistents a la calor: 2400~3100 N/mm²
Per a l'aliatge de titani: 1300~1400 N/mm²
- Requereix grans forces de tall i potència.
imatge
06-Acer endurit H
Què és l'acer endurit?
- Des del punt de vista del mecanitzat, els acers endurits són el grup més petit.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 HRC.
- En general, el rang de duresa de les peces dures que es tornen és generalment entre 55 ~ 68 HRC.
imatge
Àmbits d'aplicació: Els acers endurits del grup H s'utilitzen en una varietat d'indústries, com la indústria de l'automòbil i els seus subcontractistes, així com la construcció de màquines i el negoci de motlles.
Forma d'encenall: normalment contínues, fregides. Aquesta alta temperatura ajuda a reduir els valors de kc1, la qual cosa és important per ajudar a resoldre els reptes de l'aplicació.
Característiques del processament:
- Materials d'encenall llarg.
- Control de xip relativament bo.
- Requereix un angle de rasclet negatiu.
- Força de tall de la unitat: 2550~4870 N/mm²
- Requereix grans forces de tall i potència.
