Ako sa rôzne kovové materiály režú odlišne?

Pri rezaní kovov existujú rôzne materiály obrobku a charakteristiky tvorby a odstraňovania rezu rôznych materiálov sú rôzne. Ako môžeme pochopiť vlastnosti rôznych materiálov? Kovové materiály podľa normy ISO sú rozdelené do 6 rôznych typov, z ktorých každý má jedinečné vlastnosti z hľadiska obrobiteľnosti. Tento článok ich zosumarizuje samostatne.
Kovové materiály sú rozdelené do 6 kategórií:
(1) P-oceľ
(2) M-nehrdzavejúca oceľ
(3) K-liatina
(4) N-neželezné kovy
(5) S-žiaruvzdorná zliatina
(6) H-kalená oceľ

Rezné vlastnosti rôznych materiálov
01-P oceľ
čo je oceľ?
-Oceľ je najväčšou materiálovou skupinou v oblasti rezania kovov.
-Oceľ môže byť nekalená a temperovaná oceľ alebo kalená a temperovaná oceľ (s tvrdosťou do 400HB).
-Ocel je zliatina zložená predovšetkým zo železa (Fe). Vyrába sa procesom tavenia.
-Obsah uhlíka v nelegovanej oceli je nižší ako 0,8 %, iba s Fe a bez iných legujúcich prvkov.
-Obsah uhlíka v legovanej oceli je menší ako 1,7% a pridávajú sa legujúce prvky ako Ni, Cr, Mo, V, W atď.

V oblasti rezania kovov je skupina P najväčšou materiálovou skupinou, pretože pokrýva niekoľko rôznych priemyselných oblastí.
Materiál je zvyčajne dlhý trieskový materiál, ktorý môže vytvárať súvislé a relatívne rovnomerné triesky. Konkrétna forma čipsov zvyčajne závisí od obsahu uhlíka.
- Pevný viskózny materiál s nízkym obsahom uhlíka=.
- Krehký=materiál s vysokým obsahom uhlíka.
Vlastnosti spracovania:
- Materiál dlhých triesok.
-Ovládanie čipu je pomerne jednoduché a stabilné.
- Nízkouhlíková oceľ má viskozitu a vyžaduje ostré rezné hrany.
-Jednotková rezná sila kc: 1500-3100 N/mm2
-Rezná sila a výkon potrebný na spracovanie materiálov ISO P sú v obmedzenom rozsahu hodnôt.

 

02-M nerezová oceľ
Čo je nehrdzavejúca oceľ?
-Nehrdzavejúca oceľ je zliatinový materiál s minimálnym obsahom 11-12 % chrómu.
-Obsah uhlíka je zvyčajne veľmi nízky (maximálne 0,01 %).
-Hlavnými zliatinami sú Ni (nikel), Mo (molybdén) a Ti (titán).
- Vytvorte hustú vrstvu Cr2O3 na povrchu ocele, aby bola odolná voči korózii.

V skupine M patrí väčšina aplikácií do ropného a plynárenského priemyslu, potrubných armatúr, prírub, spracovateľského priemyslu a farmaceutického priemyslu.
Materiál tvorí nepravidelné vločkovité triesky, ktoré majú vyššiu reznú silu v porovnaní s bežnou oceľou. Existuje mnoho rôznych druhov nehrdzavejúcej ocele. Výkon pri lámaní triesok (od ľahkého po takmer nemožné zlomiť) sa líši v závislosti od vlastností zliatiny a tepelného spracovania.
Vlastnosti spracovania:
- Materiál dlhých triesok.
-Ovládanie čipu je relatívne hladké vo ferite, ale ťažké v austenite a duplexe.
-Jednotková rezná sila: 1800-2850 N/mm2
-Počas obrábania vzniká vysoká rezná sila, hromadenie triesok, teplo a pracovné kalenie.

 

03-K liatina
Čo je liatina?
-Existujú tri hlavné typy liatiny: sivá liatina (GCI), tvárna liatina (NCI) a tvárna liatina (CGI).
-Liatina sa skladá hlavne z Fe-C a má relatívne vysoký obsah kremíka (1-3%).
-Obsah uhlíka presahuje 2%, čo je maximálna rozpustnosť C v austenitickej fáze.
-Pridanie Cr (chróm), Mo (molybdén) a V (vanád) vytvára karbidy, ktoré zvyšujú pevnosť a tvrdosť, ale znižujú obrobiteľnosť.

Skupina K sa používa najmä v automobilovom priemysle, výrobe strojov a železiarstve.
Tvorba triesok materiálov je rôzna, od približne práškových triesok až po dlhé triesky. Výkon potrebný na spracovanie tejto materiálovej skupiny je zvyčajne malý.
Všimnite si, že existuje významný rozdiel medzi sivou liatinou (zvyčajne s trieskami pripomínajúcimi prášok) a tvárnou liatinou, pričom tvárná liatina má často triesky podobné oceli.
Vlastnosti spracovania:
-Krátky čipový materiál.
-Dobrá kontrola triesok vo všetkých prevádzkových podmienkach.
-Jednotková rezná sila: 790-1350 N/mm2
- Spracovanie pri vyššej rýchlosti bude mať za následok abrazívne opotrebovanie.
- Stredná rezná sila.

 

04-N Neželezné kovy
Čo je materiál z neželezných kovov?
-Do tejto kategórie patria neželezné kovy a mäkké kovy s tvrdosťou pod 130 HB.
-Najväčšiu časť tvoria zliatiny neželezných kovov (Al) s obsahom takmer 22 % kremíka (Si).
-Meď, bronz, mosadz.

V skupine N dominuje letecký priemysel a výrobcovia automobilových kolies z hliníkovej zliatiny.
Aj keď je potrebný výkon na mm3 (kubický palec) nízky, na dosiahnutie vysokých rýchlostí úberu kovu je stále potrebné vypočítať maximálny požadovaný výkon.
Vlastnosti spracovania:
- Materiál dlhých triesok.
-Ak ide o zliatinu, kontrola triesky je pomerne jednoduchá.
-Neželezné kovy (Al) majú viskozitu a vyžadujú použitie ostrých rezných hrán.
-Jednotková rezná sila: 350-700 N/mm2
-Rezná sila a výkon potrebný na spracovanie materiálov ISO N sú v obmedzenom rozsahu hodnôt.

 

05-Zliatina odolná voči teplu
Čo je tepelne odolná zliatina?
- Tepelne odolné zliatiny (HRSA) zahŕňajú mnoho vysoko legovaných materiálov na báze železa, niklu, kobaltu alebo titánu.
Skupina: na báze železa, niklu, kobaltu
Pracovné podmienky: žíhanie, roztokové tepelné spracovanie, starnutie, valcovanie, kovanie, odlievanie.
Vlastnosti:
- Vyšší obsah zliatiny (kobalt vyšší ako nikel) zabezpečuje lepšiu tepelnú odolnosť, vyššiu pevnosť v ťahu a vyššiu odolnosť proti korózii.

Ťažko spracovateľné materiály skupiny S sa používajú hlavne v leteckom priemysle, v priemysle plynových turbín a generátorov.
Rozsah je široký, ale zvyčajne je tu vysoká rezná sila.
Vlastnosti spracovania:
- Materiál dlhých triesok.
- Ťažkosti s kontrolou čipu (zúbkované čipy).
-Pre keramiku je potrebný negatívny uhol nábehu, zatiaľ čo pre tvrdé zliatiny je potrebný kladný uhol nábehu.
- Jednotka reznej sily:
Pre zliatiny odolné voči teplu: 2400-3100 N/mm2
Pre zliatiny titánu: 1300-1400 N/mm2
-Požadovaná rezná sila a výkon sú veľmi vysoké.

 

06-H Kalená oceľ
Čo je tvrdená oceľ?
-Z hľadiska spracovania je kalená oceľ najmenšou skupinou.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65 HRC.
-Rozsah tvrdosti sústružených tvrdých častí je zvyčajne medzi 55-68 HRC.

Kalená oceľ v skupine H sa používa v rôznych priemyselných odvetviach, ako je automobilový priemysel a jeho subdodávatelia, ako aj výroba strojov a výroba foriem.
Zvyčajne nepretržité, rozžeravené triesky. Táto vysoká teplota pomáha znižovať hodnotu kc1, ktorá je dôležitá pre riešenie aplikačných problémov.
Vlastnosti spracovania:
- Materiál dlhých triesok.
-Pomerne dobrá kontrola triesky.
- Vyžaduje sa negatívny predný roh.
-Jednotková rezná sila: 2550-4870 N/mm2
-Požadovaná rezná sila a výkon sú veľmi vysoké.