Pri rezaní kovov existujú rôzne materiály obrobku. Rôzne materiály majú rôzne charakteristiky tvorby rezu a odstraňovania. Ako ovládame vlastnosti rôznych materiálov? Kovové materiály normy ISO sú rozdelené do 6 rôznych typových skupín, pričom každý typ má jedinečné vlastnosti z hľadiska obrobiteľnosti a 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
obrázok
↑↑Rezné vlastnosti rôznych materiálov↑↑
01-P oceľ
čo je oceľ?
- Oceľ je najväčšia skupina materiálov v rezaní kovov.
- Oceľ môže byť nekalená alebo kalená a popúšťaná oceľ (tvrdosť do 400HB).
- Oceľ je zliatina s prvkom železo (Fe) ako jej hlavnou zložkou. Vyrába sa procesom tavenia.
- Obsah uhlíka v nelegovanej oceli je nižší ako 0,8 %, iba Fe a žiadne iné legujúce prvky.
- Obsah uhlíka v legovanej oceli je menší ako 1,7% a pridávajú sa legujúce prvky ako Ni, Cr, Mo, V, W atď.
obrázok
Oblasti použitia: V rámci obrábania kovov je skupina P najväčšou materiálovou skupinou, pretože pokrýva niekoľko rôznych priemyselných oblastí.
Materiály sú zvyčajne materiály s dlhými trieskami, ktoré tvoria súvislé, relatívne rovnomerné triesky. Špecifický vzor čipu zvyčajne závisí od obsahu uhlíka.
– Pevný, lepkavý materiál s nízkym obsahom uhlíka =.
– Krehký materiál s vysokým obsahom uhlíka =.
Vlastnosti spracovania:
- Materiály s dlhými trieskami.
- Ovládanie čipu je pomerne jednoduché a plynulé.
- Mäkká oceľ je lepkavá a vyžaduje ostrú reznú hranu.
- Jednotka rezná sila kc: 1500~3100 N/mm²
- Rezná sila a výkon potrebný na spracovanie materiálov ISO P sú v obmedzenom rozsahu.
obrázok
02-M nerezová oceľ
Čo je nehrdzavejúca oceľ?
- Nehrdzavejúca oceľ je zliatinový materiál s najmenej 11% ~ 12% chrómu.
- Obsah uhlíka je zvyčajne veľmi nízky (maximálne 0,01 %).
- Hlavné zliatiny sú Ni (nikel), Mo (molybdén) a Ti (titán).
- Vytvára hustú vrstvu Cr2O3 na povrchu ocele, vďaka čomu je odolná voči korózii.
obrázok
Oblasti použitia: V skupine M patrí väčšina aplikácií do ropného a plynárenského priemyslu, potrubných armatúr, prírub, spracovateľského priemyslu a farmaceutického priemyslu.
Tvar triesky: Materiál tvorí nepravidelné, vločkovité triesky, ktoré umožňujú vyššie rezné sily ako bežná oceľ. Existuje mnoho rôznych druhov nehrdzavejúcej ocele. Výkon pri lámaní triesok (od ľahkého po takmer nemožné) sa líši v závislosti od vlastností zliatiny a tepelného spracovania.
Vlastnosti spracovania:
- Materiály s dlhými trieskami.
- Ovládanie triesok je relatívne plynulé vo ferite a ťažšie v austenite a duplexe.
- Jednotková rezná sila: 1800~2850 N/mm²
- Vysoké rezné sily, nábehová hrana, tepelné a pracovné kalenie pri obrábaní.
obrázok
03-K liatina
Čo je liatina?
- Existujú 3 hlavné typy liatiny: sivá liatina (GCI), tvárna liatina (NCI) a liatina s kompaktným grafitom (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.
- Cr (chróm), Mo (molybdén) a V (vanád) sa pridávajú za vzniku karbidov, ktoré zvyšujú pevnosť a tvrdosť, ale znižujú obrobiteľnosť.
obrázok
Oblasti použitia: Skupina K sa používa hlavne v automobilových súčiastkach, strojárskom a železiarskom priemysle.
Tvar triesky: Materiály sa líšia tvarom triesok, od takmer práškových triesok až po dlhé triesky. Výkon potrebný na spracovanie tejto materiálovej skupiny je zvyčajne malý.
*Upozornenie: Medzi sivou liatinou (zvyčajne sú triesky takmer práškovité) a tvárnou liatinou je veľký rozdiel, lámanie triesok pri tvárnej liatine je často podobné oceli.
Vlastnosti spracovania:
- Materiály s krátkymi trieskami.
- Dobrá kontrola triesok vo všetkých prevádzkových podmienkach.
- Jednotková rezná sila: 790~1350 N/mm²
- Obrábanie pri vyšších rýchlostiach spôsobuje abrazívne opotrebovanie.
- Stredná rezná sila.
obrázok
04-N neželezné kovy
Čo sú materiály z neželezných kovov?
- Do tejto kategórie patria neželezné kovy, mäkké kovy s tvrdosťou pod 130 HB.
- Najväčšiu časť tvoria zliatiny neželezných kovov (Al) obsahujúce takmer 22 % kremíka (Si).
- Meď, bronz, mosadz.
obrázok
Oblasti použitia: Výroba lietadiel a výrobcovia automobilových kolies z hliníkových zliatin zaujímajú hlavné postavenie v skupine N.
Hoci je potrebný výkon na kubický palec nízky, na dosiahnutie vysokých rýchlostí úberu kovu je stále potrebné vypočítať maximálny požadovaný výkon.
Vlastnosti spracovania:
- Materiály s dlhými trieskami.
- V prípade zliatin je kontrola triesky pomerne jednoduchá.
- Neželezné kovy (Al) sú lepkavé 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.
obrázok
05-Zliatina odolná voči teplu
Čo je tepelne odolná zliatina?
- Žiaruvzdorné zliatiny (HRSA) zahŕňajú mnoho vysokolegovaných materiálov na báze železa, niklu, kobaltu alebo titánu.
Skupina: Na báze železa, na báze niklu, na báze kobaltu
Pracovné podmienky: žíhanie, roztokové tepelné spracovanie, starnutie, valcovanie, kovanie, odlievanie.
Vlastnosti: Vyšší obsah zliatiny (kobalt ako nikel) zabezpečuje lepšiu tepelnú odolnosť, vyššiu pevnosť v ťahu a vyššiu odolnosť proti korózii.
obrázok
Oblasti použitia: Materiály skupiny S, ktoré sa ťažko spracovávajú, sa používajú hlavne v leteckom priemysle, v priemysle plynových turbín a generátorov.
Rozsah je široký, ale zvyčajne sú prítomné vysoké rezné sily.
Vlastnosti spracovania:
- Materiály s dlhými trieskami.
- Ťažkosti s kontrolou triesok (zubaté triesky).
- Záporný uhol čela je potrebný pre keramiku a kladný uhol čela je potrebný pre karbid.
- Jednotka rezná sila:
Pre žiaruvzdorné zliatiny: 2400~3100 N/mm²
Pre zliatinu titánu: 1300~1400 N/mm²
- Vyžaduje vysoké rezné sily a výkon.
obrázok
06-Hkalená oceľ
Čo je tvrdená oceľ?
- Z hľadiska obrábania sú kalené ocele najmenšou skupinou.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 HRC.
- Vo všeobecnosti je rozsah tvrdosti otáčaných tvrdých častí všeobecne medzi 55~68 HRC.
obrázok
Oblasti použitia: Kalené ocele skupiny H sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, ako je automobilový priemysel a jeho subdodávatelia, ako aj strojárstvo a výroba foriem.
Tvar triesky: zvyčajne súvislé, rozžeravené triesky. Táto vysoká teplota pomáha znižovať hodnoty kc1, čo je dôležité pri riešení problémov aplikácie.
Vlastnosti spracovania:
- Materiály s dlhými trieskami.
- Relatívne dobrá kontrola triesky.
- Vyžaduje negatívny uhol sklonu.
- Jednotková rezná sila: 2550~4870 N/mm²
- Vyžaduje vysoké rezné sily a výkon.
