Bij het snijden van metaal zullen er verschillende werkstukmaterialen zijn, verschillende materialen, de snijvorming en verwijderingskenmerken zijn verschillend, hoe beheersen we de kenmerken van verschillende materialen?Metaalmaterialen volgens de ISO-norm zijn onderverdeeld in 6 verschillende typegroepen, die elk unieke eigenschappen hebben op het gebied van bewerkbaarheid en afzonderlijk in dit artikel zullen worden samengevat.
Metalen materialen zijn onderverdeeld in 6 categorieën:
(1) P-staal
(2) M-roestvrij staal
(3) K-gietijzer
(4) N-non-ferrometaal
(5) S- Hittebestendige legering
(6) H-gehard staal
Wat is staal?
- Staal is de grootste materiaalgroep op het gebied van metaalbewerking.
- Staal kan ongehard of gehard staal zijn (hardheid tot 400HB).
- Staal is een legering met ijzer (Fe) als hoofdbestanddeel.Het wordt gemaakt door middel van het smeltproces.
- Ongelegeerd staal heeft een koolstofgehalte van minder dan 0,8%, alleen Fe en geen andere legeringselementen.
- Het koolstofgehalte van gelegeerd staal is minder dan 1,7% en er worden legeringselementen toegevoegd, zoals Ni, Cr, Mo, V, W, enz.
- Laag koolstofgehalte = taai stroperig materiaal.
- Hoog koolstofgehalte = bros materiaal.
Verwerkingskenmerken:
- Lang spaanmateriaal.
- Chipcontrole is relatief eenvoudig en soepel.
- Zacht staal is plakkerig en vereist een scherpe snijkant.
- Eenheid snijkracht kc: 1500~3100 N/mm².
- De snijkracht en het vermogen die nodig zijn om ISO P-materialen te bewerken, liggen binnen een beperkt waardenbereik.
Wat is roestvrij staal?
- Roestvrij staal is een legeringsmateriaal met minimaal 11% ~ 12% chroom.
- Het koolstofgehalte is meestal erg laag (zo laag als 0,01% Max).
- De legeringen zijn voornamelijk Ni (nikkel), Mo (molybdeen) en Ti (titanium).
- Vormt een dichte laag Cr2O3 op het oppervlak van het staal, waardoor het bestand is tegen corrosie.
In Groep M bevinden de meeste toepassingen zich in de olie- en gas-, pijpfitting-, flens-, verwerkings- en farmaceutische industrie.
Het materiaal vormt onregelmatige, schilferende spanen en heeft een hogere snijkracht dan gewoon staal.Er zijn veel verschillende soorten RVS.Spaanbrekingsprestaties (van gemakkelijk tot bijna onmogelijk om spaanders te breken) variëren afhankelijk van de legeringskenmerken en warmtebehandeling.
Verwerkingskenmerken:
- Lang spaanmateriaal.
Spaanbeheersing is relatief soepel in ferriet en moeilijker in austeniet en biphase.
- Eenheid snijkracht: 1800~2850 N/mm².
- Hoge snijkracht, spaanopbouw, hitte en werkharding tijdens de bewerking.
Wat is gietijzer?
Er zijn drie hoofdsoorten gietijzer: grijs gietijzer (GCI), nodulair gietijzer (NCI) en vermiculair gietijzer (CGI).
- Gietijzer bestaat voornamelijk uit Fe-C, met een relatief hoog siliciumgehalte (1%~3%).
- Koolstofgehalte van meer dan 2%, wat de grootste oplosbaarheid van C in de austenietfase is.
- Cr (chroom), Mo (molybdeen) en V (vanadium) worden toegevoegd om carbiden te vormen, waardoor de sterkte en hardheid toenemen, maar de bewerkbaarheid wordt verminderd.
Groep K wordt voornamelijk gebruikt in auto-onderdelen, machinebouw en ijzerproductie.
De spaanvorming van het materiaal varieert, van bijna poedervormige spanen tot lange spanen.Het vermogen dat nodig is om deze materiaalgroep te verwerken is meestal klein.
Merk op dat er een groot verschil is tussen grijs gietijzer (dat meestal ongeveer poedervormige spanen heeft) en nodulair gietijzer, waarvan het breken van spanen in veel gevallen meer op staal lijkt.
Verwerkingskenmerken:
- Kort spanend materiaal.
- Goede spaanbeheersing onder alle bedrijfsomstandigheden.
- Snijkracht per eenheid: 790~1350 N/mm².
- Abrasieve slijtage treedt op bij het bewerken met hogere snelheden.
- Gemiddelde snijkracht.
Wat zijn non-ferro materialen?
- Deze categorie bevat non-ferrometalen, zachte metalen met een hardheid van minder dan 130HB.
Legeringen van non-ferrometalen (Al) met bijna 22% silicium (Si) vormen het grootste deel.
- Koper, brons, messing.
Vliegtuigfabrikanten en fabrikanten van autowielen van aluminiumlegeringen domineren Group N.
Hoewel het benodigde vermogen per mm³ (kubieke inch) laag is, is het toch nodig om het maximale vermogen te berekenen dat nodig is om een hoog verspaningsrendement te verkrijgen.
Verwerkingskenmerken:
- Lang spaanmateriaal.
- Als het een legering is, is spaanbeheersing relatief eenvoudig.
- Non-ferrometalen (Al) zijn plakkerig en vereisen het gebruik van scherpe snijkanten.
- Snijkracht per eenheid: 350~700 N/mm².
- De snijkracht en het vermogen die nodig zijn om ISO N-materialen te bewerken, liggen binnen een beperkt waardenbereik.
Wat is een hittebestendige legering?
Hittebestendige legeringen (HRSA) omvatten veel hooggelegeerde materialen op ijzer-, nikkel-, kobalt- of titaniumbasis.
- Groep: IJzer, nikkel, kobalt.
- Werkomstandigheden: uitgloeien, oplossingswarmtebehandeling, verouderingsbehandeling, walsen, smeden, gieten.
Functies:
Een hoger legeringsgehalte (kobalt is hoger dan nikkel) zorgt voor een betere hittebestendigheid, hogere treksterkte en hogere corrosieweerstand.
Materialen uit de S-groep, die moeilijk te verwerken zijn, worden voornamelijk gebruikt in de luchtvaart-, gasturbine- en generatorindustrie.
Het bereik is breed, maar meestal zijn er hoge snijkrachten aanwezig.
Verwerkingskenmerken:
- Lang spaanmateriaal.
- Spaanbeheersing is moeilijk (gekartelde spanen).
- Een negatieve voorhoek is vereist voor keramiek en een positieve voorhoek is vereist voor hardmetaal.
- Eenheid snijkracht:
Voor hittebestendige legeringen: 2400~3100 N/mm².
Voor titaniumlegering: 1300~1400 N/mm².
- Hoge snijkracht en kracht vereist.
Wat is gehard staal?
- Bewerkingstechnisch is gehard staal een van de kleinste subgroepen.
- Deze groep bevat gehard staal met een hardheid >45 tot 65HRC.
- Over het algemeen ligt het hardheidsbereik van de harde onderdelen die worden gedraaid meestal tussen 55 en 68 HRC.
De geharde staalsoorten van Groep H worden gebruikt in verschillende industrieën, zoals de auto-industrie en haar onderaannemers, maar ook in de machinebouw en matrijzenbouw.
Meestal continue, roodgloeiende chips.Deze hoge temperatuur helpt de kc1-waarde te verlagen, wat belangrijk is om applicatie-uitdagingen op te lossen.
Verwerkingskenmerken:
- Lang spaanmateriaal.
- Relatief goede spaanbeheersing.
- Vereist een negatieve voorhoek.
- Eenheid snijkracht: 2550~4870 N/mm².
- Hoge snijkracht en kracht vereist.
Posttijd: 24 juli 2023