Kako se različni kovinski materiali različno režejo?

Pri rezanju kovin obstajajo različni materiali obdelovancev, značilnosti rezanja in odstranjevanja različnih materialov pa so različne. Kako lahko razumemo značilnosti različnih materialov? Kovinski materiali po standardu ISO so razdeljeni na 6 različnih tipov, od katerih ima vsak edinstvene značilnosti v smislu obdelovalnosti. Ta članek jih bo povzel ločeno.
Kovinski materiali so razdeljeni v 6 kategorij:
(1) P-jeklo
(2) M-nerjavno jeklo
(3) K-lito železo
(4) N-barvne kovine
(5) S-zlitina, odporna na vročino
(6) H-kaljeno jeklo

Rezalne lastnosti različnih materialov
01-P jeklo
Kaj je jeklo?
-Jeklo je največja skupina materialov na področju rezanja kovin.
-Jeklo je lahko nekaljeno ali kaljeno jeklo (s trdoto do 400HB).
-Jeklo je zlitina, sestavljena predvsem iz železa (Fe). Proizvaja se s postopkom taljenja.
- Vsebnost ogljika v nelegiranem jeklu je manjša od 0,8 %, samo z Fe in brez drugih legirnih elementov.
- Vsebnost ogljika v legiranem jeklu je manjša od 1,7 %, dodani pa so legirni elementi, kot so Ni, Cr, Mo, V, W itd.

V okviru razreza kovin je skupina P največja skupina materialov, saj pokriva več različnih industrijskih področij.
Material je običajno dolg material z odrezki, ki lahko tvori neprekinjene in razmeroma enakomerne odrezke. Posebna oblika sekancev je običajno odvisna od vsebnosti ogljika.
- Trden viskozen material=z nizko vsebnostjo ogljika.
- Krhek material=z visoko vsebnostjo ogljika.
Značilnosti obdelave:
-Dolg čip material.
-Kontrola čipov je relativno enostavna in stabilna.
-Jeklo z nizko vsebnostjo ogljika ima viskoznost in zahteva ostre rezalne robove.
-Enota rezalne sile kc: 1500-3100 N/mm2
- Rezalna sila in moč, potrebni za obdelavo materialov ISO P, sta znotraj omejenega obsega vrednosti.

 

02-M nerjavno jeklo
Kaj je nerjavno jeklo?
-Nerjaveče jeklo je zlitina z najmanj 11-12% kroma.
- Vsebnost ogljika je običajno zelo nizka (največ 0,01 %).
-Glavne zlitine so Ni (nikelj), Mo (molibden) in Ti (titan).
- Oblikujte gosto plast Cr2O3 na površini jekla, da bo odporno proti koroziji.

V skupini M največ uporab pripada naftni in plinski industriji, cevnim fitingom, prirobnicam, predelovalni industriji in farmacevtski industriji.
Material tvori nepravilne ostružke v obliki kosmičev, ki imajo večjo rezalno silo v primerjavi z navadnim jeklom. Obstaja veliko različnih vrst nerjavnega jekla. Zmogljivost lomljenja odrezkov (od lahkih do skoraj nemogočih) je odvisna od lastnosti zlitine in toplotne obdelave.
Značilnosti obdelave:
-Dolg čip material.
- Krmiljenje čipov je razmeroma gladko pri feritu, vendar težko pri avstenitu in dupleksu.
-Enota rezalne sile: 1800-2850 N/mm2
-Med strojno obdelavo nastajajo velika rezalna sila, kopičenje odrezkov, toplota in delovno utrjevanje.

 

03-K litoželezo
Kaj je lito železo?
- Obstajajo tri glavne vrste litega železa: siva litina (GCI), nodularna litina (NCI) in nodularna litina (CGI).
- Lito železo je v glavnem sestavljeno iz Fe-C in ima relativno visoko vsebnost silicija (1-3%).
-Vsebnost ogljika presega 2%, kar je največja topnost C v avstenitni fazi.
- Dodatek Cr (kroma), Mo (molibdena) in V (vanadija) tvori karbide, ki povečajo trdnost in trdoto, vendar zmanjšajo obdelovalnost.

Skupina K se uporablja predvsem v avtomobilskih komponentah, proizvodnji strojev in železarski industriji.
Oblikovanje odrezkov materialov je različno, od približno zdrobljenih odrezkov do dolgih odrezkov. Moč, potrebna za obdelavo te skupine materialov, je običajno majhna.
Upoštevajte, da obstaja velika razlika med sivo litino (običajno z ostružki, podobnimi prahu) in nodularnim železom, pri čemer ima slednja pogosto ostružke, podobne jeklu.
Značilnosti obdelave:
-Kratek čip material.
-Dober nadzor odrezkov v vseh pogojih delovanja.
-Enota rezalne sile: 790-1350 N/mm2
- Obdelava pri višji hitrosti bo povzročila abrazivno obrabo.
-Srednja rezalna sila.

 

04-N barvne kovine
Kaj je material iz neželeznih kovin?
- Ta kategorija vključuje neželezne kovine in mehke kovine s trdoto pod 130 HB.
- Največji del je sestavljen iz zlitin barvnih kovin (Al), ki vsebujejo skoraj 22 % silicija (Si).
-Baker, bron, medenina.

V skupini N prevladujejo letalska industrija in proizvajalci avtomobilskih platišč iz aluminijevih zlitin.
Čeprav je zahtevana moč na mm3 (kubični palec) nizka, je za doseganje visokih stopenj odstranitve kovin še vedno treba izračunati največjo zahtevano moč.
Značilnosti obdelave:
-Dolg čip material.
-Če gre za zlitino, je nadzor ostružkov relativno enostaven.
- Neželezne kovine (Al) imajo viskoznost in zahtevajo uporabo ostrih rezalnih robov.
-Enota rezalne sile: 350-700 N/mm2
- Rezalna sila in moč, potrebni za obdelavo materialov ISO N, sta znotraj omejenega obsega vrednosti.

 

05-S toplotno odporna zlitina
Kaj je toplotno odporna zlitina?
- Toplotno odporne zlitine (HRSA) vključujejo številne visoko legirane materiale na osnovi železa, niklja, kobalta ali titana.
Skupina: na osnovi železa, na osnovi niklja, na osnovi kobalta
Delovni pogoji: žarjenje, toplotna obdelava raztopine, obdelava s staranjem, valjanje, kovanje, litje.
Lastnosti:
-Višja vsebnost zlitine (kobalta več kot niklja) zagotavlja boljšo toplotno odpornost, večjo natezno trdnost in večjo odpornost proti koroziji.

Materiali skupine S, ki jih je težko obdelati, se večinoma uporabljajo v vesoljski industriji, industriji plinskih turbin in generatorjev.
Razpon je širok, vendar je običajno visoka rezalna sila.
Značilnosti obdelave:
-Dolg čip material.
-Težave pri nadzoru odrezkov (nazobčani odrezki).
-Za keramiko je potreben negativni vodilni kot, medtem ko je za trde zlitine potreben pozitiven vodilni kot.
-Rezalna sila enote:
Za toplotno odporne zlitine: 2400-3100 N/mm2
Za titanove zlitine: 1300-1400 N/mm2
- Zahtevana rezalna sila in moč sta zelo visoki.

 

06-H Kaljeno jeklo
Kaj je kaljeno jeklo?
- Z vidika obdelave je kaljeno jeklo najmanjša skupina.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65} HRC.
- Običajno je razpon trdote trdih delov, ki jih stružite, med 55-68 HRC.

Kaljeno jeklo v skupini H se uporablja v različnih panogah, kot so avtomobilska industrija in njeni podizvajalci, pa tudi proizvodnja strojev in kalupov.
Običajno neprekinjeno, rdeče vroče ostružke. Ta visoka temperatura pomaga zmanjšati vrednost kc1, kar je pomembno za reševanje aplikacijskih težav.
Značilnosti obdelave:
-Dolg čip material.
-Relativno dober nadzor odrezkov.
-Potreben je negativni sprednji vogal.
-Enota rezalne sile: 2550-4870 N/mm2
- Zahtevana rezalna sila in moč sta zelo visoki.