Hoe Metaalmateriaalverschillen Snijprestaties Beïnvloeden

In metaalsnijden zullen er verschillende werkstukmaterialen zijn, en verschillende materialen hebben verschillende snijvormings- en verwijdingskenmerken. Hoe vatten we de kenmerken van verschillende materialen? ISO-standaard metalen materialen zijn verdeeld in 6 verschillende typen groepen, elk met unieke kenmerken in termen van bewerkbaarheid. Dit artikel zal ze afzonderlijk samenvatten.

Metaalmateriaal is verdeeld in zes hoofdcategorieën:

• P- staal
• M- roestvrij staal
• K- gietijzer
• N- non-ferro metalen
• S- warmtebestendige legering
• H- geharde staal

1-P Staal

Wat is staal?

-Staal is de grootste materiaalgroep op het gebied van metaalsnijden.

-Het staal kan ongeharde staal of aangebrande en aangelaten staal zijn (hardheid tot 400HB).

-Staal is een legering met ijzer (Fe) als hoofdbestanddeel. Het wordt geproduceerd door een smeltproces.

-De koolstofgehalte van niet-gelegerd staal is minder dan 0,8%, alleen Fe en geen andere legeringselementen.

-De koolstofgehalte van gelegerd staal is minder dan 1,7%, en legeringselementen zoals Ni, Cr, Mo, V, W, enz. worden toegevoegd.

Toepassingsgebieden:

In het bereik van metaalsnijden is groep P de grootste materiaalgroep omdat het verschillende industriële velden bedekt.

Het materiaal is meestal een lang spaan materiaal, dat continue en relatief uniforme spannen kan vormen. De specifieke spaanvorm hangt meestal af van de koolstofgehalte.

– Lage koolstofgehalte = zacht, kleverig materiaal.

– Hoge koolstofgehalte = broos materiaal.

Verwerkingskenmerken:

-Lang spaan materiaal.

-Spanncontrole is relatief gemakkelijk en stabiel.

-Zacht staal is kleverig en vereist scherpe snijranden.

-Eenheid snijkracht kc: 1500–3100 N/mm²

-De snijkracht en vermogen die vereist zijn om ISO P materialen te verwerken, zijn binnen een beperkt bereik.

2-M Roestvrij Staal

Wat is roestvrij staal?

-Roestvrij staal is een legeringsmateriaal met een minimum van 11-12% chroom.

-Koolstofgehalte is meestal erg laag (zo laag als 0,01% max).

-De legeringen zijn voornamelijk Ni (nikkel), Mo (molybdeen) en Ti (titaan).

-Een dichte laag Cr2O3 wordt op het staaloppervlak gevormd om het corrosiebestendig te maken.

Toepassingsgebieden:

In de M-groep behoren de meeste toepassingen tot de olie- en gasindustrie, pijpaansluitingen, flessen, verwerkingsindustrieën en farmaceutische industrieën.

Spaanvorm: Het materiaal vormt onregelmatige vlakespannen, wat een hogere snijkracht heeft vergeleken met gewoon staal. Er zijn veel verschillende typen roestvrij staal. De spaanbrekprestaties (van gemakkelijk tot bijna onmogelijk te breken) variëren met legeringseigenschappen en warmtebehandeling.

Verwerkingskenmerken:

-Lang spaan materiaal.

-Spanncontrole is relatief soepel in ferriet, maar moeilijk in austeniet en duplex.

-Eenheid snijkracht: 1800-2850 N/mm²

-Hoge snijkracht, opgebouwde rand, warmte en werkverharding tijdens bewerking.

3-K Gietijzer

Wat Is Gietijzer?

-Er zijn drie hoofdtypen gietijzer: grijs gietijzer (GCI), knorpelgietijzer (NCI) en gecompacteerd grafiet gietijzer (CGI).

-Gietijzer bestaat voornamelijk uit Fe-C, met relatief hoge siliciumgehalte (1~3%).

-De koolstofgehalte overschrijdt 2%, wat de maximale oplosbaarheid van C in de austenietfase is.

-Cr (chroom), Mo (molybdeen) en V (vanadium) worden toegevoegd om carbiden te vormen, wat sterkte en hardheid verhoogt, maar bewerkbaarheid vermindert.

Toepassingsgebieden:

Groep K wordt voornamelijk gebruikt in auto-onderdelen, machineproductie en ijzerproductie.

Spaanvorm:

De spaanvorm van het materiaal is verschillend, van poederachtige spannen tot lange spannen. Het vermogen dat vereist is om deze materiaalgroep te verwerken, is meestal klein.

*Let op: Er is een groot verschil tussen grijs gietijzer (meestal de spannen zijn ongeveer poederachtig) en knorpelgietijzer. De spaanbreking van de laatste is vaak vergelijkbaar met staal.

Verwerkingskenmerken:

-Kort spaan materiaal.

-Goede spanncontrole onder alle werkomstandigheden.

-Eenheid snijkracht: 790-1350 N/mm²

-Bewerking bij hogere snelheden zal slijtende slijtage veroorzaken.

-Gemiddelde snijkracht.

4-N Non-ferro Metalen

Wat Is Een Non-ferro Metaalmateriaal?

-Deze categorie omvat non-ferro metalen en zachte metalen met een hardheid van minder dan 130 HB.

-Non-ferro metaal (Al) legeringen die bijna 22% silicium (Si) bevatten, vormen het grootste deel.

-Koper, brons, messing.

Toepassingsgebieden:

Vliegtuigproductie en aluminiumlegering auto wiel fabrikanten nemen een dominante positie in in groep N.

Hoewel het vermogen per kubieke inch laag is, is het nog steeds nodig om het maximale benodigde vermogen te berekenen om een hoge metaalverwijderingssnelheid te verkrijgen.

Verwerkingskenmerken:

-Lang spaan materiaal.

-Als het een legering is, is spanncontrole relatief gemakkelijk.

-Non-ferro metalen (Al) zijn kleverig en vereisen scherpe snijranden.

-Eenheid snijkracht: 350-700 N/mm²

-De snijkracht en vermogen die vereist zijn om ISO N materialen te verwerken, zijn binnen een beperkt bereik.

5-S Warmtebestendige Legering

Wat Is Een Warmtebestendige Legering?

-Warmtebestendige legeringen (HRSA) omvatten veel hoge-legering ijzer, nikkel, kobalt of titaan gebaseerde materialen.

-Groep: ijzer-gebaseerd, nikkel-gebaseerd, kobalt-gebaseerd

-Werkomstandigheden: aanlopen, oplossingswarmtebehandeling, verouderingsbehandeling, walzen, smeden, gieten.

-Kenmerken: Hogere legeringsinhoud (kobalt is hoger dan nikkel) kan betere warmtebestendigheid, hogere treksterkte en hogere corrosieweerstand garanderen.

Toepassingsgebieden:

S-groep materialen die moeilijk te verwerken zijn, worden voornamelijk gebruikt in luchtvaart, gasturbine en generator industrieën.

Het bereik is wijd, maar hoge snijkrachten zijn meestal aanwezig.

Verwerkingskenmerken:

-Lang spaan materiaal.

-Moeilijke spanncontrole (getande spannen).

-Voor keramiek is een negatieve hoek vereist, en voor hardmetaal is een positieve hoek vereist.

-Eenheid snijkracht:

Voor warmtebestendige legeringen: 2400–3100 N/mm²

Voor titaniumlegering: 1300-1400 N/mm²

-De vereiste snijkracht en vermogen zijn hoog.

6-H Geharde Staal

Wat is geharde staal?

-Vanuit een verwerkingsperspectief is geharde staal de kleinste groep.

-Deze groep bevat aangebrande en aangelaten stalen met hardheid >45–65 HRC.

-Over het algemeen is de hardheid van de harde onderdelen die gedraaid worden doorgaans tussen 55~68 HRC.

Toepassingsgebieden:

Geharde stalen in groep H worden in diverse industrieën gebruikt, zoals de auto-industrie en haar subaannemers, evenals machineproductie en matrijszaken.

Spaanvorm:

meestal continu, roodgloeiende spaan. Deze hoge temperatuur helpt de kc1 waarde te verlagen en is belangrijk om applicatieproblemen op te lossen.

Verwerkingskenmerken:

-Lang spaan materiaal.

-Relatief goede spanncontrole.

-Een negatieve hoek is vereist.

-Eenheid snijkracht: 2550-4870 N/mm²

-De vereiste snijkracht en vermogen zijn hoog.