Hoe snijden verschillende metalen materialen anders?

Bij het snijden van metaal zijn er verschillende werkstukmaterialen en de snijvormings- en verwijderingseigenschappen van verschillende materialen zijn verschillend. Hoe kunnen we de kenmerken van verschillende materialen begrijpen? ISO-standaard metaalmaterialen zijn onderverdeeld in 6 verschillende typen, elk met unieke kenmerken op het gebied van bewerkbaarheid. In dit artikel worden ze afzonderlijk samengevat.
Metalen materialen zijn onderverdeeld in 6 categorieën:
(1) P-staal
(2) M-roestvrij staal
(3) K-gietijzer
(4) N-non-ferrometalen
(5) S-hittebestendige legering
(6) H-gehard staal

Snijeigenschappen van verschillende materialen
01-P-staal
Wat is staal?
-Staal is de grootste materiaalgroep op het gebied van metaalsnijden.
-Staal kan niet-gehard en getemperd staal zijn of gehard en getemperd staal (met een hardheid tot 400HB).
-Staal is een legering die voornamelijk bestaat uit ijzer (Fe). Het wordt vervaardigd via een smeltproces.
-Het koolstofgehalte van niet-gelegeerd staal is minder dan 0,8%, met alleen Fe en geen andere legeringselementen.
-Het koolstofgehalte van gelegeerd staal is minder dan 1,7% en er worden legeringselementen zoals Ni, Cr, Mo, V, W, enz. toegevoegd.

Binnen het gebied van het verspanen van metaal is de P-groep de grootste materiaalgroep, aangezien deze verschillende industriële domeinen bestrijkt.
Het materiaal is gewoonlijk een materiaal met lange spanen dat continue en relatief uniforme spanen kan vormen. De specifieke vorm van chips hangt meestal af van het koolstofgehalte.
- Laag koolstofgehalte=sterk stroperig materiaal.
- Hoog koolstofgehalte=bros materiaal.
Verwerkingskenmerken:
-Langspanmateriaal.
-Chipcontrole is relatief eenvoudig en stabiel.
- Koolstofarm staal heeft viscositeit en vereist scherpe snijkanten.
-Eenheid snijkracht kc: 1500-3100 N/mm2
-De snijkracht en het vermogen dat nodig is om ISO P-materialen te verwerken, liggen binnen een beperkt bereik van waarden.

 

02-M roestvrij staal
Wat is roestvrij staal?
-Roestvrij staal is een legeringsmateriaal met minimaal 11-12% chroom.
-Het koolstofgehalte is doorgaans erg laag (zo laag als maximaal 0,01%).
-De belangrijkste legeringen zijn Ni (nikkel), Mo (molybdeen) en Ti (titanium).
-Vorm een ​​dichte laag Cr2O3 op het oppervlak van het staal om het corrosiebestendig te maken.

In Groep M behoren de meeste toepassingen tot de olie- en gassector, pijpfittingen, flenzen, procesindustrie en farmaceutische industrie.
Het materiaal vormt onregelmatige, vlokvormige spanen, die een hogere snijkracht hebben vergeleken met gewoon staal. Er zijn veel verschillende soorten roestvrij staal. De spaanbreekprestaties (van gemakkelijk tot bijna onmogelijk te breken) variëren afhankelijk van de legeringseigenschappen en de warmtebehandeling.
Verwerkingskenmerken:
-Langspanmateriaal.
-Spaancontrole is relatief soepel in ferriet, maar moeilijk in austeniet en duplex.
-Eenheid snijkracht: 1800-2850 N/mm2
-Hoge snijkracht, spaanopbouw, hitte en verharding worden gegenereerd tijdens de bewerking.

 

03-K gietijzer
Wat is gietijzer?
-Er zijn drie hoofdtypen gietijzer: grijs gietijzer (GCI), nodulair gietijzer (NCI) en nodulair gietijzer (CGI).
-Gietijzer bestaat voornamelijk uit Fe-C en heeft een relatief hoog siliciumgehalte (1-3%).
-Het koolstofgehalte is groter dan 2%, wat de maximale oplosbaarheid van C in de austenietfase is.
-De toevoeging van Cr (chroom), Mo (molybdeen) en V (vanadium) vormt carbiden, die de sterkte en hardheid vergroten, maar de bewerkbaarheid verminderen.

De K-groep wordt voornamelijk gebruikt in auto-onderdelen, machinebouw en ijzerindustrie.
De spaanvorming van materialen varieert, van ongeveer poedervormige spanen tot lange spanen. Het benodigde vermogen om deze materiaalgroep te verwerken is doorgaans klein.
Merk op dat er een aanzienlijk verschil is tussen grijs gietijzer (meestal met spanen die op poeder lijken) en nodulair gietijzer, waarbij laatstgenoemde vaak spanen heeft die op staal lijken.
Verwerkingskenmerken:
-Korte chipmateriaal.
-Goede spaanbeheersing onder alle bedrijfsomstandigheden.
-Eenheid snijkracht: 790-1350 N/mm2
-Verwerking op een hogere snelheid zal resulteren in schurende slijtage.
-Gemiddelde snijkracht.

 

04-N Non-ferrometalen
Wat is non-ferrometaalmateriaal?
-Deze categorie omvat non-ferrometalen en zachte metalen met een hardheid lager dan 130 HB.
-Het grootste deel bestaat uit non-ferrometaallegeringen (Al) die bijna 22% silicium (Si) bevatten.
-Koper, brons, messing.

De vliegtuigbouwindustrie en de fabrikanten van autowielen van aluminiumlegeringen domineren de N-groep.
Hoewel het benodigde vermogen per mm3 (kubieke inch) laag is, is het voor het bereiken van hoge verspaningsvolumes toch noodzakelijk om het maximaal benodigde vermogen te berekenen.
Verwerkingskenmerken:
-Langspanmateriaal.
-Als het een legering is, is de spaanbeheersing relatief eenvoudig.
-Non-ferrometalen (Al) hebben een viscositeit en vereisen het gebruik van scherpe snijkanten.
-Eenheid snijkracht: 350-700 N/mm2
-De snijkracht en het vermogen dat nodig is voor het verwerken van ISO N-materialen liggen binnen een beperkt bereik van waarden.

 

05-S hittebestendige legering
Wat is hittebestendige legering?
- Hittebestendige legeringen (HRSA) omvatten veel hooggelegeerde materialen op basis van ijzer, nikkel, kobalt of titanium.
Groep: op ijzerbasis, op nikkelbasis, op kobaltbasis
Arbeidsomstandigheden: gloeien, oplossingswarmtebehandeling, verouderingsbehandeling, walsen, smeden, gieten.
Functies:
-Een hoger legeringsgehalte (kobalt hoger dan nikkel) zorgt voor een betere hittebestendigheid, hogere treksterkte en hogere corrosieweerstand.

De moeilijk te verwerken materialen uit de S-groep worden voornamelijk gebruikt in de lucht- en ruimtevaart-, gasturbine- en generatorindustrie.
Het bereik is breed, maar er is meestal sprake van een hoge snijkracht.
Verwerkingskenmerken:
-Langspanmateriaal.
-Moeilijke spaanbeheersing (gekartelde spanen).
-Voor keramiek is een negatieve instelhoek vereist, terwijl voor harde legeringen een positieve instelhoek vereist is.
-Eenheid snijkracht:
Voor hittebestendige legeringen: 2400-3100 N/mm2
Voor titaniumlegeringen: 1300-1400 N/mm2
-De benodigde snijkracht en kracht zijn zeer hoog.

 

06-H Gehard staal
Wat is gehard staal?
-Vanuit verwerkingsperspectief is afgeschrikt staal de kleinste groep.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65 HRC.
-Meestal ligt het hardheidsbereik van harde onderdelen die worden gedraaid tussen 55-68 HRC.

Het geharde staal uit Groep H wordt toegepast in diverse industrieën, zoals de automobielindustrie 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 voor het oplossen van applicatieproblemen.
Verwerkingskenmerken:
-Langspanmateriaal.
-Relatief goede spaanbeheersing.
-Negatieve voorhoek vereist.
-Eenheid snijkracht: 2550-4870 N/mm2
-De benodigde snijkracht en kracht zijn zeer hoog.