在金屬切削加工中,會有不同的工件資料,不同的資料其切削構(gòu)成與去除特性各不相同,我們怎樣來掌握不同資料的特性呢?ISO標(biāo)準(zhǔn)金屬資料分為6種不同的類型組,每種類型在可加工性方面都具有共同的特性,本文將分別對它們進(jìn)行總結(jié)。
金屬資料分為6大類:
(1)P-鋼
(2)M-不銹鋼
(3)K-鑄鐵
(4)N-有色金屬
(5)S-耐熱合金
(6)H-淬硬鋼
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P鋼
什么是鋼?
- 鋼是金屬切削范疇中最大的資料組。
- 鋼可以是非淬硬鋼或調(diào)質(zhì)鋼 (硬度達(dá)400HB)。
- 鋼是一種以鐵 (Fe) 元素為主要成分的合金。它經(jīng)過熔煉進(jìn)程制作而成。
- 非合金鋼的碳含量低于0.8%,只要Fe而沒有其他合金元素。
- 合金鋼的碳含量低于1.7%,加入了合金元素,如Ni、Cr、Mo、V、W等。
在金屬切削規(guī)模內(nèi),P組是最大的資料組,由于它涵蓋了幾個不同的工業(yè)范疇。
資料一般為長切屑資料,可以構(gòu)成接連、相對均勻的切屑。詳細(xì)的切屑方式一般取決于碳含量。
– 含碳量低 = 堅韌的粘性資料。
– 含碳量高 = 脆性資料。
加工特性:
- 長切屑資料。
- 切屑操控相對簡單、平穩(wěn)。
- 低碳鋼有粘性,需求尖利的切削刃。
- 單位切削力kc:1500–3100 N/mm2
- 加工ISO P資料需求的切削力及功率,都在有限值規(guī)模內(nèi)。
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M不銹鋼
什么是不銹鋼?
- 不銹鋼是帶有最少11–12%鉻的合金資料。
- 碳含量一般很低 (低至最大0.01%)。
- 合金主要是Ni (鎳)、Mo (鉬) 和Ti (鈦)。
- 在鋼表面構(gòu)成一層致密的Cr2O3,使其耐腐蝕。
在M組中,大部分運用都屬于石油和天然氣、管件、法蘭、加工職業(yè)以及制藥職業(yè)。
資料構(gòu)成不規(guī)則的薄片狀切屑,與一般鋼材相比,其切削力更高。不銹鋼有許多種不同的類型。斷屑性能 (從簡單到幾乎無法斷屑) 因合金特性和熱處理的不同而不同。
加工特性:
- 長切屑資料。
- 切屑操控在鐵素體中相對平順, 在奧氏體和雙相中較困難。
- 單位切削力:1800-2850 N/mm2
- 加工時發(fā)生高切削力、積屑瘤、熱量和加工硬化。
K鑄鐵
什么是鑄鐵?
- 鑄鐵有3種主要類型:灰口鑄鐵 (GCI)、球墨鑄鐵 (NCI) 和蠕墨鑄鐵 (CGI)。
- 鑄鐵以Fe-C為主成分,帶相對高的硅含量 (1–3%)。
- 碳含量超越2%,這是C在奧氏體相中最大的溶解度。
- Cr (鉻)、Mo (鉬) 和V (釩) 加入構(gòu)成碳化物,增加了強(qiáng)度和硬度,但下降了機(jī)械加工性。
K組主要運用在轎車部件、機(jī)器制作業(yè)和煉鐵業(yè)。
資料的切屑成形有所不同,從近似粉末狀的切屑到長切屑。加工該資料組所需的功率一般較小。
留意,灰口鑄鐵 (一般切屑近似粉末狀) 與球墨鑄鐵之間差別很大,后者的斷屑許多時候比較類似于鋼。
加工特性:
- 短切屑資料。
- 在所有工況下都具有杰出的切屑操控。
- 單位切削力:790-1350 N/mm2
- 以較高速度加工會發(fā)生磨料磨損。
- 中等切削力。
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N有色金屬
什么是有色金屬資料?
- 這一類包括有色金屬、硬度低于130 HB的軟金屬。
- 含近22%硅 (Si) 的有色金屬 (Al) 合金組成其中最大的部分。
- 銅、青銅、黃銅。
飛機(jī)制作業(yè)和鋁合金轎車車輪制作商在N組占主要地位。
雖然每mm3 (立方英寸) 需求的功率低,但為獲得高金屬去除率,仍需求核算所需的最大功率。
加工特性:
- 長切屑資料。
- 如果是合金,則切屑操控相對簡單。
- 有色金屬 (Al) 具有粘性,需求運用尖利的切削刃。
- 單位切削力:350-700 N/mm2
- 加工ISO N資料需求的切削力及功率,都在有限值規(guī)模內(nèi)。
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S耐熱合金
什么是耐熱合金?
- 耐熱合金 (HRSA) 包括許多高合金鐵、鎳、鈷或鈦基資料。
組:鐵基、鎳基、鈷基
工況:退火,固溶熱處理,時效處理,輥軋,鍛造,鑄造。
特性:
- 更高的合金含量 (鈷高于鎳) 可保證更好的耐熱性、更高的抗拉強(qiáng)度和更高的耐腐蝕性。
加工困難的S組資料主要運用在航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī)職業(yè)。
規(guī)模較寬,但一般會存在高切削力。
加工特性:
- 長切屑資料。
- 切屑操控困難 (鋸齒狀切屑)。
- 關(guān)于陶瓷需求運用負(fù)前角,關(guān)于硬質(zhì)合金需求運用正前角。
- 單位切削力:
關(guān)于耐熱合金:2400–3100 N/mm2
關(guān)于鈦合金:1300-1400 N/mm2
- 需求的切削力和功率很高。
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H淬硬鋼
什么是淬硬鋼?
- 從加工的視點看,淬硬鋼是最小的一個分組。
- 該分組包括硬度>45–65 HRC的調(diào)質(zhì)鋼。
- 一般,被車削的硬零件的硬度規(guī)模一般在55–68 HRC之間。
H組中的淬硬鋼運用在各種職業(yè),如轎車職業(yè)及其分包商,以及機(jī)器制作業(yè)和模具業(yè)務(wù)。
一般是接連的、紅光火熱的切屑。這種高溫有助于下降kc1值,關(guān)于協(xié)助處理運用難題很重要。
加工特性:
- 長切屑資料。
- 相對好的切屑操控。
- 要求負(fù)前角。
- 單位切削力:2550-4870 N/mm2
- 需求的切削力和功率很高。