Trong gia công cắt kim loại, sẽ có các vật liệu phôi khác nhau, các vật liệu khác nhau, đặc tính hình thành và loại bỏ vết cắt của nó cũng khác nhau, làm thế nào để chúng ta nắm vững các đặc tính của các vật liệu khác nhau?Vật liệu kim loại tiêu chuẩn ISO được chia thành 6 nhóm loại khác nhau, mỗi nhóm có những đặc tính riêng về khả năng gia công và sẽ được tóm tắt riêng trong bài viết này.
Vật liệu kim loại được chia thành 6 loại:
(1) Thép P
(2) Thép không gỉ M
(3) Gang K
(4) N- kim loại màu
(5) S- Hợp kim chịu nhiệt
(6) Thép tôi cứng chữ H
Thép là gì?
- Thép là nhóm vật liệu lớn nhất trong lĩnh vực cắt kim loại.
- Thép có thể là thép không cứng hoặc thép tôi luyện (độ cứng lên tới 400HB).
- Thép là hợp kim có thành phần chính là sắt (Fe).Nó được thực hiện thông qua quá trình nấu chảy.
- Thép không hợp kim có hàm lượng cacbon dưới 0,8%, chỉ có Fe và không có nguyên tố hợp kim nào khác.
- Hàm lượng cacbon của thép hợp kim nhỏ hơn 1,7% và được bổ sung thêm các nguyên tố hợp kim như Ni, Cr, Mo, V, W, v.v.
- Hàm lượng carbon thấp = vật liệu có độ nhớt cao.
- Hàm lượng cacbon cao = vật liệu giòn.
Đặc điểm xử lý:
- Chất liệu chip dài.
- Kiểm soát chip tương đối dễ dàng và mượt mà.
- Thép nhẹ có tính dính và đòi hỏi lưỡi cắt sắc bén.
- Lực cắt đơn vị kc: 1500~3100 N/mm2.
- Lực cắt và công suất cần thiết để xử lý vật liệu ISO P nằm trong phạm vi giá trị giới hạn.
Thép không gỉ là gì?
- Thép không gỉ là vật liệu hợp kim có hàm lượng crom tối thiểu 11%~12%.
- Hàm lượng carbon thường rất thấp (thấp tới 0,01% Max).
- Hợp kim chủ yếu là Ni (niken), Mo (molypden) và Ti (titan).
- Tạo thành lớp Cr2O3 dày đặc trên bề mặt thép, giúp thép có khả năng chống ăn mòn.
Trong Nhóm M, phần lớn các ứng dụng là trong ngành dầu khí, lắp đặt đường ống, mặt bích, chế biến và dược phẩm.
Vật liệu này tạo thành các mảnh vụn không đều, dễ bong tróc và có lực cắt cao hơn thép thông thường.Có rất nhiều loại thép không gỉ khác nhau.Hiệu suất bẻ phoi (từ dễ đến gần như không thể bẻ phoi) khác nhau tùy thuộc vào đặc tính hợp kim và quá trình xử lý nhiệt.
Đặc điểm xử lý:
- Chất liệu chip dài.
Việc kiểm soát chip tương đối trơn tru trong ferrite và khó khăn hơn trong austenite và biphase.
- Lực cắt đơn vị: 1800~2850 N/mm2.
- Lực cắt cao, tích tụ phoi, sinh nhiệt và biến cứng trong quá trình gia công.
Gang là gì?
Có ba loại gang chính: gang xám (GCI), gang nốt (NCI) và gang dạng vermicular (CGI).
- Gang có thành phần chủ yếu là Fe-C, hàm lượng silic tương đối cao (1%~3%).
- Hàm lượng cacbon trên 2% là độ hòa tan lớn nhất của C trong pha austenit.
- Cr (crom), Mo (molypden) và V (vanadi) được thêm vào để tạo thành cacbua, làm tăng độ bền và độ cứng nhưng làm giảm khả năng gia công.
Nhóm K chủ yếu được sử dụng trong các bộ phận ô tô, sản xuất máy móc và luyện sắt.
Quá trình tạo phoi của vật liệu rất đa dạng, từ phoi gần như dạng bột đến phoi dài.Công suất cần thiết để xử lý nhóm vật liệu này thường nhỏ.
Lưu ý rằng có sự khác biệt lớn giữa gang xám (thường có phoi ở dạng bột) và gang dẻo, loại gang này trong nhiều trường hợp bị vỡ phoi giống với thép hơn.
Đặc điểm xử lý:
- Chất liệu chip ngắn.
- Kiểm soát chip tốt trong mọi điều kiện hoạt động.
- Lực cắt đơn vị: 790~1350 N/mm2.
- Hiện tượng mài mòn xảy ra khi gia công ở tốc độ cao hơn.
- Lực cắt trung bình.
Vật liệu kim loại màu là gì?
- Nhóm này gồm có kim loại màu, kim loại mềm có độ cứng dưới 130HB.
Hợp kim kim loại màu (Al) có gần 22% silicon (Si) chiếm tỷ trọng lớn nhất.
- Đồng, đồng thau, đồng thau.
Các nhà sản xuất máy bay và nhà sản xuất bánh xe hợp kim nhôm thống trị Nhóm N.
Mặc dù công suất cần thiết trên mm³ (inch khối) thấp nhưng vẫn cần tính toán công suất tối đa cần thiết để đạt được tốc độ loại bỏ kim loại cao.
Đặc điểm xử lý:
- Chất liệu chip dài.
- Nếu là hợp kim thì việc kiểm soát chip tương đối dễ dàng.
- Kim loại màu (Al) có tính dính và cần sử dụng lưỡi cắt sắc bén.
- Lực cắt đơn vị: 350~700 N/mm2.
- Lực cắt và công suất cần thiết để xử lý vật liệu ISO N nằm trong phạm vi giá trị giới hạn.
Hợp kim chịu nhiệt là gì?
Hợp kim chịu nhiệt (HRSA) bao gồm nhiều vật liệu dựa trên sắt, niken, coban hoặc titan có hợp kim cao.
- Nhóm: Sắt, niken, coban.
- Điều kiện làm việc: ủ, xử lý nhiệt dung dịch, xử lý lão hóa, cán, rèn, đúc.
Đặc trưng:
Hàm lượng hợp kim cao hơn (coban cao hơn niken) đảm bảo khả năng chịu nhiệt tốt hơn, độ bền kéo cao hơn và khả năng chống ăn mòn cao hơn.
Vật liệu nhóm S, khó xử lý, chủ yếu được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, tua bin khí và máy phát điện.
Phạm vi rộng, nhưng thường có lực cắt cao.
Đặc điểm xử lý:
- Chất liệu chip dài.
- Kiểm soát chip khó (chip lởm chởm).
- Cần có Góc phía trước âm đối với gốm sứ và Góc phía trước dương là bắt buộc đối với cacbua xi măng.
- Đơn vị lực cắt:
Đối với hợp kim chịu nhiệt: 2400~3100 N/mm2.
Đối với hợp kim titan: 1300~1400 N/mm2.
- Yêu cầu lực cắt và công suất lớn.
Thép cứng là gì?
- Xét về mặt gia công, thép cứng là một trong những phân nhóm nhỏ nhất.
- Nhóm này gồm các loại thép được tôi luyện có độ cứng >45 đến 65HRC.
- Nhìn chung, phạm vi độ cứng của các chi tiết cứng được tiện thường nằm trong khoảng từ 55 đến 68HRC.
Thép cứng trong Nhóm H được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như ngành công nghiệp ô tô và các nhà thầu phụ, cũng như trong chế tạo máy và vận hành khuôn mẫu.
Thường liên tục, chip nóng đỏ.Nhiệt độ cao này giúp giảm giá trị kc1, giá trị này rất quan trọng giúp giải quyết các thách thức trong ứng dụng.
Đặc điểm xử lý:
- Chất liệu chip dài.
- Kiểm soát chip tương đối tốt.
- Yêu cầu góc phía trước âm.
- Lực cắt đơn vị: 2550~4870 N/mm2.
- Yêu cầu lực cắt và công suất lớn.
Thời gian đăng: 24-07-2023