Metoda za poboljšanje kvaliteta obrade nerđajućeg čelika

U poređenju sa visokokvalitetnim ugljeničnim konstrukcijskim čelikom, materijalima od nerđajućeg čelika se dodaju legirajući elementi kao što su Cr, Ni, N, Nb i Mo. Povećanje ovih legirajućih elemenata ne samo da poboljšava otpornost čelika na koroziju, već ima i uticaj na mehanička svojstva nerđajućeg čelika.Na primjer, martenzitni nehrđajući čelik 4Cr13 ima isti sadržaj ugljika u poređenju sa čelikom srednje veličine 45, ali relativna obradivost je samo 58% čelika 45;austenitnog nerđajućeg čelika 1Cr18Ni9Ti je samo 40%, a austenitnog gvožđa. Metamorfni dupleks nerđajući čelik ima visoku žilavost i lošu obradivost.
Analiza teških točaka u rezanju materijala od nehrđajućeg čelika:

U stvarnoj mašinskoj obradi, rezanje nerđajućeg čelika često je praćeno pojavom polomljenih i lepljivih noževa.Zbog velike plastične deformacije nehrđajućeg čelika tokom rezanja, generirani čips nije lako lomiti i lako se lijepiti, što rezultira ozbiljnim radnim otvrdnjavanjem tokom procesa rezanja.Svaki put kada proces rezanja proizvodi očvrsnuti sloj za sljedeće rezanje, a slojevi se akumuliraju, a nehrđajući čelik je u procesu rezanja.Tvrdoća u sredini je sve veća i veća, a povećava se i potrebna sila rezanja.

Stvaranje radno očvrslog sloja i povećanje sile rezanja neminovno dovode do povećanja trenja između alata i radnog komada, a povećava se i temperatura rezanja.Štaviše, nerđajući čelik ima malu toplotnu provodljivost i loše uslove odvođenja toplote, a velika količina toplote rezanja se koncentriše između alata i radnog komada, što pogoršava obrađenu površinu i ozbiljno utiče na kvalitet obrađene površine.Štaviše, povećanje temperature rezanja će pogoršati habanje alata, uzrokujući nastanak polumjeseca grabljive strane alata, a rezna ivica će imati zazor, što će uticati na kvalitet površine obratka, smanjujući radnu efikasnost i povećavajući trošak proizvodnje.

Načini poboljšanja kvalitete obrade nehrđajućeg čelika:

Iz navedenog se vidi da je obrada nerđajućeg čelika teška, a očvrsli sloj se lako stvara tokom rezanja, a nož se lako lomi;Nastali strugoti se ne lome lako, što rezultira zalijepljenjem noža, što će pogoršati trošenje alata.Obradom svih vrsta visokokvalitetnih obradaka od nehrđajućeg čelika za identifikaciju strojeva od titana, za karakteristike rezanja nehrđajućeg čelika, u kombinaciji sa stvarnom proizvodnjom, polazimo od tri aspekta materijala alata, parametara rezanja i metoda hlađenja, kako bismo pronašli načine za poboljšanje kvaliteta obrade nerđajućeg čelika.

Prvo, izbor materijala za alat

Odabir pravog alata je osnova za proizvodnju visokokvalitetnih dijelova.Alat je previše loš za obradu kvalificiranih dijelova.Ako je alat predobar, može zadovoljiti zahtjeve za kvalitetom površine dijela, ali ga je lako potrošiti i povećati troškove proizvodnje.U kombinaciji sa rezanjem nerđajućeg čelika, lošim uslovima odvođenja toplote, kaljenim slojem, nožem koji se lako lepi itd., odabrani materijal alata treba da ispunjava karakteristike dobre toplotne otpornosti, visoke otpornosti na habanje i malog srodstva sa nerđajućim čelikom.

1, brzorezni čelik

Brzorezni čelik je visokolegirani alatni čelik sa legiranim elementima kao što su W, Mo, Cr, V, Go, itd. Ima dobre procesne performanse, dobru čvrstoću i žilavost i jaku otpornost na udarce i vibracije.Može održavati visoku tvrdoću (HRC je još uvijek iznad 60) pod visokom toplinom koja nastaje rezanjem velikom brzinom (HRC je još uvijek iznad 60).Brzorezni čelik ima dobru crvenu tvrdoću i pogodan je za glodala kao što su glodala i alati za struganje.Može zadovoljiti zahtjeve rezanja nehrđajućeg čelika.Okruženje za rezanje kao što je stvrdnuti sloj i slabo odvođenje topline.

W18Cr4V je najtipičniji alat od brzoreznog čelika.Od svog rođenja 1906. godine, široko se koristio u raznim alatima koji su zadovoljili potrebe rezanja.Međutim, uz kontinuirano poboljšanje mehaničkih svojstava različitih materijala koji se obrađuju, W18Cr4V alati više ne mogu zadovoljiti zahtjeve obrade teških materijala.Kobalt brzorezni čelik visokih performansi se rađa s vremena na vrijeme.U poređenju sa običnim brzoreznim čelikom, kobalt brzorezni čelik ima bolju otpornost na habanje, crvenu tvrdoću i pouzdanost upotrebe.Pogodan je za obradu velikom brzinom resekcije i prekinuto rezanje.Najčešće korištene vrste su W12Cr4V5Co5.

2, tvrdi legirani čelik

Cementirani karbid je metalurgija praha koja je napravljena od praha mikronske veličine vatrostalnog metalnog karbida visoke tvrdoće (WC, TiC) i sinterovanog sa kobaltom ili niklom ili molibdenom u vakuumskoj peći ili peći za redukciju vodika.proizvod.Cementirani karbid ima niz izvrsnih svojstava kao što su dobra čvrstoća i žilavost, otpornost na toplinu, otpornost na habanje, otpornost na koroziju i visoka tvrdoća.Također je u osnovi nepromijenjen na temperaturi od 500 °C, a i dalje ima visoku tvrdoću na 1000 °C, te je pogodan za rezanje materijala koji se teško obrađuju kao što su nehrđajući čelik i čelik otporan na toplinu.Uobičajene tvrde legure se uglavnom dijele u tri kategorije: YG (cementirani karbid na bazi volfram-kobalta), na bazi YT (na bazi volframa-titana-kobalta), na bazi YW (volfram-titan-tantal (铌)), koje imaju različite kompozicije.Upotreba je takođe veoma različita.Među njima, tvrde legure tipa YG imaju dobru žilavost i dobru toplotnu provodljivost, a može se odabrati i veliki nagibni ugao, što je pogodno za rezanje nerđajućeg čelika.
Drugo, izbor geometrijskih parametara rezanja alata od nehrđajućeg čelika

Nagibni ugao γo: u kombinaciji sa karakteristikama visoke čvrstoće, dobre žilavosti i teškog odsecanja tokom rezanja.Pod pretpostavkom da se osigura dovoljna čvrstoća noža, treba odabrati veliki nagibni ugao, koji može smanjiti plastičnu deformaciju obrađenog predmeta.Takođe smanjuje temperaturu rezanja i silu rezanja dok smanjuje stvaranje očvrslih slojeva.

Zadnji ugao αo: Povećanje zadnjeg ugla će smanjiti trenje između obrađene površine i boka, ali će se takođe smanjiti sposobnost odvođenja toplote i snaga rezne ivice.Veličina stražnjeg ugla ovisi o debljini rezanja.Kada je debljina rezanja velika, treba odabrati manji zadnji ugao.

Glavni ugao deklinacije kr, ugao deklinacije k'r i glavni ugao deklinacije kr mogu povećati radnu dužinu oštrice, što je korisno za odvođenje topline, ali povećava radijalnu silu tokom rezanja i sklono je vibracijama.Kr vrijednost je često 50. °～90°, ako je krutost stroja nedovoljna, može se povećati na odgovarajući način.Sekundarna deklinacija se obično uzima kao k'r = 9° do 15°.

Ugao nagiba sečiva λs: Da bi se povećala čvrstoća vrha, ugao nagiba sečiva je generalno λs = 7° ~ -3°.
Treće, izbor tečnosti za rezanje i hladnoće

Zbog loše obradivosti nehrđajućeg čelika, postoje veći zahtjevi za performansama hlađenja, podmazivanja, prodiranja i čišćenja tekućine za rezanje.Najčešće korištene tekućine za rezanje imaju sljedeće vrste:

Emulzija: To je uobičajena metoda hlađenja sa dobrim svojstvima hlađenja, čišćenja i podmazivanja.Često se koristi za grubu obradu nerđajućeg čelika.

Sumporizirano ulje: Može formirati sulfid visoke tačke topljenja na površini metala tokom rezanja i nije ga lako razbiti na visokoj temperaturi.Ima dobar efekat podmazivanja i ima određeni efekat hlađenja.Obično se koristi za bušenje, razvrtanje i urezivanje.

Mineralno ulje kao što je motorno ulje i ulje za vreteno: Ima dobre performanse podmazivanja, ali ima loše hlađenje i propusnost, i pogodno je za vozila sa spoljnom završnom obradom.

Mlaznica tečnosti za rezanje treba da bude poravnata sa zonom rezanja tokom procesa rezanja, ili po mogućnosti hlađenjem pod visokim pritiskom, hlađenjem raspršivanjem ili slično.

Ukratko, iako nehrđajući čelik ima lošu obradivost, on ima nedostatke kao što su teško očvršćavanje, velika sila rezanja, niska toplotna provodljivost, lako lijepljenje, alati koji se lako habaju, itd., ali sve dok se pronađe odgovarajuća metoda obrade, odgovarajući alat, način rezanja i količina rezanja, odabir odgovarajuće rashladne tečnosti, marljivo razmišljanje tokom rada, nerđajući čelik i drugi teški materijali takođe će zadovoljiti "oštricu" rešenje.