Metoda poboljšanja kvalitete obrade nehrđajućeg čelika

U usporedbi s visokokvalitetnim ugljičnim konstrukcijskim čelikom, materijalima od nehrđajućeg čelika dodaju se 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 učinak na mehanička svojstva nehrđajućeg čelika.Na primjer, martenzitni nehrđajući čelik 4Cr13 ima isti sadržaj ugljika u usporedbi sa 45 srednje ugljičnim čelikom, ali relativna obradivost je samo 58% od 45 čelika;austenitnog nehrđajućeg čelika 1Cr18Ni9Ti je samo 40%, a austenit-željezo Metamorfni dupleks nehrđajući čelik ima visoku žilavost i lošu obradivost.
Analiza teških točaka kod rezanja materijala od nehrđajućeg čelika:

U stvarnoj strojnoj obradi, rezanje nehrđajućeg čelika često je popraćeno pojavom slomljenih i zalijepljenih noževa.Zbog velike plastične deformacije nehrđajućeg čelika tijekom rezanja, stvorene strugotine nije lako slomiti i lako zalijepiti, što rezultira ozbiljnim otvrdnjavanjem tijekom procesa rezanja.Svaki put kada proces rezanja proizvodi otvrdnuti sloj za sljedeće rezanje, a slojevi se nakupljaju, a nehrđajući čelik je u procesu rezanja.Tvrdoća u sredini postaje sve veća i veća, a povećava se i potrebna sila rezanja.

Stvaranje očvrslog sloja i povećanje sile rezanja neminovno dovodi do povećanja trenja između alata i obratka, a povećava se i temperatura rezanja.Štoviše, nehrđajući čelik ima malu toplinsku vodljivost i loše uvjete odvođenja topline, a velika količina rezne topline koncentrira se između alata i obratka, što pogoršava obrađenu površinu i ozbiljno utječe na kvalitetu obrađene površine.Štoviše, povećanje temperature rezanja pogoršat će trošenje alata, uzrokujući polumjesec na prednjoj strani alata, a oštrica će imati razmak, što utječe na kvalitetu površine obratka, smanjujući učinkovitost rada i povećavajući trošak proizvodnje.

Načini poboljšanja kvalitete obrade nehrđajućeg čelika:

Iz navedenog se vidi da je obrada nehrđajućeg čelika teška, a otvrdnuti sloj se lako stvara tijekom rezanja, a nož se lako lomi;stvoreni strugoti se ne lome lako, što rezultira lijepljenjem noža, što će pogoršati trošenje alata.Obrađujući sve vrste obradaka od visokokvalitetnog 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 nehrđajućeg čelika.

Prvo, izbor materijala alata

Odabir pravog alata temelj je za proizvodnju visokokvalitetnih dijelova.Alat je previše loš za obradu kvalificiranih dijelova.Ako je alat predobar, može zadovoljiti zahtjeve kvalitete površine dijela, ali ga je lako potrošiti i povećati troškove proizvodnje.U kombinaciji s rezanjem od nehrđajućeg čelika, lošim uvjetima rasipanja topline, očvrsnutim slojem, nožem koji se lako zalijepi itd., odabrani materijal alata trebao bi zadovoljiti karakteristike dobre otpornosti na toplinu, visoke otpornosti na trošenje i male povezanosti s nehrđajućim čelikom.

1, brzorezni čelik

Brzorezni čelik je visokolegirani alatni čelik s legiranim elementima kao što su W, Mo, Cr, V, Go, itd. Ima dobre procesne performanse, dobru čvrstoću i žilavost te veliku otpornost na udarce i vibracije.Može zadržati visoku tvrdoću (HRC je još uvijek iznad 60) pod visokom toplinom koja se stvara rezanjem velikom brzinom (HRC je još uvijek iznad 60).Brzorezni čelik ima dobru crvenu tvrdoću i prikladan je za glodala kao što su glodala i alati za tokarenje.Može zadovoljiti zahtjeve za rezanje nehrđajućeg čelika.Okruženje rezanja kao što je otvrdnuti sloj i slabo odvođenje topline.

W18Cr4V je najtipičniji alat od brzoreznog čelika.Od svog rođenja 1906. naširoko se koristi u raznim alatima za potrebe rezanja.Međutim, uz kontinuirano poboljšanje mehaničkih svojstava različitih materijala koji se obrađuju, alati W18Cr4V više ne mogu zadovoljiti zahtjeve obrade teških materijala.Visokoučinkoviti kobaltni brzorezni čelik rađa se s vremena na vrijeme.U usporedbi s običnim brzoreznim čelikom, kobaltni brzorezni čelik ima bolju otpornost na trošenje, crvenu tvrdoću i pouzdanost uporabe.Pogodan je za obradu s visokom stopom resekcije i isprekidano rezanje.Uobičajeno korišteni stupnjevi su W12Cr4V5Co5.

2, tvrdo legirani čelik

Cementirani karbid je metalurgija praha koja se izrađuje od praha mikronske veličine vatrostalnog metalnog karbida visoke tvrdoće (WC, TiC) i sinterira s 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 trošenje, otpornost na koroziju i visoka tvrdoća.Također je u osnovi nepromijenjen na temperaturi od 500 °C, a još uvijek ima visoku tvrdoću na 1000 °C, te je pogodan za rezanje teško obradivih materijala kao što su nehrđajući čelik i čelik otporan na toplinu.Uobičajene tvrde legure uglavnom se 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 također vrlo različita.Među njima, tvrde legure tipa YG imaju dobru žilavost i dobru toplinsku vodljivost, a može se odabrati veliki nagibni kut, što je pogodno za rezanje nehrđajućeg čelika.
Drugo, izbor reznih geometrijskih parametara alata od nehrđajućeg čelika

Kut nagiba γo: u kombinaciji s karakteristikama visoke čvrstoće, dobre žilavosti i teškog rezanja tijekom rezanja.Pod pretpostavkom da se osigura dovoljna čvrstoća noža, treba odabrati veliki nagibni kut, koji može smanjiti plastičnu deformaciju obrađenog predmeta.Također smanjuje temperaturu rezanja i silu rezanja dok smanjuje stvaranje otvrdnutih slojeva.

Stražnji kut αo: Povećanje stražnjeg kuta smanjit će trenje između obrađene površine i boka, ali će se također smanjiti sposobnost odvođenja topline i snaga oštrice.Veličina stražnjeg kuta ovisi o debljini rezanja.Kada je debljina rezanja velika, treba odabrati manji stražnji kut.

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

Kut nagiba oštrice λs: Kako bi se povećala čvrstoća vrha, kut nagiba oštrice općenito je λs = 7 ° ~ -3 °.
Treće, izbor rezne tekućine i hladnog rada

Zbog slabe obradivosti nehrđajućeg čelika, postoje veći zahtjevi za hlađenje, podmazivanje, prodiranje i čišćenje tekućine za rezanje.Uobičajeno korištene tekućine za rezanje su sljedeće vrste:

Emulzija: To je uobičajena metoda hlađenja s dobrim svojstvima hlađenja, čišćenja i podmazivanja.Često se koristi u gruboj obradi nehrđajućeg čelika.

Sumporizirano ulje: može stvoriti sulfid visoke točke taljenja na površini metala tijekom rezanja i nije ga lako razbiti na visokoj temperaturi.Ima dobar učinak podmazivanja i ima određeni učinak hlađenja.Obično se koristi za bušenje, razvrtanje i narezivanje navoja.

Mineralno ulje kao što je motorno ulje i ulje za vreteno: ima dobre performanse podmazivanja, ali ima slabo hlađenje i propusnost, te je prikladno za vozila s vanjskom završnom obradom.

Mlaznica tekućine za rezanje treba biti poravnata sa zonom rezanja tijekom procesa rezanja, ili po mogućnosti visokotlačnim hlađenjem, raspršivanjem ili slično.

Ukratko, iako je nehrđajući čelik slabo obradiv, ima nedostatke kao što su ozbiljno otvrdnjavanje, velika sila rezanja, niska toplinska vodljivost, lako lijepljenje, lako trošenje alata itd., ali sve dok se pronađe odgovarajuća metoda strojne obrade, odgovarajući alat, način rezanja i količina rezanja, odaberite pravu rashladnu tekućinu, marljivo razmišljanje tijekom rada, nehrđajući čelik i drugi teški materijali također će zadovoljiti rješenje "oštrice".