วิธีการปรับปรุงคุณภาพการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม

เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูง วัสดุสแตนเลสจะถูกเพิ่มด้วยองค์ประกอบโลหะผสมเช่น Cr, Ni, N, Nb และ Mo การเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบโลหะผสมเหล่านี้ไม่เพียงปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเท่านั้น แต่ยังมี ส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าไร้สนิมตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก 4Cr13 มีปริมาณคาร์บอนเท่ากันเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง 45 แต่ความสามารถในการแปรรูปสัมพัทธ์มีเพียง 58% ของเหล็กกล้า 45 เท่านั้นสเตนเลสออสเทนนิติก 1Cr18Ni9Ti มีเพียง 40% และออสเทนไนต์-เหล็ก สเตนเลสดูเพล็กซ์ที่แปรสภาพมีความเหนียวสูงและมีความสามารถในการแปรรูปต่ำ
การวิเคราะห์จุดยากในการตัดวัสดุสแตนเลส:

ในการตัดเฉือนจริง การตัดเหล็กสเตนเลสมักมาพร้อมกับมีดหักและเหนียวเนื่องจากการเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่ของสแตนเลสในระหว่างการตัด เศษที่สร้างขึ้นจึงไม่แตกง่ายและติดง่าย ส่งผลให้งานแข็งตัวอย่างรุนแรงในระหว่างกระบวนการตัดแต่ละครั้งที่กระบวนการตัดจะสร้างชั้นที่แข็งขึ้นสำหรับการตัดครั้งต่อไป และชั้นต่างๆ จะสะสม และสแตนเลสก็อยู่ในกระบวนการตัดความแข็งตรงกลางมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และแรงตัดที่ต้องการก็เพิ่มขึ้นด้วย

การสร้างชั้นชิ้นงานที่แข็งตัวและแรงตัดที่เพิ่มขึ้นย่อมส่งผลให้แรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และอุณหภูมิในการตัดก็เพิ่มขึ้นเช่นกันนอกจากนี้ สแตนเลสยังมีการนำความร้อนเล็กน้อยและมีสภาวะการกระจายความร้อนต่ำ และความร้อนในการตัดจำนวนมากจะกระจุกตัวอยู่ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน ซึ่งทำให้พื้นผิวที่ผ่านการแปรรูปเสื่อมสภาพและส่งผลร้ายแรงต่อคุณภาพของพื้นผิวที่ผ่านการแปรรูปนอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการตัดจะทำให้เครื่องมือสึกหรอมากขึ้น ทำให้เกิดเสี้ยวของหน้าคราดของเครื่องมือ และคมตัดจะมีช่องว่าง ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงาน ลดประสิทธิภาพการทำงาน และเพิ่ม ต้นทุนการผลิต.

วิธีปรับปรุงคุณภาพของการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม:

จากด้านบนจะเห็นได้ว่าการแปรรูปสแตนเลสเป็นเรื่องยาก และชั้นที่แข็งนั้นถูกสร้างขึ้นได้ง่ายในระหว่างการตัด และมีดก็แตกหักง่ายเศษที่เกิดขึ้นจะไม่แตกหักง่าย ส่งผลให้มีดเกาะ ซึ่งจะทำให้เครื่องมือสึกหรอมากขึ้นการประมวลผลชิ้นงานสแตนเลสคุณภาพสูงทุกชนิดเพื่อระบุเครื่องจักรไทเทเนียม สำหรับลักษณะการตัดของเหล็กสแตนเลส รวมกับการผลิตจริง เราเริ่มจากวัสดุเครื่องมือ 3 ด้าน พารามิเตอร์การตัด และวิธีการทำความเย็น เพื่อค้นหาวิธีปรับปรุง คุณภาพของการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม

ขั้นแรกให้เลือกใช้วัสดุเครื่องมือ

การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมเป็นพื้นฐานในการผลิตชิ้นส่วนคุณภาพสูงเครื่องมือนี้แย่เกินกว่าจะประมวลผลชิ้นส่วนที่ผ่านการรับรองหากเครื่องมือดีเกินไปก็สามารถตอบสนองความต้องการคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนได้ แต่จะเสียง่ายและเพิ่มต้นทุนการผลิตเมื่อใช้ร่วมกับการตัดเหล็กสเตนเลส สภาพการกระจายความร้อนต่ำ ชั้นแข็งตัว มีดติดง่าย ฯลฯ วัสดุเครื่องมือที่เลือกควรมีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดี ทนต่อการสึกหรอสูง และมีความสัมพันธ์เล็กน้อยกับสแตนเลส

1 เหล็กความเร็วสูง

เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสมสูงที่มีส่วนประกอบของโลหะผสม เช่น W, Mo, Cr, V, Go เป็นต้น มีประสิทธิภาพกระบวนการที่ดี มีความแข็งแรงและความเหนียวดี และทนทานต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนได้ดีสามารถรักษาความแข็งสูง (HRC ยังคงสูงกว่า 60) ภายใต้ความร้อนสูงที่เกิดจากการตัดด้วยความเร็วสูง (HRC ยังคงสูงกว่า 60)เหล็กความเร็วสูงมีความแข็งสีแดงดี และเหมาะสำหรับหัวกัด เช่น หัวกัด และเครื่องมือกลึงสามารถตอบสนองความต้องการของการตัดเหล็กกล้าไร้สนิมสภาพแวดล้อมในการตัด เช่น ชั้นแข็งและการกระจายความร้อนไม่ดี

W18Cr4V เป็นเครื่องมือเหล็กความเร็วสูงทั่วไปที่สุดนับตั้งแต่ก่อตั้งในปี 1906 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการในการตัดอย่างไรก็ตาม ด้วยการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุต่างๆ ที่กำลังดำเนินการอย่างต่อเนื่อง เครื่องมือ W18Cr4V จึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการประมวลผลของวัสดุที่ยากได้อีกต่อไปเหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์ประสิทธิภาพสูงถือกำเนิดขึ้นเป็นครั้งคราวเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าความเร็วสูงทั่วไป เหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์มีความต้านทานการสึกหรอ ความแข็งสีแดง และความน่าเชื่อถือในการใช้งานได้ดีกว่าเหมาะสำหรับการประมวลผลที่มีอัตราการชำแหละสูงและการตัดแบบขัดจังหวะเกรดที่ใช้กันทั่วไปคือ W12Cr4V5Co5

2 เหล็กโลหะผสมแข็ง

ซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นผงโลหะวิทยาซึ่งทำจากผงโลหะคาร์ไบด์ (WC, TiC) ทนไฟที่มีความแข็งสูง (WC, TiC) และเผาด้วยโคบอลต์ นิกเกิล หรือโมลิบดีนัมในเตาสุญญากาศหรือเตาลดไฮโดรเจนผลิตภัณฑ์.ซีเมนต์คาร์ไบด์มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น ความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี ทนความร้อน ทนต่อการสึกหรอ ต้านทานการกัดกร่อน และมีความแข็งสูงโดยพื้นฐานแล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิ 500 ° C และยังคงมีความแข็งสูงที่ 1000 ° C และเหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น สแตนเลส และเหล็กทนความร้อนโลหะผสมแข็งทั่วไปส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: YG (ทังสเตนคาร์ไบด์ที่ใช้โคบอลต์), YT-based (ทังสเตน-ไทเทเนียม-โคบอลต์), YW-based (ทังสเตน-ไทเทเนียม-แทนทาลัม (铌)) ซึ่งมี องค์ประกอบที่แตกต่างกันการใช้งานก็แตกต่างกันมากเช่นกันโลหะผสมแข็งชนิด YG มีความเหนียวที่ดีและมีการนำความร้อนได้ดี และสามารถเลือกมุมคายขนาดใหญ่ได้ ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดเหล็กสแตนเลส
ประการที่สอง การเลือกพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเครื่องมือสแตนเลสในการตัด

มุมคาย γo: รวมกับลักษณะความแข็งแรงสูง ความเหนียวดี และยากต่อการถูกตัดออกระหว่างการตัดภายใต้สมมติฐานที่ว่ามีดมีความแข็งแรงเพียงพอ ควรเลือกมุมคายขนาดใหญ่ซึ่งสามารถลดการเสียรูปพลาสติกของวัตถุที่กลึงได้นอกจากนี้ยังช่วยลดอุณหภูมิในการตัดและแรงตัด ในขณะเดียวกันก็ลดการสร้างชั้นที่แข็งตัวอีกด้วย

มุมด้านหลัง αo: การเพิ่มมุมด้านหลังจะช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวเครื่องจักรและด้านข้าง แต่ความสามารถในการกระจายความร้อนและความแข็งแรงของคมตัดก็จะลดลงเช่นกันขนาดของมุมด้านหลังขึ้นอยู่กับความหนาของการตัดเมื่อความหนาของการตัดมีขนาดใหญ่ ควรเลือกมุมด้านหลังที่เล็กลง

มุมเอียงหลัก kr, มุมเอียง k'r และมุมเอียงหลัก kr สามารถเพิ่มความยาวของการทำงานของใบมีด ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการกระจายความร้อน แต่จะเพิ่มแรงในแนวรัศมีในระหว่างการตัดและมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนค่า kr มักจะอยู่ที่ 50 °~90° หากความแข็งแกร่งของเครื่องจักรไม่เพียงพอ ก็สามารถเพิ่มได้อย่างเหมาะสมการเอียงทุติยภูมิโดยปกติจะใช้เป็น k'r = 9° ถึง 15°

มุมเอียงของใบมีด γs: เพื่อที่จะเพิ่มความแข็งแรงของปลาย โดยทั่วไปมุมเอียงของใบมีดจะอยู่ที่ γs = 7 ° ~ -3 °
ประการที่สาม การเลือกของเหลวในการตัดและการไปเย็น

เนื่องจากเหล็กสเตนเลสมีความสามารถในการขึ้นรูปต่ำ จึงมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านประสิทธิภาพการทำความเย็น การหล่อลื่น การซึมผ่าน และการทำความสะอาดของน้ำมันตัดน้ำมันตัดกลึงที่ใช้กันทั่วไปมีประเภทดังต่อไปนี้:

อิมัลชัน: เป็นวิธีการทำความเย็นทั่วไปที่มีคุณสมบัติการทำความเย็น ทำความสะอาด และการหล่อลื่นที่ดีมักใช้ในการกัดหยาบเหล็กกล้าไร้สนิม

น้ำมันซัลเฟอร์ไรซ์: สามารถสร้างซัลไฟด์จุดหลอมเหลวสูงบนพื้นผิวโลหะในระหว่างการตัด และไม่แตกง่ายที่อุณหภูมิสูงมีผลการหล่อลื่นที่ดีและมีผลในการระบายความร้อนบางอย่างโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเจาะ การคว้าน และการต๊าป

น้ำมันแร่ เช่น น้ำมันเครื่องและน้ำมันสปินเดิล: มีประสิทธิภาพการหล่อลื่นที่ดี แต่มีการระบายความร้อนและการซึมผ่านต่ำ และเหมาะสำหรับยานยนต์ที่ใช้เก็บผิวรอบนอก

หัวฉีดของไหลตัดควรอยู่ในแนวเดียวกับโซนการตัดในระหว่างกระบวนการตัด หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการทำความเย็นแรงดันสูง การทำความเย็นแบบสเปรย์ หรือสิ่งที่คล้ายกัน

โดยสรุป แม้ว่าเหล็กสเตนเลสจะมีความสามารถในการขึ้นรูปได้ไม่ดี แต่ก็มีข้อเสียคือการชุบแข็งในงานที่รุนแรง แรงตัดขนาดใหญ่ ค่าการนำความร้อนต่ำ ติดง่าย เครื่องมือที่สึกหรอง่าย ฯลฯ แต่ตราบใดที่พบวิธีการตัดเฉือนที่เหมาะสม เครื่องมือที่เหมาะสม วิธีการตัด และปริมาณการตัด เลือกน้ำยาหล่อเย็นที่เหมาะสม ความรอบคอบระหว่างการทำงาน สแตนเลส และวัสดุที่ตัดยากอื่นๆ ก็จะตอบโจทย์ "ใบมีด" เช่นกัน