Mitä ovat vaikeasti työstettävät materiaalit?

Difficult-to-machine materials are materials with poor turning and milling workability. Performance of this material is greater than or less indicators (HB> 250, σb> 1000 MPa, δ> 30%, αk> 100 MPa, K <41.8 W / mk) one or more, are all difficult to cut materials. It can also be measured by phenomena in the cutting process (cutting force, cutting heat, tool wear and tool durability, processed surface quality and chip control, jne.).

1. The physical properties of the material:
1) Thermal conductivity K: The allowable Vc of high thermal conductivity materials is higher. Such as cutting Vc of the following materials with cemented carbide tools:
Carbon steel K=48.2～50.2 W/m?k Vc=100～150 m/min
High temperature alloy K=8.4～16.7 W/m?k Vc= 7～60 m/min
Titanium alloy K=6.3～9.6 W/m?k Vc = 15-50 m/min
2) Lineaarinen laajenemiskerroin α: Vaikuttaa materiaalin lämpölaajenemis- ja -kutistumisasteeseen ja vaikuttaa käsittelytarkkuuteen.

Vertailutaulukko vaikeasti työstettävistä materiaaleista

2. Materiaalin kemiallinen koostumus:
Materiaalien kemiallinen koostumus ja suhde ovat mekaanisiin ominaisuuksiin vaikuttavia perustekijöitä, fyysiset ominaisuudet, lämpökäsittelyn suorituskyky, metallografinen rakenne ja materiaalien työstettävyys. Kuten:
C: Kun materiaalin hiilipitoisuus kasvaa, sen kovuus ja lujuus kasvavat.
Sisään: Ni voi parantaa materiaalin lämmönkestävyyttä, mutta se vähentää merkittävästi materiaalin lämmönjohtavuutta; Kun Ni>8%, muodostuu austeniittista terästä, aiheuttaen vakavaa työn kovettumista.
V: Kun sen sisältö kasvaa, materiaalin hiontateho heikkenee.
Mo: It can improve the strength and toughness of the material, but the thermal conductivity of the material decreases.
W: It can improve the thermal strength and high temperature strength of the material and the hardness and strength at room temperature. But it will significantly reduce the thermal conductivity of the material.
Mn: It can increase the hardness and strength of the material and decrease the toughness of the material. When Mn>1.5%, the machinability of the material deteriorates.
Si: It can reduce the thermal conductivity of the material.
Ti: Titanium is an element that easily forms carbides, and its machinability is also poor.
There are Cr, O, S, P, N, Pb, Cu, Al and other elements that affect the machinability of the material.

3. Mechanical properties of materials:
1) Hardness and strength: The material has moderate hardness and strength, ja sen työstettävyys on suhteellisen hyvä. Mitä suurempi kovuus ja lujuus, sitä huonompi työstettävyys. Kuten normalisointi 45 teräs: HB200, σb 640 MPa;
Sammutettu 45 teräs: HRC45, σb 2100-2600 MPa. Myös metallimateriaalien rakenteessa on hienoja epäpuhtauksia, jotka vaikuttavat materiaalin työstettävyyteen, kuten A1203, Si02, Ti02 ja niin edelleen. Niiden mikrokovuus on korkea, mikä aiheuttaa leikkaustyökalujen mekaanista kulumista; myös niiden työstettävyys heikkenee.
2) Sitkeys αk ja plastisuus δ: Korkean sitkeyden ja plastisuuden materiaaleille, vastustus, muodonmuutos ja leikkauksen aikana syntyvä lämpö ovat suuria, ja niiden työstettävyys on myös huono.
3) Kimmomoduuli E: Se on materiaalin jäykkyyden indikaattori. Suuri kimmomoduuli tarkoittaa, että materiaalia ei ole helppo muuttaa elastisesti ulkoisen voiman vaikutuksesta. kuitenkin, materiaalilla, jolla on pieni kimmokerroin, on suuri kimmopalautus leikkausprosessin aikana, ja työkalun kitka on suuri, ja leikkaus on myös vaikeaa. Kuten pehmeä kumi E==2～4MP; 45 teräs E = 200 000 MPa: Mo-materiaali E=500000 MPa.

4. Materiaalin metallografinen rakenne:
1) Ferriitti: Sillä on erittäin alhainen kovuus ja lujuus (HB50～90, σb =190～250 MPa), korkea plastisuus ja sitkeys (δ=40～50 %), ja leikkaamisen aikana on helppo muodostaa kasaantunutta reunaa. Koneistettavuus on huono.
2) Pearliitti: Pallomaisella perliitillä on hyvä työstettävyys. (Esim. 45 teräs)
3) Sementiitti: korkea kovuus (HRC66-70), mutta erittäin hauras (αk = 30-35 MPa), Fc:n nousun vuoksi, se on helppo hakea ja vaikeuttaa leikkaamista.
4) Austeniitti: sen kovuus ei ole korkea (noin HB200), mutta sen plastisuus ja sitkeys ovat korkeat, lastujen ja työkalujen pinnan kovettuminen ja kylmähitsaus ovat vakavia, ja työstettävyys on huono. Kuten 1Cr18Ni9Ti, korkean lämpötilan seokset, jne.
5) Martensiitti: Karkaistu teräs kuuluu tämän tyyppiseen metallografiseen rakenteeseen. Sillä on korkea kovuus ja korkea hauraus, ja sen suhteellinen työstettävyys on 1/3 to 1/10 siitä 45 teräs.