Quels sont les matériaux difficiles à usiner?

Les matériaux difficiles à usiner sont des matériaux avec une mauvaise maniabilité en tournage et en fraisage.. La performance de ce matériau est supérieure ou inférieure aux indicateurs (HB> 250, σb> 1000 MPa, d> 30%, αk> 100 MPa, K <41.8 W / mk) un ou plusieurs, sont tous des matériaux difficiles à couper. Elle peut également être mesurée par des phénomènes lors du processus de découpe. (force de coupe, couper la chaleur, usure et durabilité des outils, qualité des surfaces traitées et contrôle des copeaux, etc.).

1. Les propriétés physiques du matériau:
1) Conductivité thermique K: Le Vc admissible des matériaux à haute conductivité thermique est plus élevé. Tels que la coupe Vc des matériaux suivants avec des outils en carbure cémenté:
Acier au carbone K=48,2～50,2 W/m?kVc=100～150 m/min
Alliage haute température K=8,4～16,7 W/m?kVc= 7～60 m/min
Alliage de titane K=6,3～9,6 W/m?kVc= 15～50 m/min
2) Coefficient de dilatation linéaire α: Affecte le degré de dilatation et de contraction thermique du matériau et affecte la précision du traitement.

Tableau comparatif des matériaux difficiles à usiner

2. La composition chimique du matériau:
La composition chimique et le rapport des matériaux sont les facteurs fondamentaux qui affectent les propriétés mécaniques, propriétés physiques, performances du traitement thermique, structure métallographique et usinabilité des matériaux. Tel que:
C: À mesure que la teneur en carbone d'un matériau augmente, sa dureté et sa résistance augmentent.
Dans: Ni peut améliorer la résistance thermique du matériau, mais cela réduit considérablement la conductivité thermique du matériau; Quand Ni>8%, l'acier austénitique est formé, provoquant un écrouissage important.
V: À mesure que son contenu augmente, les performances de meulage du matériau se détériorent.
Mo: Cela peut améliorer la résistance et la ténacité du matériau, mais la conductivité thermique du matériau diminue.
W: Il peut améliorer la résistance thermique et la résistance à haute température du matériau ainsi que la dureté et la résistance à température ambiante.. Mais cela réduira considérablement la conductivité thermique du matériau.
Mn: Cela peut augmenter la dureté et la résistance du matériau et diminuer la ténacité du matériau.. Quand Mn>1.5%, l'usinabilité du matériau se détériore.
Et: Cela peut réduire la conductivité thermique du matériau.
De: Le titane est un élément qui forme facilement des carbures, et sa usinabilité est également mauvaise.
Il y a du Cr, Ô, S, P., N, Pb, Cu, Al et autres éléments qui affectent l'usinabilité du matériau.

3. Propriétés mécaniques des matériaux:
1) Dureté et résistance: Le matériau a une dureté et une résistance modérées, et sa usinabilité est relativement bonne. Plus la dureté et la résistance sont élevées, plus l'usinabilité est mauvaise. Comme la normalisation 45 acier: HB200, σb 640 MPa;
Trempé 45 acier: HRC45, σb 2 100 ~ 2 600 MPa. Il existe également de fines impuretés dans la structure des matériaux métalliques qui affectent l'usinabilité du matériau., comme A1203, Si02, Ti02 et ainsi de suite. Leur microdureté est élevée, ce qui provoque une usure mécanique des outils de coupe; leur usinabilité est également détériorée.
2) Ténacité αk et plasticité δ: Pour matériaux à haute ténacité et plasticité, la résistance, la déformation et la chaleur générées lors de la coupe sont importantes, et leur usinabilité est également mauvaise.
3) Module élastique E: C'est un indicateur de la rigidité du matériau. Un module d'élasticité élevé signifie que le matériau n'est pas facile à déformer élastiquement sous l'action d'une force externe. Cependant, le matériau avec un petit module élastique présente une grande récupération élastique pendant le processus de coupe, et le frottement de l'outil est important, et la coupe est également difficile. Comme le caoutchouc souple E==2～4MP; 45 acier E=200000 MPa: Matériau Mo E = 500 000 MPa.

4. La structure métallographique du matériau:
1) Ferrite: Il a une dureté et une résistance très faibles (HB50 ~ 90, σb = 190 ~ 250 MPa), haute plasticité et ténacité (δ=40～50%), et il est facile de produire des bords accumulés pendant la coupe. L'usinabilité est mauvaise.
2) Perlite: La perlite sphérique a une bonne usinabilité. (Par exemple. 45 acier)
3) Cémentite: haute dureté (HRC66-70), mais très fragile (αk=30-35 MPa), en raison de l'augmentation de Fc, il est facile de s'écailler et rend la coupe difficile.
4) Austénite: sa dureté n'est pas élevée (à propos du HB200), mais sa plasticité et sa ténacité sont élevées, le durcissement superficiel et le soudage à froid des copeaux et des outils sont sérieux, et l'usinabilité est mauvaise. Tel que 1Cr18Ni9Ti, alliages haute température, etc..
5) Martensite: L'acier trempé appartient à ce type de structure métallographique. Il a une dureté élevée et une fragilité élevée, et sa usinabilité relative est 1/3 à 1/10 de celui de 45 acier.