Control de calidad de mecanizado de piezas de acero inoxidable
En el reciente prototipo de mecanizado de un nuevo producto de una empresa, algunas de las piezas de trabajo están hechas de acero inoxidable y otros materiales de mecanizado de difícil CNC, como 3Cr13, 3Cr13Mo, 40CrNiMo, 9CrMoV, etc. Las piezas de trabajo de este tipo también se han procesado en el pasado. Aunque la eficiencia de producción es baja, los lotes son pequeños, la cantidad es pequeña y el ciclo de producción es corto. Después de la producción en masa, los problemas quedaron expuestos, las herramientas se desgastaron severamente, el número de afilados aumentó y el tiempo de inactividad y el tiempo de ajuste de la máquina herramienta aumentaron. La rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo es pobre, las virutas no son fáciles de rizar y romper, y la superficie procesada de la pieza de trabajo está rayada, lo que afecta directamente la calidad de la pieza de trabajo.
El material de la pieza de trabajo es 3Cr13Mo, y los requisitos del proceso son procesados por torno CNC, excepto por el rectificado de cada círculo exterior de Ra0.8µm. La resistencia, elongación, la reducción de área y el rendimiento de impacto del acero 3Cr13Mo son más altos que los del acero 40 y el acero 45. Es un acero inoxidable martensítico de carbono medio con alta resistencia y buena plasticidad. Durante la producción de prueba de la pieza de trabajo, se llevó a cabo la prueba de torneado de acero 3Cr13Mo de acuerdo con el método tecnológico de torneado de acero al carbono ordinario. Como resultado, el endurecimiento por trabajo es severo durante el corte, la resistencia al corte es alta, la temperatura de corte es alta y es fácil adherirse a la herramienta y generar un borde acumulado. Hace que cambie el tamaño de la pieza de trabajo y afecta la forma y la tolerancia de posición y la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo.
En respuesta a los problemas anteriores, se han tomado medidas desde múltiples aspectos para hacer que la superficie procesada de la pieza de trabajo alcance el tamaño y la rugosidad de la superficie requeridos por el patrón, y para asegurar una alta eficiencia de producción.
1. El tratamiento térmico cambia la dureza del material.
La diferente dureza del acero inoxidable martensítico después del tratamiento térmico tiene una gran influencia en el proceso de torneado. La Tabla 1 muestra el uso de herramientas de torneado de material YW2 después del torneado y el tratamiento térmico de piezas de trabajo de material 3Cr13M de diferente dureza. Puede verse en la Tabla 1 que aunque el acero inoxidable martensítico recocido tiene baja dureza, su rendimiento de torneado es pobre. Esto se debe a que el material tiene una gran plasticidad y dureza, una estructura desigual, una fuerte adhesión y fusión, y es fácil producir bordes durante el proceso de corte, y es difícil obtener una buena calidad de superficie. Después del temple y revenido, la pieza de trabajo de material 3Cr13Mo con una dureza inferior a 30HRC tiene una mejor maquinabilidad y es fácil lograr una mejor calidad de superficie. Aunque la calidad de la superficie de la pieza de trabajo con una dureza superior a 30HRC es mejor, la herramienta de torneado es propensa al desgaste. Por lo tanto, el tratamiento de temple y revenido se realiza antes del mecanizado, la dureza alcanza los 25-30HRC y luego se realiza el corte.
2. Materiales de herramientas de corte para el mecanizado de acero inoxidable martensítico
El rendimiento de corte del material de la herramienta está relacionado con la durabilidad y productividad de la herramienta. La capacidad de fabricación del material de la herramienta afecta la calidad de fabricación y afilado de la herramienta en sí.
El principio de selección de materiales para la parte de corte de la herramienta es tener una alta resistencia al desgaste y mantener su rendimiento de corte a una temperatura más alta.
Los materiales de herramientas de torneado que se utilizan habitualmente en la actualidad son:
Acero de alta velocidad y carburo cementado. Debido a que el acero de alta velocidad solo puede mantener su rendimiento de corte por debajo de 600 ° C, la alta temperatura generada durante el corte de acero inoxidable suele ser superior a 600 ° C. Y el carburo cementado tiene mejor resistencia al calor y al desgaste que el acero de alta velocidad, por lo que las herramientas fabricadas con materiales de carburo cementado son más adecuadas para el corte de acero inoxidable. En las condiciones de los mismos parámetros de corte, se llevó a cabo una prueba de comparación de torneado en herramientas de varios materiales de aleación.
La herramienta de torneado externo con hoja de recubrimiento compuesto TiC-TiCN-TiN tiene una alta durabilidad, buena calidad de superficie y alta productividad. Esto se debe a que la hoja recubierta con material de carburo cementado tiene mejor resistencia y tenacidad. Y debido a su superficie tiene una mayor dureza y resistencia al desgaste, coeficiente de fricción más pequeño y mayor resistencia al calor, se ha convertido en un material de buena herramienta para el torneado de acero inoxidable. Limitado a las hojas de corte que no tienen este material, la prueba de comparación en la Tabla 2 muestra que el rendimiento de corte del carburo cementado YW2 también es mejor, por lo que puede elegir las hojas de material YW2 como la hoja de corte.
El material de la pieza de trabajo es 3Cr13Mo, y los requisitos del proceso son procesados por torno CNC, excepto por el rectificado de cada círculo exterior de Ra0.8µm. La resistencia, elongación, la reducción de área y el rendimiento de impacto del acero 3Cr13Mo son más altos que los del acero 40 y el acero 45. Es un acero inoxidable martensítico de carbono medio con alta resistencia y buena plasticidad. Durante la producción de prueba de la pieza de trabajo, se llevó a cabo la prueba de torneado de acero 3Cr13Mo de acuerdo con el método tecnológico de torneado de acero al carbono ordinario. Como resultado, el endurecimiento por trabajo es severo durante el corte, la resistencia al corte es alta, la temperatura de corte es alta y es fácil adherirse a la herramienta y generar un borde acumulado. Hace que cambie el tamaño de la pieza de trabajo y afecta la forma y la tolerancia de posición y la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo.
En respuesta a los problemas anteriores, se han tomado medidas desde múltiples aspectos para hacer que la superficie procesada de la pieza de trabajo alcance el tamaño y la rugosidad de la superficie requeridos por el patrón, y para asegurar una alta eficiencia de producción.
1. El tratamiento térmico cambia la dureza del material.
La diferente dureza del acero inoxidable martensítico después del tratamiento térmico tiene una gran influencia en el proceso de torneado. La Tabla 1 muestra el uso de herramientas de torneado de material YW2 después del torneado y el tratamiento térmico de piezas de trabajo de material 3Cr13M de diferente dureza. Puede verse en la Tabla 1 que aunque el acero inoxidable martensítico recocido tiene baja dureza, su rendimiento de torneado es pobre. Esto se debe a que el material tiene una gran plasticidad y dureza, una estructura desigual, una fuerte adhesión y fusión, y es fácil producir bordes durante el proceso de corte, y es difícil obtener una buena calidad de superficie. Después del temple y revenido, la pieza de trabajo de material 3Cr13Mo con una dureza inferior a 30HRC tiene una mejor maquinabilidad y es fácil lograr una mejor calidad de superficie. Aunque la calidad de la superficie de la pieza de trabajo con una dureza superior a 30HRC es mejor, la herramienta de torneado es propensa al desgaste. Por lo tanto, el tratamiento de temple y revenido se realiza antes del mecanizado, la dureza alcanza los 25-30HRC y luego se realiza el corte.
2. Materiales de herramientas de corte para el mecanizado de acero inoxidable martensítico
El rendimiento de corte del material de la herramienta está relacionado con la durabilidad y productividad de la herramienta. La capacidad de fabricación del material de la herramienta afecta la calidad de fabricación y afilado de la herramienta en sí.
El principio de selección de materiales para la parte de corte de la herramienta es tener una alta resistencia al desgaste y mantener su rendimiento de corte a una temperatura más alta.
Los materiales de herramientas de torneado que se utilizan habitualmente en la actualidad son:
Acero de alta velocidad y carburo cementado. Debido a que el acero de alta velocidad solo puede mantener su rendimiento de corte por debajo de 600 ° C, la alta temperatura generada durante el corte de acero inoxidable suele ser superior a 600 ° C. Y el carburo cementado tiene mejor resistencia al calor y al desgaste que el acero de alta velocidad, por lo que las herramientas fabricadas con materiales de carburo cementado son más adecuadas para el corte de acero inoxidable. En las condiciones de los mismos parámetros de corte, se llevó a cabo una prueba de comparación de torneado en herramientas de varios materiales de aleación.
La herramienta de torneado externo con hoja de recubrimiento compuesto TiC-TiCN-TiN tiene una alta durabilidad, buena calidad de superficie y alta productividad. Esto se debe a que la hoja recubierta con material de carburo cementado tiene mejor resistencia y tenacidad. Y debido a su superficie tiene una mayor dureza y resistencia al desgaste, coeficiente de fricción más pequeño y mayor resistencia al calor, se ha convertido en un material de buena herramienta para el torneado de acero inoxidable. Limitado a las hojas de corte que no tienen este material, la prueba de comparación en la Tabla 2 muestra que el rendimiento de corte del carburo cementado YW2 también es mejor, por lo que puede elegir las hojas de material YW2 como la hoja de corte.
