שיטה לשיפור איכות עיבוד הנירוסטה

בהשוואה לפלדה מבנית פחמן איכותית, חומרי נירוסטה מתווספים עם אלמנטים מתג כמו Cr, Ni, N, Nb, ו-Mo. הגידול של אלמנטים סגסוגת אלה לא רק משפר את עמידות הקורוזיה של הפלדה, אלא יש גם השפעה על התכונות המכניות של הנירוסטה. לדוגמה, פלדת אל חלד מרטנסיטית 4Cr13 היא בעלת תכולת פחמן זהה בהשוואה לפלדת פחמן בינונית של 45, אך יכולת העיבוד היחסית היא רק 58% מפלדת 45; אוסטניטי אל חלד 1Cr18Ni9Ti הוא רק 40%, וברזל austenite פלדת אל חלד דופלקס מטמורפית בעלת קשיחות גבוהה ויכולת עיבוד גרועה.
ניתוח נקודות קשות בחיתוך חומרי נירוסטה:

בעיבוד שבבי בפועל, חיתוך נירוסטה מלווה לרוב בהתרחשות של סכינים שבורים ודביקים. בשל העיוות הפלסטי הגדול של הנירוסטה במהלך החיתוך, לא קל לשבור את השבבים שנוצרים וקלים לחיבור, וכתוצאה מכך קשה להתקשות במהלך תהליך החיתוך. בכל פעם תהליך החיתוך מייצר שכבה מוקשה לחיתוך הבא, והשכבות מצטברות, והנירוסטה נמצאת בתהליך חיתוך. הקשיות באמצע הולכת וגדלה, וגם כוח החיתוך הנדרש גדל.

יצירת שכבת העבודה המוקשה והעלאת כוח החיתוך מובילים בהכרח לעלייה בחיכוך בין הכלי לחומר העבודה, וגם טמפרטורת החיתוך עולה. יתרה מכך, לנירוסטה מוליכות תרמית קטנה ותנאי פיזור חום גרועים, וכמות גדולה של חום חיתוך מתרכזת בין הכלי לחומר העבודה, מה שמדרדר את המשטח המעובד ומשפיע באופן רציני על איכות המשטח המעובד. יתר על כן, העלייה בטמפרטורת החיתוך תחמיר את שחיקת הכלי, תגרום לסהר של פני המגרפה של הכלי, ולקצה החיתוך יהיה פער, ובכך תשפיע על איכות פני השטח של חומר העבודה, תפחית את יעילות העבודה ותגביר את עלות ייצור.

דרכים לשיפור איכות עיבוד הנירוסטה:

ניתן לראות מהאמור לעיל כי העיבוד של נירוסטה קשה, והשכבה המוקשה נוצרת בקלות במהלך החיתוך, והסכין נשברת בקלות; השבבים שנוצרו אינם נשברים בקלות, וכתוצאה מכך הידבקות הסכין, אשר תחמיר את הבלאי של הכלי. עיבוד כל מיני חלקי עבודה מנירוסטה איכותיים לזיהוי מכונות טיטניום, עבור מאפייני החיתוך של נירוסטה, בשילוב עם הייצור בפועל, אנו מתחילים משלושת ההיבטים של חומרי הכלים, פרמטרי החיתוך ושיטות הקירור, כדי למצוא דרכים לשיפור האיכות של עיבוד נירוסטה.

ראשית, בחירת חומרי הכלי

בחירת הכלי הנכון היא הבסיס לייצור חלקים באיכות גבוהה. הכלי גרוע מכדי לעבד חלקים מוסמכים. אם הכלי טוב מדי, הוא יכול לעמוד בדרישות איכות פני השטח של החלק, אבל קל לבזבז אותו ולהגדיל את עלות הייצור. בשילוב עם חיתוך נירוסטה, תנאי פיזור חום גרועים, שכבת עבודה מוקשה, סכין קלה להדבקה וכו', חומר הכלי הנבחר צריך לעמוד במאפיינים של עמידות טובה בחום, עמידות בפני שחיקה גבוהה וזיקה קטנה לנירוסטה.

1, פלדה במהירות גבוהה

פלדה מהירה היא פלדת כלי סגסוגת גבוהה עם אלמנטים מסגסוגת כגון W, Mo, Cr, V, Go וכו'. יש לה ביצועי תהליך טובים, חוזק וקשיחות טובים ועמידות חזקה בפני זעזועים ורעידות. זה יכול לשמור על קשיות גבוהה (HRC עדיין מעל 60) תחת חום גבוה שנוצר על ידי חיתוך במהירות גבוהה (HRC עדיין מעל 60). פלדה מהירה בעלת קשיות אדומה טובה והיא מתאימה לחותכי כרסום כגון חותכי כרסום וכלי חריטה. זה יכול לעמוד בדרישות של חיתוך נירוסטה. סביבת חיתוך כגון שכבה מוקשה ופיזור חום לקוי.

W18Cr4V הוא כלי הפלדה המהיר האופייני ביותר. מאז לידתו בשנת 1906, נעשה בו שימוש נרחב בכלים שונים כדי לענות על צורכי החיתוך. עם זאת, עם השיפור המתמיד של התכונות המכניות של חומרים שונים בעיבוד, כלי W18Cr4V אינם יכולים עוד לעמוד בדרישות העיבוד של חומרים קשים. פלדה מהירה קובלט בעלת ביצועים גבוהים נולדת מעת לעת. בהשוואה לפלדה מהירה רגילה, לפלדה מהירה קובלט יש עמידות טובה יותר ללבוש, קשיות אדומה ואמינות שימוש. זה מתאים לעיבוד קצב כריתה גבוה וחיתוך מופרע. הציונים הנפוצים הם W12Cr4V5Co5.

2, פלדה מסגסוגת קשה

קרביד צמנט הוא מטלורגיית אבקה אשר עשויה מאבקה בגודל מיקרון של מתכת עקשן (WC, TiC) בעלת קשיות גבוהה ומרוסנת עם קובלט או ניקל או מוליבדן בתנור ואקום או תנור הפחתת מימן. מוּצָר. לקרביד צמנט יש סדרה של תכונות מצוינות כגון חוזק וקשיחות טובים, עמידות בחום, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה וקשיות גבוהה. הוא גם בעצם ללא שינוי בטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס, ועדיין בעל קשיות גבוהה ב-1000 מעלות צלזיוס, ומתאים לחיתוך של חומרים קשים לעיבוד כמו נירוסטה ופלדה עמידה בחום. סגסוגות קשות נפוצות מחולקות בעיקר לשלוש קטגוריות: YG (קרביד צמנט על בסיס טונגסטן-קובלט), מבוססי YT (על בסיס טונגסטן-טיטניום-קובלט), מבוססי YW (טונגסטן-טיטניום-טנטלום (铌)), אשר קומפוזיציות שונות. השימוש גם שונה מאוד. ביניהם, סגסוגות קשות מסוג YG בעלות קשיחות טובה ומוליכות תרמית טובה, וניתן לבחור זווית גריפה גדולה, המתאימה לחיתוך של נירוסטה.
שנית, הבחירה של חיתוך פרמטרים גיאומטריים של כלי נירוסטה

זווית הגריפה γo: בשילוב עם המאפיינים של חוזק גבוה, קשיחות טובה וקשה לניתוק במהלך החיתוך. תחת הנחת היסוד של הבטחת חוזק מספק של הסכין, יש לבחור זווית גריפה גדולה שיכולה להפחית את העיוות הפלסטי של האובייקט המעובד. זה גם מפחית את טמפרטורת החיתוך ואת כוח החיתוך תוך הפחתת יצירת שכבות מוקשות.

זווית גב αo: הגדלת זווית הגב תקטין את החיכוך בין המשטח המעובד והצד, אך גם יכולת פיזור החום וחוזק קצה החיתוך יקטן. גודל זווית הגב תלוי בעובי החיתוך. כאשר עובי החיתוך גדול, יש לבחור זווית גב קטנה יותר.

זווית הנטייה העיקרית kr, זווית הנטייה k'r וזווית הנטייה העיקרית kr יכולות להגדיל את אורך העבודה של הלהב, דבר המועיל לפיזור החום, אך מגדיל את הכוח הרדיאלי במהלך החיתוך ונוטה לרעידות. ערך kr הוא לעתים קרובות 50. °~90°, אם קשיחות המכונה אינה מספקת, ניתן להגדיל אותו כראוי. הנטייה המשנית נלקחת בדרך כלל כ-k'r = 9° עד 15°.

זווית נטיית הלהב λs: על מנת להגביר את חוזק הקצה, זווית נטיית הלהב היא בדרך כלל λs = 7 ° ~ -3 °.
שלישית, הבחירה של חיתוך נוזל וקור הולך

בשל יכולת העיבוד הגרועה של נירוסטה, יש דרישות גבוהות יותר לביצועי הקירור, השימון, החדירה והניקוי של נוזל החיתוך. לנוזלי החיתוך הנפוצים יש את הסוגים הבאים:

אמולסיה: זוהי שיטת קירור נפוצה עם תכונות קירור, ניקוי ושימון טובות. הוא משמש לעתים קרובות בעיבוד פלדת אל חלד.

שמן מגופרתי: הוא יכול ליצור גופרתי בנקודת התכה גבוהה על פני המתכת במהלך החיתוך, ולא קל לשבור אותו בטמפרטורה גבוהה. יש לו אפקט סיכה טוב ויש לו אפקט קירור מסוים. הוא משמש בדרך כלל לקידוח, פשיטה והקשה.

שמן מינרלי כגון שמן מנוע ושמן ציר: יש לו ביצועי סיכה טובים, אך יש לו קירור וחדיר דל, והוא מתאים לרכבי גימור עגולים חיצוניים.

יש ליישר את פיית נוזל החיתוך עם אזור החיתוך במהלך תהליך החיתוך, או רצוי על ידי קירור בלחץ גבוה, קירור בהתזה וכדומה.

לסיכום, למרות שהנירוסטה היא בעלת יכולת עיבוד ירודה, יש לה חסרונות של התקשות עבודה חמורה, כוח חיתוך גדול, מוליכות תרמית נמוכה, הדבקה קלה, כלי עבודה קלים ללבישה וכו', אך כל עוד נמצא שיטת עיבוד מתאימה, הכלי המתאים, שיטת החיתוך וכמות החיתוך, בחירת נוזל הקירור הנכון, חשיבה חרוצה במהלך העבודה, נירוסטה וחומרים קשים אחרים יעמדו גם בפתרון ה"להב".