วิธีการปรับปรุงคุณภาพการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม

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

ในการตัดเฉือนจริง การตัดเหล็กสเตนเลสมักมาพร้อมกับมีดหักและเหนียว เนื่องจากการเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่ของสแตนเลสในระหว่างการตัด เศษที่สร้างขึ้นจึงไม่แตกง่ายและติดง่าย ส่งผลให้งานแข็งตัวอย่างรุนแรงในระหว่างกระบวนการตัด แต่ละครั้งที่กระบวนการตัดจะสร้างชั้นที่แข็งขึ้นสำหรับการตัดครั้งต่อไป และชั้นต่างๆ จะสะสม และสแตนเลสก็อยู่ในกระบวนการตัด ความแข็งตรงกลางมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และแรงตัดที่ต้องการก็เพิ่มขึ้นด้วย

การสร้างชั้นชิ้นงานที่แข็งตัวและแรงตัดที่เพิ่มขึ้นย่อมส่งผลให้แรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และอุณหภูมิในการตัดก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน นอกจากนี้ สแตนเลสยังมีการนำความร้อนเล็กน้อยและมีสภาวะการกระจายความร้อนต่ำ และความร้อนในการตัดจำนวนมากจะกระจุกตัวอยู่ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงาน ซึ่งทำให้พื้นผิวที่ผ่านการแปรรูปเสื่อมสภาพและส่งผลร้ายแรงต่อคุณภาพของพื้นผิวที่ผ่านการแปรรูป นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการตัดจะทำให้เครื่องมือสึกหรอมากขึ้น ทำให้เกิดเสี้ยวของหน้าคราดของเครื่องมือ และคมตัดจะมีช่องว่าง ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงาน ลดประสิทธิภาพการทำงาน และเพิ่ม ต้นทุนการผลิต

วิธีปรับปรุงคุณภาพของการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม:

จากด้านบนจะเห็นได้ว่าการแปรรูปสแตนเลสเป็นเรื่องยาก และชั้นที่แข็งนั้นถูกสร้างขึ้นได้ง่ายในระหว่างการตัด และมีดก็แตกหักง่าย เศษที่เกิดขึ้นจะไม่แตกหักง่าย ส่งผลให้มีดเกาะ ซึ่งจะทำให้เครื่องมือสึกหรอมากขึ้น การประมวลผลชิ้นงานสแตนเลสคุณภาพสูงทุกชนิดเพื่อระบุเครื่องจักรไทเทเนียม สำหรับลักษณะการตัดของเหล็กสแตนเลส รวมกับการผลิตจริง เราเริ่มจากวัสดุเครื่องมือ 3 ด้าน พารามิเตอร์การตัด และวิธีการทำความเย็น เพื่อค้นหาวิธีปรับปรุง คุณภาพของการแปรรูปเหล็กกล้าไร้สนิม

ขั้นแรกให้เลือกใช้วัสดุเครื่องมือ

การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมเป็นพื้นฐานในการผลิตชิ้นส่วนคุณภาพสูง เครื่องมือนี้แย่เกินกว่าจะประมวลผลชิ้นส่วนที่ผ่านการรับรอง หากเครื่องมือดีเกินไปก็สามารถตอบสนองความต้องการคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนได้ แต่จะเสียง่ายและเพิ่มต้นทุนการผลิต เมื่อใช้ร่วมกับการตัดเหล็กสเตนเลส สภาพการกระจายความร้อนต่ำ ชั้นแข็งตัว มีดติดง่าย ฯลฯ วัสดุเครื่องมือที่เลือกควรมีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดี ทนต่อการสึกหรอสูง และมีความสัมพันธ์เล็กน้อยกับสแตนเลส

1 เหล็กความเร็วสูง

เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสมสูงที่มีส่วนประกอบของโลหะผสม เช่น W, Mo, Cr, V, Go เป็นต้น มีประสิทธิภาพกระบวนการที่ดี มีความแข็งแรงและความเหนียวดี และทนทานต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนได้ดี สามารถรักษาความแข็งสูง (HRC ยังคงสูงกว่า 60) ภายใต้ความร้อนสูงที่เกิดจากการตัดด้วยความเร็วสูง (HRC ยังคงสูงกว่า 60) เหล็กความเร็วสูงมีความแข็งสีแดงดี และเหมาะสำหรับหัวกัด เช่น หัวกัด และเครื่องมือกลึง สามารถตอบสนองความต้องการของการตัดเหล็กกล้าไร้สนิม สภาพแวดล้อมในการตัด เช่น ชั้นแข็งและการกระจายความร้อนไม่ดี

W18Cr4V เป็นเครื่องมือเหล็กความเร็วสูงทั่วไปที่สุด นับตั้งแต่ก่อตั้งในปี 1906 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการในการตัด อย่างไรก็ตาม ด้วยการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุต่างๆ ที่กำลังดำเนินการอย่างต่อเนื่อง เครื่องมือ W18Cr4V จึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการประมวลผลของวัสดุที่ยากได้อีกต่อไป เหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์ประสิทธิภาพสูงถือกำเนิดขึ้นเป็นครั้งคราว เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าความเร็วสูงทั่วไป เหล็กกล้าความเร็วสูงโคบอลต์มีความต้านทานการสึกหรอ ความแข็งสีแดง และความน่าเชื่อถือในการใช้งานได้ดีกว่า เหมาะสำหรับการประมวลผลที่มีอัตราการชำแหละสูงและการตัดแบบขัดจังหวะ เกรดที่ใช้กันทั่วไปคือ W12Cr4V5Co5

2 เหล็กโลหะผสมแข็ง

ซีเมนต์คาร์ไบด์เป็นผงโลหะวิทยาซึ่งทำจากผงโลหะคาร์ไบด์ (WC, TiC) ทนไฟที่มีความแข็งสูง (WC, TiC) และเผาด้วยโคบอลต์ นิกเกิล หรือโมลิบดีนัมในเตาสุญญากาศหรือเตาลดไฮโดรเจน ผลิตภัณฑ์. ซีเมนต์คาร์ไบด์มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เช่น ความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี ทนความร้อน ทนต่อการสึกหรอ ต้านทานการกัดกร่อน และมีความแข็งสูง โดยพื้นฐานแล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิ 500 ° C และยังคงมีความแข็งสูงที่ 1000 ° C และเหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น สแตนเลส และเหล็กทนความร้อน โลหะผสมแข็งทั่วไปส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: YG (ทังสเตนคาร์ไบด์ที่ใช้โคบอลต์), YT-based (ทังสเตน-ไทเทเนียม-โคบอลต์), YW-based (ทังสเตน-ไทเทเนียม-แทนทาลัม (铌)) ซึ่งมี องค์ประกอบที่แตกต่างกัน การใช้งานก็แตกต่างกันมากเช่นกัน โลหะผสมแข็งชนิด YG มีความเหนียวที่ดีและมีการนำความร้อนได้ดี และสามารถเลือกมุมคายขนาดใหญ่ได้ ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดเหล็กสแตนเลส
ประการที่สอง การเลือกพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเครื่องมือสแตนเลสในการตัด

มุมคาย γo: รวมกับลักษณะความแข็งแรงสูง ความเหนียวดี และยากต่อการถูกตัดออกระหว่างการตัด ภายใต้สมมติฐานที่ว่ามีดมีความแข็งแรงเพียงพอ ควรเลือกมุมคายขนาดใหญ่ซึ่งสามารถลดการเสียรูปพลาสติกของวัตถุที่กลึงได้ นอกจากนี้ยังช่วยลดอุณหภูมิในการตัดและแรงตัด ในขณะเดียวกันก็ลดการสร้างชั้นที่แข็งตัวอีกด้วย

มุมด้านหลัง αo: การเพิ่มมุมด้านหลังจะช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวเครื่องจักรและด้านข้าง แต่ความสามารถในการกระจายความร้อนและความแข็งแรงของคมตัดก็จะลดลงเช่นกัน ขนาดของมุมด้านหลังขึ้นอยู่กับความหนาของการตัด เมื่อความหนาของการตัดมีขนาดใหญ่ ควรเลือกมุมด้านหลังที่เล็กลง

มุมเอียงหลัก kr, มุมเอียง k'r และมุมเอียงหลัก kr สามารถเพิ่มความยาวของการทำงานของใบมีด ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการกระจายความร้อน แต่จะเพิ่มแรงในแนวรัศมีในระหว่างการตัดและมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือน ค่า kr มักจะอยู่ที่ 50 °~90° หากความแข็งแกร่งของเครื่องจักรไม่เพียงพอ ก็สามารถเพิ่มได้อย่างเหมาะสม การเอียงทุติยภูมิโดยปกติจะใช้เป็น k'r = 9° ถึง 15°

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

เนื่องจากเหล็กสเตนเลสมีความสามารถในการขึ้นรูปต่ำ จึงมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านประสิทธิภาพการทำความเย็น การหล่อลื่น การซึมผ่าน และการทำความสะอาดของน้ำมันตัด น้ำมันตัดกลึงที่ใช้กันทั่วไปมีประเภทดังต่อไปนี้:

อิมัลชัน: เป็นวิธีการทำความเย็นทั่วไปที่มีคุณสมบัติการทำความเย็น ทำความสะอาด และการหล่อลื่นที่ดี มักใช้ในการกัดหยาบเหล็กกล้าไร้สนิม

น้ำมันซัลเฟอร์ไรซ์: สามารถสร้างซัลไฟด์จุดหลอมเหลวสูงบนพื้นผิวโลหะในระหว่างการตัด และไม่แตกง่ายที่อุณหภูมิสูง มีผลการหล่อลื่นที่ดีและมีผลในการระบายความร้อนบางอย่าง โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเจาะ 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