Phương pháp nâng cao chất lượng gia công thép không gỉ

So với thép kết cấu cacbon chất lượng cao, vật liệu thép không gỉ được bổ sung thêm các nguyên tố hợp kim như Cr, Ni, N, Nb và Mo. Việc tăng các nguyên tố hợp kim này không chỉ giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn của thép mà còn có tác dụng ảnh hưởng đến tính chất cơ học của thép không gỉ. Ví dụ, thép không gỉ martensitic 4Cr13 có cùng hàm lượng carbon so với thép carbon trung bình 45, nhưng khả năng gia công tương đối chỉ bằng 58% của thép 45; Thép không gỉ austenit 1Cr18Ni9Ti chỉ có 40% và sắt austenit. Thép không gỉ song biến chất có độ bền cao và khả năng gia công kém.
Phân tích các điểm khó khi cắt vật liệu inox:

Trong thực tế gia công, cắt inox thường đi kèm với hiện tượng dao bị gãy và dính. Do biến dạng dẻo lớn của thép không gỉ trong quá trình cắt, các phoi được tạo ra không dễ bị gãy và dễ liên kết, dẫn đến hiện tượng cứng hóa nghiêm trọng trong quá trình cắt. Mỗi lần quá trình cắt tạo ra một lớp cứng cho lần cắt tiếp theo, các lớp này được tích tụ lại và thép không gỉ đang trong quá trình cắt. Độ cứng ở giữa ngày càng lớn hơn và lực cắt cần thiết cũng tăng lên.

Việc tạo ra lớp làm cứng và tăng lực cắt chắc chắn sẽ dẫn đến sự gia tăng ma sát giữa dụng cụ và phôi, đồng thời nhiệt độ cắt cũng tăng lên. Hơn nữa, thép không gỉ có độ dẫn nhiệt nhỏ và điều kiện tản nhiệt kém, đồng thời tập trung một lượng lớn nhiệt cắt giữa dụng cụ và phôi, làm hỏng bề mặt gia công và ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng bề mặt gia công. Hơn nữa, việc tăng nhiệt độ cắt sẽ làm tăng độ mài mòn của dụng cụ, khiến mặt trước của dụng cụ có hình lưỡi liềm, lưỡi cắt sẽ có khe hở, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của phôi, làm giảm hiệu quả công việc và tăng năng suất. chi phí sản xuất.

Các cách nâng cao chất lượng gia công inox:

Có thể thấy ở trên rằng việc gia công thép không gỉ rất khó khăn, dễ tạo ra lớp cứng trong quá trình cắt, dao dễ bị gãy; phoi được tạo ra không dễ bị gãy, dẫn đến dao bị dính, điều này sẽ làm tăng độ mòn của dụng cụ. Gia công tất cả các loại phôi thép không gỉ chất lượng cao để xác định máy móc Titanium, đối với đặc tính cắt của thép không gỉ, kết hợp với sản xuất thực tế, chúng tôi bắt đầu từ ba khía cạnh của vật liệu dụng cụ, thông số cắt và phương pháp làm mát, để tìm cách cải thiện chất lượng gia công thép không gỉ.

Đầu tiên, việc lựa chọn vật liệu công cụ

Lựa chọn công cụ phù hợp là cơ sở để sản xuất các bộ phận chất lượng cao. Công cụ này quá tệ để xử lý các bộ phận đủ tiêu chuẩn. Nếu công cụ quá tốt, nó có thể đáp ứng các yêu cầu về chất lượng bề mặt của bộ phận, nhưng dễ lãng phí và tăng chi phí sản xuất. Kết hợp với việc cắt thép không gỉ, điều kiện tản nhiệt kém, lớp gia công cứng, dao dễ dính, v.v., vật liệu dụng cụ được lựa chọn phải đáp ứng các đặc tính chịu nhiệt tốt, chống mài mòn cao và ái lực nhỏ với thép không gỉ.

1, thép tốc độ cao

Thép tốc độ cao là thép công cụ hợp kim cao với các nguyên tố hợp kim như W, Mo, Cr, V, Go, v.v. Nó có hiệu suất xử lý tốt, độ bền và độ dẻo dai tốt, khả năng chống sốc và rung mạnh. Nó có thể duy trì độ cứng cao (HRC vẫn trên 60) dưới nhiệt độ cao được tạo ra bởi quá trình cắt tốc độ cao (HRC vẫn trên 60). Thép tốc độ cao có độ cứng màu đỏ tốt và thích hợp cho các loại dao phay như dao phay và dụng cụ tiện. Nó có thể đáp ứng các yêu cầu cắt thép không gỉ. Môi trường cắt như lớp cứng và tản nhiệt kém.

W18Cr4V là dụng cụ thép tốc độ cao điển hình nhất. Kể từ khi ra đời vào năm 1906, nó đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều công cụ khác nhau để đáp ứng nhu cầu cắt. Tuy nhiên, với sự cải tiến liên tục về tính chất cơ học của các vật liệu khác nhau đang được xử lý, công cụ W18Cr4V không còn có thể đáp ứng yêu cầu xử lý các vật liệu khó. Thép tốc độ cao coban hiệu suất cao được sinh ra theo thời gian. So với thép tốc độ cao thông thường, thép tốc độ cao coban có khả năng chống mài mòn tốt hơn, độ cứng màu đỏ và độ tin cậy khi sử dụng. Nó phù hợp để xử lý tốc độ cắt bỏ cao và cắt gián đoạn. Các loại thường được sử dụng là W12Cr4V5Co5.

2, thép hợp kim cứng

Cacbua xi măng là một loại luyện kim bột được làm bằng bột có kích thước micron cacbua kim loại chịu lửa (WC, TiC) có độ cứng cao và thiêu kết với coban hoặc niken hoặc molypden trong lò chân không hoặc lò khử hydro. sản phẩm. Cacbua xi măng có một loạt các đặc tính tuyệt vời như độ bền và độ dẻo dai tốt, khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn, chống ăn mòn và độ cứng cao. Về cơ bản, nó cũng không thay đổi ở nhiệt độ 500 ° C và vẫn có độ cứng cao ở 1000 ° C, thích hợp để cắt các vật liệu khó gia công như thép không gỉ và thép chịu nhiệt. Các hợp kim cứng thông thường chủ yếu được chia thành ba loại: YG (cacbua xi măng dựa trên vonfram-coban), dựa trên YT (dựa trên vonfram-titan-coban), dựa trên YW (tungsten-titan-tantalum (铌)), có sáng tác khác nhau. Việc sử dụng cũng rất khác nhau. Trong số đó, hợp kim cứng loại YG có độ dẻo dai tốt và tính dẫn nhiệt tốt, có thể chọn góc cào lớn, phù hợp để cắt thép không gỉ.
Thứ hai, lựa chọn cắt các thông số hình học của dụng cụ inox

Góc cào γo: kết hợp với đặc tính cường độ cao, độ dẻo dai tốt, khó bị cắt đứt trong quá trình cắt. Với tiền đề đảm bảo đủ độ bền của dao, nên chọn góc cào lớn, có thể làm giảm biến dạng dẻo của vật gia công. Nó cũng làm giảm nhiệt độ cắt và lực cắt đồng thời giảm việc tạo ra các lớp cứng.

Góc sau αo: Tăng góc sau sẽ làm giảm ma sát giữa bề mặt gia công và mặt sườn nhưng khả năng tản nhiệt và độ bền của lưỡi cắt cũng sẽ giảm. Kích thước của góc sau phụ thuộc vào độ dày cắt. Khi độ dày cắt lớn, nên chọn góc lùi nhỏ hơn.

Góc nghiêng chính kr, góc nghiêng k'r và góc nghiêng chính kr có thể làm tăng chiều dài làm việc của lưỡi dao, có lợi cho việc tản nhiệt nhưng lại làm tăng lực hướng tâm trong quá trình cắt và dễ bị rung. Giá trị kr thường là 50. °～90°, nếu độ cứng của máy không đủ thì có thể tăng lên cho phù hợp. Độ lệch thứ cấp thường được lấy là k'r = 9° đến 15°.

Góc nghiêng của lưỡi λs: Để tăng độ bền của đầu, góc nghiêng của lưỡi thường là λs = 7 ° ~ -3 °.
Thứ ba, việc lựa chọn chất lỏng cắt và đi nguội

Do khả năng gia công kém của thép không gỉ nên có yêu cầu cao hơn về hiệu suất làm mát, bôi trơn, thẩm thấu và làm sạch của chất lỏng cắt. Các chất lỏng cắt thường được sử dụng có các loại sau:

Nhũ tương: Đây là phương pháp làm mát phổ biến với đặc tính làm mát, làm sạch và bôi trơn tốt. Nó thường được sử dụng trong gia công thô thép không gỉ.

Dầu lưu huỳnh: Nó có thể tạo thành sunfua có điểm nóng chảy cao trên bề mặt kim loại trong quá trình cắt và không dễ bị vỡ ở nhiệt độ cao. Nó có tác dụng bôi trơn tốt và có tác dụng làm mát nhất định. Nó thường được sử dụng để khoan, doa và khai thác.

Dầu khoáng như dầu động cơ và dầu trục chính: Có tính năng bôi trơn tốt nhưng khả năng làm mát và thẩm thấu kém, thích hợp cho các loại xe hoàn thiện vòng ngoài.

Vòi phun chất lỏng cắt phải được căn chỉnh với vùng cắt trong quá trình cắt, hoặc tốt nhất là làm mát bằng áp suất cao, làm mát bằng phun hoặc tương tự.

Tóm lại, mặc dù thép không gỉ có khả năng gia công kém nhưng nó có nhược điểm là độ cứng gia công cao, lực cắt lớn, độ dẫn nhiệt thấp, dễ bám dính, dụng cụ dễ mài mòn, v.v., nhưng miễn là tìm được phương pháp gia công phù hợp, dụng cụ phù hợp, phương pháp cắt và lượng cắt, chọn chất làm mát phù hợp, siêng năng suy nghĩ trong quá trình làm việc, thép không gỉ và các vật liệu khó cắt khác cũng sẽ đáp ứng được giải pháp “lưỡi dao”.