Metalli lõikamisel kasutatakse erinevaid tooriku materjale. Erinevatel materjalidel on erinevad lõikamis- ja eemaldamisomadused. Kuidas valdame erinevate materjalide omadusi? ISO standardile vastavad metallmaterjalid on jagatud 6 erinevasse tüübirühma, igal tüübil on töödeldavuse osas ainulaadsed omadused ning käesolevas artiklis võetakse need eraldi kokku.
Metallmaterjalid jagunevad 6 kategooriasse:
(1) P-teras
(2) M-roostevaba teras
(3) K-malm
(4) N-värvilised metallid
(5) S-kuumuskindel sulam
(6) H-karastatud teras
pilt
↑↑Erinevate materjalide lõikeomadused↑↑
01-P teras
Mis on teras?
- Teras on metallilõikamisel suurim materjaligrupp.
- Teras võib olla karastamata teras või karastatud ja karastatud teras (kõvadus kuni 400HB).
- Teras on sulam, mille põhikomponendiks on element raud (Fe). Seda toodetakse sulatusprotsessi abil.
- Legeerimata terase süsinikusisaldus on alla 0,8%, ainult Fe ja mitte ühtegi muud legeerivat elementi.
- Legeerterase süsinikusisaldus on alla 1,7% ja lisatakse legeerivaid elemente nagu Ni, Cr, Mo, V, W jne.
pilt
Kasutusalad: Metallilõikamise raames on grupp P suurim materjaligrupp, kuna hõlmab mitmeid erinevaid tööstusvaldkondi.
Materjalid on tavaliselt pikkade laastudega materjalid, mis moodustavad pidevaid suhteliselt ühtlaseid laaste. Konkreetne laastu muster sõltub tavaliselt süsinikusisaldusest.
– Madala süsinikusisaldusega=sitke, kleepuv materjal.
– Suure süsinikusisaldusega=rabe materjal.
Töötlemise omadused:
- Pikad laastud materjalid.
- Kiibi juhtimine on suhteliselt lihtne ja sujuv.
- Kerge teras on kleepuv ja nõuab teravat lõiketera.
- Seadme lõikejõud kc: 1500 ~ 3100 N/mm²
- ISO P materjalide töötlemiseks vajalik lõikejõud ja võimsus on piiratud vahemikus.
pilt
02-M roostevaba teras
Mis on roostevaba teras?
- Roostevaba teras on sulammaterjal, mis sisaldab vähemalt 11% ~ 12% kroomi.
- Süsinikusisaldus on tavaliselt väga madal (maksimaalselt 0,01%).
- Peamised sulamid on Ni (nikkel), Mo (molübdeen) ja Ti (titaan).
- Moodustab terase pinnale tiheda Cr2O3 kihi, muutes selle korrosioonikindlaks.
pilt
Kasutusvaldkonnad: M-rühmas on enamik rakendusi nafta ja gaasi, toruliitmike, äärikute, töötleva tööstuse ja farmaatsiatööstuse jaoks.
Laastu kuju: materjal moodustab ebakorrapäraseid helbeid, mis võimaldavad suuremat lõikejõudu kui tavaline teras. Roostevabast terasest on palju erinevaid tüüpe. Laastude purustamise jõudlus (lihtsast peaaegu võimatuni) varieerub sõltuvalt sulami omadustest ja kuumtöötlusest.
Töötlemise omadused:
- Pikad laastud materjalid.
- Kiibi juhtimine on ferriidi puhul suhteliselt sujuv ning austeniidi ja dupleksi puhul keerulisem.
- Seadme lõikejõud: 1800–2850 N/mm²
- Suured lõikejõud, ülesehitatud serv, kuumus ja töökõvenemine töötlemise ajal.
pilt
03-K malm
Mis on malm?
- Malmi on 3 peamist tüüpi: hallmalm (GCI), kõrgtugev malm (NCI) ja tihendatud grafiitmalm (CGI).
- Malm koosneb peamiselt Fe-C-st ja sellel on suhteliselt kõrge ränisisaldus (1% ~ 3%).
- Süsinikusisaldus ületab 2%, mis on C maksimaalne lahustuvus austeniidi faasis.
- Karbiidide moodustamiseks lisatakse Cr (kroom), Mo (molübdeen) ja V (vanaadium), mis suurendavad tugevust ja kõvadust, kuid vähendavad töödeldavust.
pilt
Kasutusvaldkonnad: K-rühma kasutatakse peamiselt autoosade, masinate tootmise ja rauatööstuses.
Laastu kuju: materjalid on erineva kujuga, alates peaaegu pulbrilistest laastudest kuni pikkade laastudeni. Selle materjalirühma töötlemiseks vajalik võimsus on tavaliselt väike.
*Märkus: Hallmalmil (tavaliselt on laastud peaaegu pulbrilised) ja kõrgtugeval malmil on suur erinevus, viimase laastude purunemine sarnaneb sageli terasele.
Töötlemise omadused:
- Lühikesed laastud materjalid.
- Hea kiibikontroll kõikides töötingimustes.
- Seadme lõikejõud: 790–1350 N/mm²
- Suurematel kiirustel töötlemine põhjustab abrasiivset kulumist.
- Keskmine lõikejõud.
pilt
04-N värvilisi metalle
Mis on värviliste metallide materjalid?
- Sellesse kategooriasse kuuluvad värvilised metallid, pehmed metallid kõvadusega alla 130 HB.
- Suurima osa moodustavad ligi 22% räni (Si) sisaldavad värviliste metallide (Al) sulamid.
- Vask, pronks, messing.
pilt
Kasutusvaldkonnad: lennukite tootmine ja alumiiniumsulamist autovelgede tootjad on N-rühmas olulisel kohal.
Kuigi ühe kuuptolli kohta nõutav võimsus on väike, on kõrge metallieemalduskiiruse saavutamiseks siiski vaja arvutada maksimaalne nõutav võimsus.
Töötlemise omadused:
- Pikad laastud materjalid.
- Sulamite puhul on laastu kontroll suhteliselt lihtne.
- Värvilised metallid (Al) on kleepuvad ja nõuavad teravate lõikeservade kasutamist.
- Seadme lõikejõud: 350–700 N/mm²
- ISO N materjalide töötlemiseks vajalik lõikejõud ja võimsus on piiratud vahemikus.
pilt
05-S kuumuskindel sulam
Mis on kuumakindel sulam?
- Kuumakindlad sulamid (HRSA) hõlmavad paljusid kõrge legeeritud raua-, nikli-, koobalti- või titaanipõhiseid materjale.
Rühm: Rauapõhine, Niklipõhine, Koobaltipõhine
Töötingimused: lõõmutamine, lahuste kuumtöötlus, vanandamine, valtsimine, sepistamine, valamine.
Omadused: Suurem sulamisisaldus (koobalt kui nikkel) tagab parema kuumakindluse, suurema tõmbetugevuse ja suurema korrosioonikindluse.
pilt
Kasutusalad: S-rühma materjale, mida on raske töödelda, kasutatakse peamiselt kosmose-, gaasiturbiini- ja generaatoritööstuses.
Valik on lai, kuid tavaliselt on olemas suured lõikejõud.
Töötlemise omadused:
- Pikad laastud materjalid.
- raskused kiibi kontrollimisel (sakilised kiibid).
- Keraamika puhul on vajalik negatiivne kaldenurk ja karbiidi puhul positiivne kaldenurk.
- Seadme lõikejõud:
Kuumakindlate sulamite jaoks: 2400 ~ 3100 N/mm²
Titaanisulami jaoks: 1300–1400 N/mm²
- Nõuab suuri lõikejõude ja võimsust.
pilt
06-H karastatud teras
Mis on karastatud teras?
- Töötlemise seisukohast on karastatud terased väikseim rühm.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45-65 HRC.
- Üldiselt on pööratavate kõvade osade kõvadusvahemik 55–68 HRC.
pilt
Kasutusalad: Rühma H karastatud terast kasutatakse erinevates tööstusharudes, nagu autotööstus ja selle alltöövõtjad, aga ka masinaehitus ja valuvormide äri.
Laastu kuju: tavaliselt pidevad, kuumad laastud. See kõrge temperatuur aitab vähendada kc1 väärtusi, mis on oluline rakendusprobleemide lahendamisel.
Töötlemise omadused:
- Pikad laastud materjalid.
- Suhteliselt hea kiibi juhtimine.
- Nõuab negatiivset kaldenurka.
- Seadme lõikejõud: 2550–4870 N/mm²
- Nõuab suuri lõikejõude ja võimsust.
