Сказал как отрезал: канал о металлообработке

Цветные металлы и композиты ISO N: Литьевые сплавы алюминия (силумины) Продолжаем цикл статей о цветных металлах и композитах ISO N, в этот раз рассмотрим литьевые сплавы алюминия, известные как силумины. Эти материалы, несмотря на их популярность в промышленности, представляют определенные трудности при обработке, о чем мы и расскажем подробнее. Литьевые сплавы алюминия (силумины): ·   Литьевые сплавы алюминия делятся в зависимости от содержания кремния в сплаве, которое может варьироваться от 4% до 20%. Эти сплавы характеризуются повышенными литейными свойствами, что обеспечивает возможность изготовления отливок сложной формы. Примеры материалов: АЛ2, АК9, ВАЛ12 Особенности обработки: Низкая обрабатываемость литьевых сплавов алюминия связана с высокой степенью налипания материала на режущую кромку инструмента. Это создает определенные трудности в процессе точения и фрезерования, поэтому обработка данного типа материалов требует особого подхода к выбору инструмента и настройки режимов обработки. Применяемый инструмент должен быть достаточно острым, с передним углом +-20°, и обладать минимальным притуплением режущей кромки. Для улучшения процесса обработки необходима полировка поверхности схода стружки и обильная подача СОЖ в зону резания – это поможет предотвратить налипание материала на инструмент. Рекомендации по выбору инструмента: Обработка литьевых алюминиевых сплавов наилучшим образом осуществляется с тонким покрытием, таким как алмазоподобное углеродное покрытие (DLC). При обработке литьевых алюминиевых сплавов, рекомендуется применять поликристаллический алмаз (PCD). PCD обеспечивает высокое качество поверхности, низкое налипание и высокую скорость обработки. Существуют различные сорта поликристаллического алмаза, адаптированные к разному содержанию кремния в алюминии, поэтому для максимальной эффективности обработки стоит обращать особое внимание на этот фактор при выборе инструмента. Следующая статья станет заключительной в рамках темы цветных металлов и композитов ISO N, но не последней в рамках нашего курса по материаловедению. Следите за нашими обновлениями и не пропускайте новые посты!

Цветные металлы и композиты ISO N: Деформируемые алюминиевые сплавы В рамках нашего цикла статей по материаловедению, мы начнем рассмотрение группы цветных металлов и композитов ISO N. В данной статье фокус будет сосредоточен на деформируемых сплавах на базе алюминия, которые представляют собой одну из самых легкообрабатываемых категорий материалов. Деформируемые сплавы: Деформируемые сплавы алюминия включают в себя легирующие элементы (медь, магний, марганец) АД, АК, АЛ. Такие сплавы обладают легкой обрабатываемостью, что делает их предпочтительными для использования в изготовлении различных изделий, таких как штампуемые корпуса и детали картеров. Примеры материалов: 1050, АМГ3, АК6. Особенности обработки меди: Медь представляет собой более сложный материал для обработки. Ее деформируемость при нагрузке создает определенные трудности в процессе точения и фрезерования. Для точения и фрезерования меди рекомендуется использовать максимально острые пластины с минимальным давлением в точке реза, чтобы предотвратить деформацию материала. Рекомендуем использовать пластины с передним углом 20-25°. Негативные пластины для обработки меди крайне не рекомендуются, в данном случае стоит отдать предпочтение позитивным пластинам с задним углом типа P (например, TP, CP, SP) – такой выбор позволит добиться максимальной эффективности обработки и минимизирует деформацию материла. Советы по обработке: Инструмент для обработки деформируемых сплавов должен быть достаточно острым, с передним углом около 20°. Минимальное притупление кромки инструмента способствует более эффективному сходу стружки и, следовательно, более эффективной обработке. Не рекомендуется использование покрытий на инструментах для обработки деформируемых алюминиевых сплавов и при работе с медью. Охлаждение инструмента может оказать положительное воздействие на процесс обработки. В следующих статьях мы более подробно рассмотрим другие аспекты цветных металлов и композитов ISO N, их применение, а также рекомендации по обработке для достижения оптимальных результатов. Следите за нашими обновлениями!

Чугуны ISO K: Группа K3 - Чугун с шаровидным графитом В заключительной части серии постов про материалы ISO K, мы переходим к группе K3, которая включает в себя чугун с шаровидным графитом. Преимущества: Одни из главных преимуществ чугуна с шаровидным графитом: повышенная ударная прочность, износостойкость и меньшая чувствительность к концентраторам напряжений. Это делает их оптимальным выбором для высоконагруженных деталей, которые подвергаются сложным условиям эксплуатации. Чугун с шаровидным графитом имеет микроструктуру, включающую в себя мелкие шаровидные включения графита, которые работают как своеобразные демпферы. Они снижают дополнительное напряжение в материале, что способствует повышению ударной прочности и износостойкости. Некоторые утверждают, что этот тип чугуна обладает свойствами, напоминающими твердотельную смазку, что делает его идеальным для работы в условиях, где требуется минимальный износ. Область применения: Эти материалы находят применение в ряде отраслей, включая автомобильное производство, производство высокопрочных труб и трубной арматуры, а также деталей, подвергающихся высоким термическим нагрузкам. Инструмент для обработки: Обработка чугунов с шаровидным графитом требует особенного подхода.  Углерод, присутствующий в виде вкраплений в этом чугуне, делает его материалом с высокой абразивностью. В данном случае инструмент должен быть особенно твёрдым, чтобы справиться с абразивным износом и прослужить достаточное количество времени. Эффективным решением послужит инструмент из КНБ (Кубического Нитрида Бора). Этот материал является вторым по твердости после алмаза, и такой инструмент обеспечит вам не только высокую производительность, но и долгий срок службы. Также стоит помнить, что качество чугуна может различаться в зависимости от производителя и спецификаций. В зависимости от предприятия используются разные рецепты и методы литья, что может повлиять на свойства чугуна. Поэтому важно тщательно подбирать инструмент и режимы обработки в соответствии с конкретными характеристиками материала. В этой серии статей мы подробно рассмотрели некоторые виды материалов группы ISO K, уделяя внимание их свойствам и областям применения. В следующих статьях в рамках темы материаловедения мы начнем разбирать цветные металлы и композиты ISO N. Следите за нашими обновлениями!

Чугуны ISO K: Группа K2 - Легированный чугун Во второй статье материалов ISO K мы рассмотрим группу K2, в которую входит легированный чугун. Это чугун с добавлением легирующих элементов, таких как никель, что придает ему дополнительные полезные свойства и расширяют спектр их применения. Примеры легированных чугунов K2: Нирезист ЧХ1 6С5 Один из ярких представителей этой группы - Нирезист. Этот материал подойдет для высоконагруженных деталей, которые работают в агрессивных средах, таких как крыльчатки гидравлических помп, насосов и других механических устройствах. Главные преимущества легированных чугунов это: 1. Высокая устойчивость к коррозии. Добавление никеля делает легированные чугуны устойчивыми к агрессивным химическим средам. Это позволяет использовать их в тех условиях, где коррозия может быстро разрушить другие материалы. 2. Прочность. Данная группа чугунов обладает отличной механической прочностью, что делает их подходящим выбором для деталей, подверженных высокой нагрузке. Это особенно важно в машиностроительной промышленности, где на детали оказывается значительное давление. 3. Долгий срок службы. Подходящие инструменты и правильное управление процессом позволяют добиться долгого срока службы деталей, изготовленных из легированных чугунов. Как обрабатывать легированные чугуны? При обработке легированных чугунов ключевым аспектом является выбор правильных инструментов. Инструменты должны быть специально адаптированы для работы с этими материалами. Так как легированные чугуны имеют высокий абразивный износ, инструменты должны быть оснащены максимально толстым CVD (Chemical Vapor Deposition) покрытием. Также рекомендуется использовать инструменты с минимальным передним углом, примерно 2-3 градуса, чтобы минимизировать износ инструмента и добиться более предсказуемых результатов обработки. А в заключительной статье о группе материалов ISO K мы расскажем вам про чугуны с шаровидным графитом!

Чугуны ISO K: K1 - Ковкий/литьевой и серый чугун Продолжаем тему материаловедения! Теперь разберем подробнее группу материалов ISO K. Чугун – это класс материалов с уникальными свойствами, обладающий повышенным содержанием углерода. Начнем рассмотрение этого материала с группы K1, в которую входят ковкий/литьевой и серый чугун. Ковкий/литьевой чугун: Один из главных плюсов ковкого чугуна — это его легкая обрабатываемость. Он позволяет достичь высокой скорости обработки, даже при использовании твёрдосплавных инструментов. Особенностью ковкого чугуна является то, что он всегда образует сегментную стружку. Также важно отметить, что обработка ковкого чугуна не требует большого переднего угла на режущем инструменте. Поэтому весь процесс сосредотачивается на обеспечении хороших подач и точности. Примеры материалов Kовкого чугуна: 1. КЧ60-3 2. КЧ30-6 3. КЧ35-7 4. Л4 5. ЛР5, и другие При обработке ковкого чугуна инструмент обычно покрывается слоем CVD (Chemical Vapor Deposition), и чем толще слой, тем дольше прослужит инструмент. Кроме того, чугун может выделять абразивный порошок, так что обработку материала лучше всего выполнять с применением смазочно-охлаждающей жидкости. Серый чугун: Серый чугун обладает повышенной степенью прочности и вязкости в сравнении с ковким чугуном. Как и ковкий чугун, серый чугун всегда образует сегментную стружку, но в данном случае она может быть длиннее. Для его обработки используются инструменты, идентичные тем, что применяются при работе с ковким чугуном, передний угол инструмента обычно находится в диапазоне 0-5°. Примеры материалов серого чугуна: 1. СЧ10 2. СЧ15 3. СЧ20 4. СЧ25 5. СЧ30 6. СЧ35, и другие Серые чугуны нашли свое применение в автомобильной промышленности, в производстве различных деталей, подвергающихся трению, таких как тормозные диски. Они обладают хорошей обрабатываемостью и пригодны для производства деталей, требующих высокой точности и стабильности. А в следующем статье мы поговорим про легированные чугуны. Не пропустите!

Нержавеющие стали ISO M: Дуплексные стали Завершаем цикл постов по классу ISO M, и на этот раз поговорим о дуплексных нержавеющих сталях, их особенности и области использования. Основные характеристики дуплексных нержавеющих сталей ISO M: 1. Содержание хрома и никеля: Дуплексные стали содержат от 18% до 28% хрома и от 4.5% до 8% никеля. Это обеспечивает им устойчивость к коррозии и окислению. 2. Ферритно-аустенитное состояние: Кристаллическая решетка дуплексных сталей включает в себя как феррит, так и аустенит. Это обеспечивает хорошую прочность и устойчивость к коррозии. 3. Требования к режущей кромке: При обработке дуплексных сталей требуется уделять особое внимание режущей кромке инструмента. Оптимальный передний угол составляет 5-12° с увеличенным притуплением кромки. Области применения дуплексных нержавеющих сталей ISO M: 1. Трубная арматура: Дуплексные стали широко используются в производстве трубопроводной арматуры, включая клапаны и соединители. Их высокая прочность и устойчивость делают их наиболее подходящим материалом для передачи жидкостей и газов в различных системах. 2. Высоконагруженные детали: Дуплексные стали также находят широкое применение в производстве высоконагруженных деталей, таких как компоненты машин и оборудования, подвергающиеся значительным механическим нагрузкам. 3. Нефтегазовая отрасль: Дуплексные стали играют важную роль в нефтегазовой промышленности, особенно при глубинной добыче нефти и газа. Их способность выдерживать высокое давление делает их оптимальным выбором для этой отрасли. Примеры дуплексных нержавеющих сталей ISO M: Ferrinox225: Этот сплав из дуплексных нержавеющих сталей широко используется в различных отраслях благодаря своей высокой прочности и устойчивости к коррозии. RDN903: Этот материал также относится к дуплексным нержавеющим сталям и применяется в различных отраслях, где требуется высокая прочность и устойчивость к агрессивной среде использования. Итак, мы рассмотрели различные группы нержавеющих сталей ISO M, каждая из которых играет важную роль в современной промышленности, обеспечивая надежность и эффективность в различных условиях. Выбор подходящего материала зависит от конкретных требований проекта и условий эксплуатации. Независимо от того, где они используются, нержавеющие стали ISO M остаются одними из наиболее надежных и прочных материалов, доступных сегодня.

Нержавеющие стали ISO M: Аустенитные стали В продолжение темы нержавеющих сталей ISO M, рассмотрим аустенитные стали, разберем в чем их особенность и в каких областях они применяются. Характеристики аустенитных нержавеющих сталей ISO M: 1. Повышенное содержание хрома и никеля: Аустенитные стали содержат значительное количество хрома и никеля. Эти элементы придают материалам выдающуюся устойчивость к коррозии и окислению. 2. Невозможность закалки: Одной из особенностей аустенитных сталей является их невозможность к закалке. Это означает, что они не подвергаются термической обработке, связанной с закалкой, что делает их уникальными среди нержавеющих сталей. 3. Высокая удельная вязкость: Аустенитные стали обладают высокой удельной вязкостью, что требует особых требований к остроте режущей кромки инструмента. Передний угол режущего инструмента должен находится в диапазоне от 8 до 18 градусов с небольшим притуплением кромки. Области применения аустенитных нержавеющих сталей ISO M: 1. Авиационная промышленность: Аустенитные стали находят широкое применение в авиационной индустрии благодаря своей стойкости к коррозии и высокой прочности. Они используются в производстве крепежных элементов, деталей двигателей и других компонентов самолетов. 2. Пищевая промышленность: В пищевой промышленности аустенитные нержавеющие стали являются незаменимыми благодаря своей устойчивости к коррозии и низкому влиянию на продукты. Они применяются в производстве оборудования для пищевой переработки, включая резервуары, трубопроводы и многие другие компоненты. 3. Химическая промышленность: В химической промышленности аустенитные стали также широко используются из-за их способности работать в агрессивной химической среде. Они применяются в производстве химических реакторов, резервуаров и трубопроводов. Примеры аустенитных нержавеющих сталей ISO M: 1. 12Х18Н10Т: Этот стандарт представляет собой один из наиболее распространенных примеров аустенитных сталей. Он широко используется в пищевой промышленности и имеет выдающиеся характеристики устойчивости к коррозии. 2. 12Х18Н10: Это отечественный аналог сплава AISI 304, также известный как 18/8 сталь. Благодаря своему содержанию 18% хрома и 8% никеля. Он находит применение в различных отраслях, включая авиацию и пищевую промышленность. 3. 08Х18Н10: Ещё один пример аустенитной нержавеющей стали, которая находит свое применение в различных областях, требующих высокой устойчивости к коррозии. Аустенитные нержавеющие стали ISO M представляют собой важный класс материалов, который находит применение в различных отраслях, требующих высокой устойчивости к коррозии и прочности. Их уникальные характеристики делают их незаменимыми для авиационной, пищевой и химической промышленности, а также многих других областей.

Нержавеющие стали ISO M: Мартенситные стали Продолжая тему материаловедения, остановимся на нержавеющих сталях ISO M. В этой статье мы рассмотрим мартенситные нержавеющие стали ISO M и их особенности. Характеристики мартенситных нержавеющих сталей ISO M: 1. Содержание хрома около 12%: Основным элементом, который делает стали этой группы нержавеющими, является хром. В мартенситных сталях ISO M содержание хрома составляет приблизительно 12% и выше. Этот высокий процент хрома придает материалу стойкость к коррозии. 2. Способность к закалке: Мартенситные нержавеющие стали можно подвергать термической обработке, включая закалку. Это позволяет увеличить их прочность и твердость, что делает их подходящими для различных задач. Области применения мартенситных нержавеющих сталей ISO M: Мартенситные нержавеющие стали ISO M находят широкое применение в различных областях из-за их уникальных свойств: 1. Возможность работы в особых условиях: Мартенситные нержавеющие стали часто находят применение в условиях работы в агрессивной среде (работа в жидкостях и газах). Их способность сопротивляться коррозии делает их незаменимыми в условиях, где другие материалы могут подвергаться разрушению. 2. Элементы крепежа: Данный тип стали также часто используются для изготовления элементов крепежа. Прочность и устойчивость к окислению делают их надежным выбором для крепежных деталей, которые подвергаются механическим нагрузкам и воздействию различных сред. 3. Восстановление прокатных валков: Эти стали иногда применяются для восстановления прокатных валков методом наплавления проволоки. Этот процесс позволяет значительно продлить срок службы валков и повысить их производительность. Примеры мартенситных нержавеющих сталей ISO M: Ниже приведены некоторые примеры мартенситных нержавеющих сталей ISO M: • 20Х13: Это один из наиболее известных примеров мартенситных нержавеющих сталей. Его широко используют из-за высокой прочности и устойчивости к коррозии. • 12Х13: Стандартный мартенситный сплав, обладает хорошей прочностью и является популярным выбором для производства деталей и компонентов. • 15Х11МФ: Ещё один пример мартенситной стали с выдающимися свойствами прочности и коррозионной устойчивости. Мартенситные нержавеющие стали ISO M представляют собой важную группу материалов с уникальными свойствами, их способность сопротивляться коррозии и возможность термической обработки делают их подходящими для широкого спектра задач. В следующих частях статьи мы рассмотрим другие группы нержавеющих сталей ISO M и их характеристики.

Инструмент для обработки стали Один из наиболее распространенных и важных материалов в производстве — это сталь. Выбор подходящих инструментов и покрытий для обработки стали имеет важное значение. Давайте рассмотрим различные типы стали и какие инструменты подходят для их обработки. Группы обрабатываемой стали Группа P1: Конструкционная сталь с твердостью 120HB. Группа P2: Низколегированная сталь с твердостью 270HB. Группа P3: Легированная сталь с твердостью 250HB. Группа P4: Легированная сталь, прошедшая закалку и отпуск, с твердостью 424HB. Группа P5: Высоколегированная сталь с твердостью 240HB. Группа P6: Высоколегированная сталь, прошедшая закалку и отпуск, с твердостью 424HB. Состав стали варьируется от низкого содержания углерода до 2,14%. Группа ISO P включает в себя конструкционные стали средней твердости от 215 до 260 HB. При добавлении легирующих элементов обрабатываемость ухудшается. Инструменты для обработки конструкционных сталей обычно имеют небольшой передний угол (7-12°) и развитый стружколом. Для таких материалов часто используются CVD покрытия (Chemical Vapor Deposition - химическое осаждение паровой (газовой) фазы) - многослойные покрытия с большой толщиной, чтобы снизить абразивный износ. Примеры материалов включают СТ3, 12XH3A, CF45, 25ХMА. Сложнообрабатываемая сталь Некоторые стали более сложны в обработке: Сталь Гадфильда и рельсовые стали. Эти материалы способны самоупрочняться под дополнительной нагрузкой, поэтому рекомендуется обрабатывать их за 1-2 прохода, чтобы избежать наклепа на поверхности. Подшипниковые стали. Эти стали имеют повышенную поверхностную твердость. Для их обработки требуется инструмент с высокой твердостью и прочной режущей кромкой. Инструмент для высоколегированных конструкционных сталей также имеет небольшой передний угол (7-12°) и притупление или фаску на режущей кромке. Примеры таких материалов включают 110Г13Л, К63Ф, ШХ15. Выбор правильного инструмента и покрытий для обработки стали существенно влияет на производительность и качество ваших операций. Понимание свойств материала и его твердости поможет вам выбрать наилучшие инструменты для успешной обработки стали. Помните, что инструмент и покрытия разрабатываются с учетом конкретных характеристик материала, поэтому правильный выбор инструмента является залогом эффективной обработки и увеличения срока службы вашего оборудования.

Современные покрытия инструмента Сегодня мы рассмотрим актуальные покрытия для инструментов и их роль в повышении эффективности производственных процессов. Одним из наиболее распространенных и широко используемых покрытий является нитрид титана, сокращенно TiN. Его микротвердость достигает до 24 ГигаПаскаль (GPa), что делает его отличным выбором для материалов с твёрдостью до 35 HRC, таких как различные виды сталей, латунь и короткостружечные алюминии. Эти покрытия способствуют значительному увеличению срока службы инструмента и обеспечивают период непрерывной работы в 3-4 раза больше в сравнении с непокрытым инструментом. Для более сложных задач, нитрид титана, легированный алюминием (TiAlN), предоставляет дополнительные преимущества. Его микротвердость достигает до 35 ГПа, а рабочая температура - до 800°C. Это позволяет использовать его при обработке разнообразных материалов, включая стали, в том числе нержавеющие, титановые сплавы, чугун, а также цветные металлы. Важно отметить, что большинству таких покрытий не требуется дополнительного охлаждения. Алюмотитан нитрид (AITiN) представляет собой более продвинутое покрытие. С микротвердостью до 38 ГПа и рабочей температурой до 900°C, оно способно обеспечить 14-кратное увеличение стойкости в сравнении с непокрытым инструментом. Это отличный выбор для обработки сталей с твёрдостью до 40 HRC и нержавеющих сталей. И последнее, но не менее важное, на что стоит обратить внимание — это карбонитрид титана (TiCN). Его микротвердость достигает до 32 ГПа, и это покрытие отлично справляется с обработкой сталей, нержавеющих сталей и цветных металлов. При этом, для достижения наилучших результатов, ему требуется обязательное охлаждение, а лучше TiCN будет работать в масле на токарных автоматах. Эти современные покрытия для инструмента значительно повышают эффективность, продлевают срок службы и снижают время, затрачиваемое на обслуживание оборудования. Выбор правильного покрытия в зависимости от конкретной задачи может существенно улучшить эффективность вашего производства.

Материаловедение: разновидности материалов и их твердость Сегодня поговорим о твердости обрабатываемого материала- параметре, который влияет на подбор инструмента и режимов обработки. Эта информация будет полезной для всех, кто связан с обработкой материалов, включая инженеров и операторов оборудования. Измерение Твёрдости: Одним из ключевых параметров материалов является их твёрдость. Твёрдость измеряется разными шкалами, но одной из самых распространенных является шкала Роквелла. Эта шкала имеет несколько различных метрик, но наиболее часто используется HRC. Она оценивает твёрдость материала на основе его сопротивления пластической деформации под нагрузкой. Чем выше значение по шкале HRC, тем более твёрдым считается материал. Группы Материалов: Группа ISO P (Пластичные Материалы): Эта группа включает в себя материалы с твёрдостью от 20 до 45 HRC. Сюда относятся инструментальные стали, которые широко используются в обработке. Группа ISO M (Нержавеющие Стали): Сюда входят нержавеющие стали разных видов — ферритные, аустенитные и дуплексные. Их твёрдость также варьируется от 20 до 45 HRC. Группа ISO K (Чугуны): Чугуны имеют различные уровни твёрдости, начиная примерно с 30 HRC и заканчивая 70 HRC для высоколегированных чугунов. Данный материал представляет из себя сплав железа с углеродом (и другими элементами), в котором содержание углерода — от 2,14% до 6,67%. Измеряться они также будут по шкале Бринелля, так как их характеристики разнообразны. Группа ISO S (Жаропрочные Материалы):  Группа жаропрочных сплавов основана на базе никеля, кобальта и титана. Материалы этой группы имеют твёрдость в диапазоне от 25 до 40 HRC. Сюда входят нержавеющие стали и другие термостойкие материалы, которые требуют специального подхода при обработке. Группа ISO N (Цветные Металлы и неметаллы): Эти материалы обычно характеризуются низкой твёрдостью, часто измеряемой по шкале Бринелля, и начинаются с 20 единиц и ниже. Примерами являются алюминий и медь. Группа ISO H (Сверхтвердые материалы): Эти сложные материалы имеют твёрдость в диапазоне от 45 до 65 HRC и более, в зависимости от типа сплава. Их обработка требует особого подхода из-за высокой твёрдости и других характеристик. Изучение твёрдости и свойств материалов является фундаментальной частью успешной обработки материалов. Понимание, какой инструмент и какие методы обработки подходят для конкретного материала, помогает обеспечить качество и эффективность производственных процессов.