Az acél sokféle formában érkezik: a fémlemezek, lemezek, rudak és gerendák különféle geometriai formái és természetesen a CNC -megmunkáláshoz használt szilárd alapanyagok. Az acélt oly sok alkalmazásban és sok iparágban használják, így értelme van sokféle acélból. De mi a különbség a rozsdamentes acél és az alacsony széntartalmú acél között? Ingyenes megmunkálás és szerszám acél? Ebben a cikkben megismerheti a feldolgozott acél sokféle típusát és azt, hogyan lehet sikeresen a CNC acél típusokat feldolgozni.
Mi az acél?
Az acél széles kifejezés a vas- és szénötvözetek számára. A széntartalom (0,05% -2% súly szerint) és más elemek hozzáadása meghatározza az acél és annak anyag tulajdonságait. Egyéb ötvöző elemek közé tartozik a mangán, a szilícium, a foszfor, a kén és az oxigén. A szén növeli az acél keménységét egyszerre, más elemeket lehet hozzáadni a korrózióállóság vagy a megmunkálhatóság javítása érdekében. A mangán tartalma általában magasabb (legalább 0,30% - 1,5%), hogy csökkentse az acél törékenységét és növelje erejét.
Az acél erőssége és keménysége az egyik legnépszerűbb tulajdonsága. Ez teszi az acélt építési és szállítási alkalmazásokhoz, mivel ez az anyag hosszú ideig nehéz és ismételt terhelések mellett használható. Egyes acélötvözetek, nevezetesen a rozsdamentes acél fajták, korrózióálló, ami a szélsőséges környezetben működő alkatrészek számára a legjobb választás.
Ez az erő és keménység azonban meghosszabbítja a megmunkálási időt és növeli a szerszám kopását. Az acél nagy sűrűségű anyag, ami bizonyos alkalmazásokhoz túl nehéz. Az acél azonban nagy szilárdság-súly arányú, ezért a gyártás egyik leggyakrabban használt féme. Gyártási folyamatunkban gyakran a nyersanyag rozsdamentes acélt használjuk
Fém kiegészítők öntő alkatrészek.
Acél típus
Beszéljünk sokféle acélról. Acélként szénet kell hozzáadni a vashoz. A szén tartalma azonban eltérő, ami nagy változásokhoz vezet a teljesítményében. A szénacél általában a rozsdamentes acéltól eltérő acélra utal, és a 4 számjegyű acél minőségű, tágabb értelemben az alacsony széntartalmú acél, a közepes szénacél vagy a magas szén-dioxid-acél.
Alacsony széntartalmú acél: széntartalom kevesebb, mint 0,30% (súly szerint)
Közepes szénacél: 0,3-0,5% széntartalom
Magas szén -dioxid -acél: 0,6% vagy annál magasabb
Az acél fő ötvöző elemeit az első szám képviseli a négyjegyű fokozatban. Például bármely 1xxx acél, például az 1018, a fő ötvöző elemnek kell lennie. Az 1018 acél 0,14–0,20% szén és kis mennyiségű foszfor, kén és mangán tartalmaz. Ezt az általános célú ötvözetet általában használják tömítések, tengelyek, fogaskerekek és csapok megmunkálására.
A könnyen feldolgozható minőségű szénacél újbóli foszfátus és újrafoszfációs kezeléseket végez, hogy a chipeket kisebb darabokra bontják. Ez megakadályozza, hogy a hosszú vagy nagy chipek belekerüljenek a szerszámba a vágás során. A megmunkálható acél felgyorsíthatja a feldolgozási időt, de csökkentheti a rugalmasságot és az ütközés ellenállását.
Rozsdamentes acél
A rozsdamentes acél széntartalmú, de kb. 11% krómot is tartalmaz, ami növeli az anyag korrózióállóságát. A több króm azt jelenti, hogy kevesebb rozsda van! A nikkel hozzáadása javíthatja a rozsda ellenállást és a szakítószilárdságot is. Ezenkívül a rozsdamentes acél jó hőállósággal rendelkezik, és alkalmas repülőgépekhez és egyéb alkalmazásokhoz szélsőséges környezetben.
A fém kristályszerkezete szerint a rozsdamentes acél öt típusra osztható. Az öt típus az austenit, a ferrit, a martenzit, a duplex és a csapadék keményedése. A rozsdamentes acél osztályokat négy számjegy helyett három számjegyet azonosítják. Az első szám a kristályszerkezetet és a fő ötvöző elemeket képviseli.
Például a 300 sorozatú rozsdamentes acél egy austenit króm-nikkel ötvözet. 304 A rozsdamentes acél a leggyakoribb fokozat, más néven 18/8, mivel krómtartalma 18%, a nikkel -tartalom pedig 8%. 303 A rozsdamentes acél a 304 rozsdamentes acél ingyenes megmunkálási változata. A kén hozzáadása csökkenti korrózióállóságát, tehát a 303 -as típusú rozsdamentes acél inkább a rozsda, mint a 304 típusú.
A rozsdamentes acél az iparágak széles skáláján használható. A 316 típusú rozsdamentes acél használható orvosi berendezésekhez, például a gépekben és a csővezetékekben található szelep alkatrészekhez. A 316 rozsdamentes acélt az anyák és csavarok megmunkálására is használják, amelyek közül sokat az űr- és autóiparban használnak. 303 Rozsdamentes acélt használnak fogaskerekekhez, tengelyekhez és egyéb, a repülőgépekhez és az autókhoz szükséges alkatrészekhez.
Szerszám acél
A szerszámcél a különféle gyártási folyamatokhoz szerszámok gyártására szolgál, beleértve a szerszám öntést, a fröccsöntést, a bélyegzést és a vágást. Számos különféle szerszámcélötvözet létezik, amelyek felhasználhatók különböző alkalmazásokhoz, de mindegyikük keménységükről ismert. Mindegyikük képes ellenállni a többszörös felhasználás kopásának (a fröccsöntéshez használt acél penész ellenáll az anyagnak legalább milliószor), és magas hőmérsékleti ellenállással rendelkezik.
A szerszám acél általános alkalmazása a fröccsöntő formák, amelyeket edzett acél CNC dolgoz fel a legmagasabb minőségű gyártási alkatrészek előállításához. A H13 acélt általában azért választják ki, mert jó hőfáradt tulajdonságai vannak-az erő és a keménység ellenáll a hosszú távú extrém hőmérsékleteknek. A H13 penész nagyon alkalmas fejlett fröccsöntési anyagokhoz, amelyek magas olvadási hőmérsékleten vannak, mivel hosszabb penész élettartamot biztosít, mint más acélok-500 000–1 milliószor. Ugyanakkor az S136 rozsdamentes acél, több mint egymilliószoros penész élettartama. Ez az anyag a legmagasabb szintre csiszolható, és felhasználható speciális alkalmazásokban, ahol magas optikai tisztaság szükséges.
Acélfeldolgozás
Az acél leghasznosabb tulajdonságai további feldolgozási és feldolgozási lépésekből származnak. Ezeket a módszereket a feldolgozás előtt elvégezhetik az acél tulajdonságainak megváltoztatása és az acél feldolgozása érdekében. Ne feledje, hogy az anyag megmunkálás előtti megkeményedése meghosszabbítja a megmunkálási időt és növeli a szerszám kopását, de acél kezelhető a megmunkálás után, hogy növelje a késztermék szilárdságát vagy keménységét. Ennek ellenére fontos gondolkodni minden olyan tervezett kezelés előtt, amelyet az alkatrészekhez szükséges tulajdonságok eléréséhez kell alkalmazni.
Hőkezelés
A hőkezelés számos különféle folyamatra utal, amelyek magukban foglalják az acél hőmérsékletének manipulálását az anyag tulajdonságainak megváltoztatása érdekében. Példa erre a lágyítás, amelyet a keménység csökkentésére és a rugalmasság növelésére használják, így az acél feldolgozása megkönnyíti. Az izzítási folyamat lassan melegíti az acélt a kívánt hőmérsékletre, és egy ideig fenntartja azt. A szükséges idő és hőmérséklet a specifikus ötvözettől és a széntartalom növekedésével csökken. Végül a fém lassan lehűl a kemencében, vagy szigetelő anyagokkal veszi körül.
A hőkezelés normalizálása kiküszöböli az acél belső stresszét, miközben magasabb szilárdságot és keménységet tart fenn, mint a lágyított acél. A normalizálási folyamat során az acélt magas hőmérsékleten melegítik, majd léghűtéssel, hogy magasabb keménységet kapjanak.
Az edzett acél egy másik hőkezelési folyamat, kitalálta, megkeményíti az acélt. Ez növeli az erőt is, de az anyagot is törékenyebbé teszi. A keményedési folyamat magában foglalja az acél lassan fűtését, magas hőmérsékleten történő áztatását, majd az acél vízbe, olajba vagy egy sóoldatba történő merítését a gyors hűtéshez.
Végül, a hőkezelési folyamatot a leoltott acél törékenységének csökkentésére használják. Az edzett acél majdnem megegyezik a normalizálással: lassan egy kiválasztott hőmérsékletre melegítik, majd az acél léghűtéssel rendelkezik. A különbség az, hogy a hőmérséklet hőmérséklete alacsonyabb, mint más folyamatok, ami csökkenti az edzett acél törékenységét és keménységét.
Csapadékkeményítés
A csapadékkeményítés növeli az acél hozamszilárdságát. Bizonyos osztályú rozsdamentes acélból tartalmazhat pH -értéket a névbe, ami azt jelenti, hogy csapadékkeményítő tulajdonságokkal rendelkeznek. A csapadékkeményítő acélok fő különbsége az, hogy további elemeket tartalmaznak: réz, alumínium, foszfor vagy titán. Sokféle ötvözet létezik itt. A csapadékkeményítő tulajdonságok aktiválásához az acél a végső alakba alakul, majd életkor -keményítő kezelésnek van kitéve. Az öregedési keményedési folyamat hosszú ideig melegíti az anyagot, hogy kicsapja a hozzáadott elemeket, és különféle méretű szilárd részecskéket képezzen, ezáltal növelve az anyag szilárdságát.
A 17-4PH (630 acél néven is ismert) a rozsdamentes acél csapadékkeményedésének általános példája. Az ötvözet 17% króm és 4% nikkel és 4% réz tartalmaz, ami elősegíti a csapadék keményedését. A megnövekedett keménység, az erő és a magas korrózióállóság miatt a 17-4PH-ot használják helikopter fedélzeti platformjaihoz, turbinapengékhez és nukleáris hulladék hordókhoz.
Hideg munka
Az acél tulajdonságai sok hő felhasználása nélkül is megváltoztathatók. Például a hidegen dolgozott acél erősebbé válik a munka edzési eljárása révén. Amikor a fém plasztikusan deformálódik, a munka megkeményedése megtörténik. Ez érhető el a fém kalapálásával, gördítésével vagy rajzolásával. A feldolgozás során, ha a szerszám vagy a munkadarab túlmeleged, a munka megkeményedése váratlanul is megtörténik. A hideg munka javíthatja az acél működését is. Az enyhe acél nagyon alkalmas hideg munkára.
Óvintézkedések az acélszerkezet kialakításához
Az acél alkatrészek tervezésekor fontos emlékezni az anyag egyedi jellemzőire. Azok a jellemzők, amelyek nagyon alkalmassá teszik az alkalmazásához, szükség lehet a gyártás (DFM) tervezésének további megfontolására.
Az anyag keménysége miatt az acél feldolgozása hosszabb ideig tart, mint más lágyabb anyagok (például alumínium vagy sárgaréz). A megfelelő gépi beállításokat kell használnia a megmunkálási minőség optimalizálásához és a szerszám kopásának minimalizálásához. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a lassabb orsósebességet és az adagolási sebességeket az alkatrészek és formák védelme érdekében.
Még akkor is, ha nem végzi el magát a feldolgozást, továbbra is ki kell értékelnie a projekthez alkalmas acélminőséget, nemcsak a keménység és az erő szempontjából, hanem a működőképességi különbségek figyelembevételével is. Például a rozsdamentes acél feldolgozási ideje körülbelül kétszerese a szénacélnak. A különböző osztályokról való döntés során azt is meg kell fontolnia, hogy mely attribútumok a legfontosabb prioritás, és mely acélötvözetek könnyen elérhetők. Az általánosan használt osztályok, mint például a 304 vagy 316 rozsdamentes acél, szélesebb körű készlet -választékkal választhat, és kevesebb időbe telik a megtalálás és a vásárlás.
----------------------------------------------------- Vége -------------------------------------------------------
Szerkesztés: Rebecca Wang
