في قطع المعادن، هناك مواد الشغل المختلفة. المواد المختلفة لها خصائص مختلفة في تشكيل القطع والإزالة. كيف نتقن خصائص المواد المختلفة؟ تنقسم المواد المعدنية القياسية ISO إلى 6 مجموعات أنواع مختلفة، كل نوع له خصائص فريدة من حيث قابلية التصنيع، وسوف نلخصها في هذه المقالة بشكل منفصل.
تنقسم المواد المعدنية إلى 6 فئات:
(1) ف الصلب
(2) م-الفولاذ المقاوم للصدأ
(3) حديد الزهر K
(4) المعادن غير الحديدية
(5) سبيكة مقاومة للحرارة
(6) الفولاذ المقسى على شكل حرف H
صورة
↑↑خصائص القطع للمواد المختلفة↑↑
01-ف ستيل
ما هو الفولاذ؟
- الصلب هو أكبر مجموعة مواد في قطع المعادن.
- يمكن أن يكون الفولاذ عبارة عن فولاذ غير مقسى أو فولاذ مروي ومقسّى (صلابة تصل إلى 400HB).
- الصلب عبارة عن سبيكة بها عنصر الحديد (Fe) كمكون رئيسي لها. يتم تصنيعه من خلال عملية الصهر.
- محتوى الكربون في الفولاذ غير المخلوط أقل من 0.8%، فقط الحديد ولا توجد عناصر صناعة السبائك الأخرى.
- محتوى الكربون في سبائك الفولاذ أقل من 1.7%، ويتم إضافة عناصر صناعة السبائك مثل Ni، Cr، Mo، V، W، إلخ.
صورة
مجالات التطبيق: في نطاق قطع المعادن، تعتبر المجموعة P أكبر مجموعة مواد، حيث أنها تغطي عدة مجالات صناعية مختلفة.
المواد عادة ما تكون عبارة عن مواد طويلة الرقاقة تشكل رقائق مستمرة وموحدة نسبيًا. يعتمد نمط الرقاقة المحدد عادةً على محتوى الكربون.
– محتوى منخفض الكربون=مادة صلبة ولزجة.
– محتوى عالي من الكربون=مادة هشة.
خصائص المعالجة:
- مواد طويلة الرقاقة.
- التحكم في الرقاقة سهل وسلس نسبيًا.
- الفولاذ الطري لزج ويتطلب حافة قطع حادة.
- وحدة قوة القطع kc: 1500~3100 نيوتن/مم²
- قوة القطع والطاقة اللازمة لمعالجة مواد ISO P ضمن نطاق محدود.
صورة
02-م من الفولاذ المقاوم للصدأ
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ؟
- الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن مادة سبيكة تحتوي على ما لا يقل عن 11% إلى 12% من الكروم.
- محتوى الكربون عادةً ما يكون منخفضًا جدًا (منخفض يصل إلى 0.01% كحد أقصى).
- السبائك الرئيسية هي Ni (النيكل)، Mo (الموليبدينوم) وTi (التيتانيوم).
- يشكل طبقة كثيفة من Cr2O3 على سطح الفولاذ مما يجعله مقاوماً للتآكل.
صورة
مجالات التطبيق: في المجموعة M، تنتمي معظم التطبيقات إلى النفط والغاز، وتجهيزات الأنابيب، والشفاه، والصناعات التحويلية وصناعة الأدوية.
شكل الشريحة: تشكل المادة رقائق غير منتظمة وقشارية تسمح بقوى قطع أعلى من الفولاذ العادي. هناك العديد من الأنواع المختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يختلف أداء كسر الرقائق (من السهل إلى المستحيل تقريبًا) اعتمادًا على خصائص السبائك والمعالجة الحرارية.
خصائص المعالجة:
- مواد طويلة الرقاقة.
- يكون التحكم في الرقاقة سلسًا نسبيًا في الفريت وأكثر صعوبة في الأوستينيت والدوبلكس.
- قوة القطع للوحدة: 1800~2850 نيوتن/مم²
- قوى القطع العالية، الحافة المبنية، الحرارة وتصلب العمل أثناء التشغيل الآلي.
صورة
03-حديد الزهر K
ما هو الحديد الزهر؟
- هناك 3 أنواع رئيسية من الحديد الزهر: حديد الزهر الرمادي (GCI)، حديد الدكتايل (NCI) وحديد الجرافيت المضغوط (CGI).
- يتكون الحديد الزهر بشكل أساسي من Fe-C ويحتوي على نسبة عالية نسبيًا من السيليكون (1%~3%).
- محتوى الكربون يتجاوز 2%، وهي أقصى قابلية للذوبان في C في الطور الأوستينيت.
- تتم إضافة الكروم (الكروم)، والمو (الموليبدينوم)، والخامس (الفاناديوم) لتكوين الكربيدات، مما يزيد من القوة والصلابة ولكنه يقلل من قابلية التصنيع.
صورة
مجالات التطبيق: تستخدم المجموعة K بشكل رئيسي في قطع غيار السيارات وتصنيع الآلات وصناعات صناعة الحديد.
شكل الرقاقة: تختلف المواد في شكل الرقاقة، بدءًا من الرقائق المسحوقية تقريبًا إلى الرقائق الطويلة. عادة ما تكون الطاقة اللازمة لمعالجة هذه المجموعة المادية صغيرة.
*ملاحظة: هناك فرق كبير بين الحديد الزهر الرمادي (عادةً ما تكون الرقائق مسحوقية تقريبًا) والحديد المرن، وغالبًا ما يكون كسر رقاقة الأخير مشابهًا للفولاذ.
خصائص المعالجة:
- المواد ذات الرقائق القصيرة .
- تحكم جيد بالرقاقة في جميع ظروف التشغيل.
- قوة القطع للوحدة: 790~1350 نيوتن/مم²
- يؤدي التشغيل بسرعات أعلى إلى تآكل جلخ.
- قوة قطع متوسطة.
صورة
04-N معادن غير حديدية
ما هي المواد المعدنية غير الحديدية؟
- تشمل هذه الفئة المعادن غير الحديدية، والمعادن الناعمة التي تقل صلابتها عن 130 HB.
- تشكل سبائك المعادن غير الحديدية (Al) التي تحتوي على ما يقرب من 22% من السيليكون (Si) الجزء الأكبر.
- النحاس، البرونز، النحاس.
صورة
مجالات التطبيق: يحتل تصنيع الطائرات ومصنعي عجلات السيارات المصنوعة من سبائك الألومنيوم مكانة رئيسية في المجموعة N.
على الرغم من أن الطاقة المطلوبة لكل بوصة مكعبة منخفضة، إلا أنه للحصول على معدلات عالية لإزالة المعادن، لا يزال من الضروري حساب الحد الأقصى من الطاقة المطلوبة.
خصائص المعالجة:
- مواد طويلة الرقاقة.
- في حالة السبائك، يكون التحكم في الرقاقة سهلًا نسبيًا.
- المعادن غير الحديدية (Al) لزجة وتتطلب استخدام حواف القطع الحادة.
- قوة القطع للوحدة: 350~700 نيوتن/مم²
- قوة القطع والطاقة اللازمة لمعالجة المواد ISO N ضمن نطاق محدود.
صورة
05-S سبيكة مقاومة للحرارة
ما هي السبائك المقاومة للحرارة؟
- تشتمل السبائك المقاومة للحرارة (HRSA) على العديد من المواد ذات السبائك العالية من الحديد أو النيكل أو الكوبالت أو التيتانيوم.
المجموعة: القائمة على الحديد، القائمة على النيكل، القائمة على الكوبالت
ظروف العمل: التلدين، المعالجة الحرارية بالمحلول، معالجة الشيخوخة، الدرفلة، الحدادة، الصب.
الخصائص: محتوى السبائك الأعلى (الكوبالت من النيكل) يضمن مقاومة أفضل للحرارة، وقوة شد أعلى ومقاومة أعلى للتآكل.
صورة
مجالات التطبيق: تُستخدم مواد المجموعة S التي يصعب معالجتها بشكل أساسي في صناعات الطيران وتوربينات الغاز والمولدات.
النطاق واسع، لكن قوى القطع العالية موجودة عادةً.
خصائص المعالجة:
- مواد طويلة الرقاقة.
- صعوبة التحكم بالرقاقة (الرقائق الخشنة).
- مطلوب زاوية مشط سلبية للسيراميك وزاوية مشط موجبة للكربيد.
- قوة القطع الوحدة:
للسبائك المقاومة للحرارة: 2400~3100 نيوتن/مم²
لسبائك التيتانيوم: 1300 ~ 1400 نيوتن/مم²
- يتطلب قوى قطع عالية وقوة.
صورة
06-H فولاذ مقوى
ما هو الفولاذ المقسى؟
- من وجهة نظر التصنيع، فإن الفولاذ المقسى هو أصغر مجموعة.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 إتش آر سي.
- بشكل عام، يتراوح نطاق صلابة الأجزاء الصلبة التي يتم تدويرها بشكل عام بين 55 إلى 68 HRC.
صورة
مجالات التطبيق: يتم استخدام الفولاذ المقسى في المجموعة H في مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل صناعة السيارات ومقاوليها من الباطن، بالإضافة إلى بناء الآلات وأعمال القوالب.
شكل الرقاقة: عادةً ما تكون رقائق متواصلة، حمراء اللون. تساعد درجة الحرارة المرتفعة هذه على تقليل قيم kc1، وهو أمر مهم للمساعدة في حل تحديات التطبيق.
خصائص المعالجة:
- مواد طويلة الرقاقة.
- تحكم جيد نسبياً في الرقائق.
- يتطلب زاوية أشعل النار السلبية.
- قوة القطع للوحدة: 2550~4870 نيوتن/مم²
- يتطلب قوى قطع عالية وقوة.
