في قطع المعادن، هناك مواد الشغل المختلفة. المواد المختلفة لها خصائص مختلفة في تشكيل القطع والإزالة. كيف يمكننا إتقان خصائص المواد المختلفة؟ تنقسم المواد المعدنية القياسية ISO إلى 6 أنواع مختلفة من المجموعات. كل نوع له خصائص فريدة من حيث قابلية التشغيل الآلي. هذه المقالة سوف تلخصهم بشكل منفصل.
تنقسم المواد المعدنية إلى 6 فئات رئيسية: (1) الفولاذ P (2) الفولاذ المقاوم للصدأ M (3) الحديد الزهر K (4) المعادن غير الحديدية N (5) السبائك المقاومة للحرارة S (6) H- تصلب الصلب
01-ف ستيل
ما هو الفولاذ؟ - الصلب هو أكبر مجموعة مواد في مجال قطع المعادن. - يمكن أن يكون الفولاذ عبارة عن فولاذ غير مقسى أو فولاذ مروي ومقسّى (صلابة تصل إلى 400HB). - الصلب عبارة عن سبيكة بها الحديد (Fe) كمكون رئيسي. يتم تصنيعه من خلال عملية الصهر. - يحتوي الفولاذ غير السبائكي على نسبة كربون أقل من 0.8%، ولا يحتوي إلا على الحديد ولا يحتوي على عناصر صناعة السبائك الأخرى. - تحتوي سبائك الفولاذ على نسبة كربون أقل من 1.7%، ويتم إضافة عناصر صناعة السبائك مثل Ni وCr وMo وV وW وما إلى ذلك.
مجالات التطبيق: ضمن نطاق قطع المعادن، تعد مجموعة P أكبر مجموعة مواد، حيث أنها تغطي عدة قطاعات صناعية مختلفة.
عادة ما تكون المواد عبارة عن مواد طويلة التقطيع تشكل شرائح مستمرة وموحدة نسبيًا. يعتمد شكل الرقاقة المحدد عادةً على محتوى الكربون. – محتوى منخفض الكربون=مادة صلبة ولزجة. – نسبة عالية من الكربون=مادة هشة.
خصائص التصنيع: - مادة التقطيع الطويلة. - التحكم في الرقاقة سهل وسلس نسبيًا. - الفولاذ الطري لزج ويتطلب حافة قطع حادة. - وحدة قوة القطع kc: 1500~3100 N/mm² - قوة القطع والطاقة المطلوبة لمعالجة مواد ISO P ضمن نطاق محدود.
02-M 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. - عادة ما يكون محتوى الكربون منخفضًا جدًا (يصل إلى حد أقصى يبلغ 0.01%). - تتكون السبيكة بشكل أساسي من Ni (النيكل)، Mo (الموليبدينوم) وTi (التيتانيوم). - تتشكل طبقة كثيفة من Cr2O3 على سطح الفولاذ مما يجعله مقاوماً للتآكل.
التطبيقات: في المجموعة M، توجد معظم التطبيقات في مجال النفط والغاز، وتجهيزات الأنابيب، والشفاه، وصناعة المعالجة، وصناعة الأدوية.
شكل الشريحة: تشكل المادة رقائق غير منتظمة الشكل، والتي تتمتع 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 التصنيع: - مادة التقطيع الطويلة. - يكون التحكم في الرقاقة سلسًا نسبيًا في الفريت، وأكثر صعوبة في الأوستينيت والدوبلكس. - قوة القطع المحددة: 1800~2850 نيوتن/مم² - يتم توليد قوى قطع عالية، حافة مدمجة، حرارة وتصلب العمل أثناء التشغيل الآلي.
03-ك حديد الزهر
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 مع نسبة عالية نسبيًا من السيليكون (1%~3%). - محتوى الكربون أكثر من 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.
مجالات التطبيق: تستخدم مجموعة K بشكل رئيسي في قطع غيار السيارات وتصنيع الآلات وصناعة الحديد.
شكل الرقاقة: يختلف شكل الرقاقة للمادة، من الرقائق المسحوقية تقريبًا إلى الرقائق الطويلة. الطاقة المطلوبة لمعالجة هذه المجموعة المادية أقل بشكل عام. *ملاحظة: هناك فرق كبير بين الحديد الزهر الرمادي (عادةً ما تكون الرقائق مسحوقة تقريبًا) والحديد المرن، وغالبًا ما يكون كسر الرقائق الخاص بالأخير أكثر تشابهًا مع الفولاذ.
خصائص التصنيع: - مادة التقطيع القصيرة. - تحكم جيد في الرقاقة تحت كافة ظروف العمل. - وحدة قوة القطع: 790~1350 نيوتن/مم²- يحدث تآكل جلخ عند التشغيل بسرعات أعلى. - قوة قطع متوسطة.
04-N المعادن غير الحديدية
ما هي المواد غير الحديدية؟ - تشمل هذه الفئة المعادن غير الحديدية والمعادن الناعمة التي تقل صلابتها عن 130 HB. - تشكل السبائك غير الحديدية (Al) التي تحتوي على ما يقرب من 22% من السيليكون (Si) الجزء الأكبر. - النحاس، البرونز، النحاس.
مجالات التطبيق: يهيمن تصنيع الطائرات ومصنعي عجلات السيارات المصنوعة من سبائك الألومنيوم على المجموعة N.
على الرغم من أن الطاقة المطلوبة لكل بوصة مكعبة منخفضة، إلا أنه لا يزال يتعين حساب الحد الأقصى من الطاقة المطلوبة لتحقيق معدل إزالة معدني مرتفع.
خصائص التصنيع: - مادة التقطيع الطويلة. - في حالة السبائك، يكون التحكم في الرقاقة سهلًا نسبيًا. - المعادن غير الحديدية (Al) لزجة وتتطلب حافة قطع حادة. - وحدة قوة القطع: 350~700 نيوتن/مم²- قوة القطع والطاقة المطلوبة لمعالجة مواد ISO N ضمن نطاق محدود.
05-سبائك S المقاومة 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: أساس الحديد، أساس النيكل، أساس الكوبالت ظروف العمل: التلدين، المعالجة الحرارية للمحلول، معالجة الشيخوخة، المتداول، تزوير، الصب. الميزات: محتوى سبيكة أعلى (الكوبالت من النيكل) يضمن مقاومة أفضل للحرارة وقوة شد أعلى ومقاومة أعلى للتآكل
مجالات التطبيق: من الصعب معالجة مواد المجموعة S تستخدم بشكل رئيسي في صناعات الطيران وتوربينات الغاز والمولدات.
النطاق واسع، لكن قوى القطع العالية موجودة عادةً.
خصائص المعالجة: - مواد التقطيع الطويلة. - صعوبة التحكم بالرقاقة (الرقائق المسننة). - زوايا المشط السالبة مطلوبة للسيراميك وزوايا المشط الموجبة للكربيدات. - وحدة قوة القطع: للسبائك المقاومة للحرارة: 2400~3100 نيوتن/مم² لسبائك التيتانيوم: 1300~1400 نيوتن/مم² - قوة القطع والطاقة المطلوبة عالية جدًا.
06-ح الفولاذ المقسى
What are hardened steels? - Hardened steels are the smallest group from a machining point of view. - This group contains quenched and tempered steels with a hardness >45~65 إتش آر سي. - عادةً، تتراوح صلابة الأجزاء الصلبة التي يتم تدويرها بين 55 إلى 68 HRC.
التطبيقات: يتم استخدام الفولاذ المقسى في المجموعة H في مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل صناعة السيارات والمقاولين من الباطن، وكذلك في صناعة بناء الآلات وأعمال القوالب.
شكل الرقاقة: عادة ما تكون رقائق متواصلة، حمراء اللون. تساعد درجة الحرارة المرتفعة هذه على تقليل قيمة kc1 وهي مهمة للمساعدة في حل مشكلات التطبيق.
خصائص التصنيع: - مواد التقطيع الطويلة. - تحكم جيد نسبياً في الرقائق. - زاوية أشعل النار السلبية مطلوبة. - وحدة قوة القطع: 2550~4870 نيوتن/مم² - قوة القطع والطاقة المطلوبة عالية جدًا.
