Oțelul vine sub mai multe forme: diverse forme geometrice de plăci metalice, plăci, bare și grinzi, conducte și, desigur, materii prime solide utilizate în prelucrarea CNC din oțel. Oțelul este utilizat în atâtea aplicații și atât de multe industrii, deci are sens să aveți multe tipuri diferite de oțel. Dar care este diferența dintre oțelul inoxidabil și oțelul cu conținut scăzut de carbon? Prelucrare gratuită și oțel pentru unelte? În acest articol, veți afla despre multe tipuri de oțel prelucrat și cum să faceți cu succes tipurile de oțel cu proces CNC.
Ce este oțelul?
Oțelul este un termen larg pentru aliaje de fier și carbon. Conținutul de carbon (0,05% -2% în greutate) și adăugarea altor elemente determină aliajul specific de oțel și proprietățile materialului său. Alte elemente de aliere includ mangan, siliciu, fosfor, sulf și oxigen. Carbonul crește duritatea oțelului În același timp, se pot adăuga alte elemente pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune sau de lucru. Conținutul de mangan este de obicei mai mare (cel puțin 0,30% până la 1,5%) pentru a reduce fragilitatea oțelului și a -și crește rezistența.
Forța și duritatea oțelului este una dintre cele mai populare caracteristici ale sale. Este cel care face oțel adecvat pentru aplicații de construcție și transport, deoarece acest material poate fi utilizat mult timp sub sarcini grele și repetate. Unele aliaje de oțel, și anume soiurile din oțel inoxidabil, sunt rezistente la coroziune, ceea ce le face cea mai bună alegere pentru piesele care funcționează în medii extreme.
Cu toate acestea, această rezistență și duritate vor prelungi timpul de prelucrare și vor crește uzura sculei. Oțelul este un material de înaltă densitate, ceea ce îl face prea greu pentru anumite aplicații. Cu toate acestea, oțelul are un raport ridicat de rezistență-greutate, motiv pentru care este unul dintre cele mai utilizate metale în fabricație. În procesul nostru de fabricație, folosim adesea oțelul inoxidabil de materie primă ca
Accesorii metalice piese de turnare.
Tip de oțel
Să discutăm multe tipuri de oțel. Ca oțel, trebuie adăugat carbon la fier. Cu toate acestea, conținutul de carbon va varia, ceea ce duce la schimbări mari în performanța sa. Oțelul de carbon se referă de obicei la oțel, altul decât oțelul inoxidabil și este identificat prin gradul de oțel din 4 cifre, mai larg vorbind, este oțel cu conținut scăzut de carbon, oțel de carbon mediu sau oțel cu carbon ridicat.
Oțel cu conținut scăzut de carbon: conținut de carbon mai mic de 0,30% (în greutate)
Oțel de carbon mediu: 0,3-0,5% conținut de carbon
Oțel cu carbon ridicat: 0,6% și peste
Principalele elemente de aliere de oțel sunt reprezentate de primul număr din gradul de patru cifre. De exemplu, orice oțel 1xxx, cum ar fi 1018, va avea carbon ca element principal de aliere. 1018 oțel conține 0,14-0,20% carbon și cantități mici de fosfor, sulf și mangan. Acest aliaj cu scop general este utilizat în mod obișnuit pentru garnituri de prelucrare, arbori, angrenaje și pini.
Oțelul carbon de calitate ușor de procesat suferă tratamente re-fosfistică și re-fosfistică pentru a rupe jetoanele în bucăți mai mici. Acest lucru împiedică chipsurile lungi sau mari să fie încurcate cu instrumentul în timpul tăierii. Oțelul mașinabil poate accelera timpul de procesare, dar poate reduce rezistența ductilității și a impactului.
Oţel inoxidabil
Oțelul inoxidabil conține carbon, dar conține și aproximativ 11% crom, ceea ce crește rezistența la coroziune a materialului. Mai mult crom înseamnă mai puțină rugină! Adăugarea de nichel poate îmbunătăți, de asemenea, rezistența la rugină și rezistența la tracțiune. În plus, oțelul inoxidabil are o rezistență la căldură bună și este potrivit pentru aerospațial și alte aplicații în medii extreme.
Conform structurii de cristal a metalului, oțelul inoxidabil poate fi împărțit în cinci tipuri. Cele cinci tipuri sunt austenita, ferită, martensită, duplex și întărirea precipitațiilor. Gradele din oțel inoxidabil sunt identificate cu trei cifre în loc de patru cifre. Primul număr reprezintă structura cristalului și principalele elemente de aliere.
De exemplu, oțelul inoxidabil din seria 300 este un aliaj austenitic de crom-nichel. Oțelul inoxidabil 304 este cel mai frecvent grad, cunoscut și sub numele de 18/8, deoarece conținutul său de crom este de 18%, iar conținutul de nichel este de 8%. Oțelul inoxidabil 303 este o versiune de prelucrare gratuită a Oțelului inoxidabil 304. Adăugarea de sulf reduce rezistența la coroziune, deci oțelul inoxidabil de tip 303 este mai predispus la rugină decât tipul 304.
Oțelul inoxidabil poate fi utilizat într -o gamă largă de industrii. Oțelul inoxidabil de tip 316 poate fi utilizat pentru echipamente medicale, cum ar fi piese de supapă în mașini și conducte, după procesarea corectă. 316 Oțel inoxidabil este de asemenea utilizat pentru prelucrarea piulițelor și șuruburilor, multe dintre ele fiind utilizate în industria aerospațială și auto. Oțelul inoxidabil 303 este utilizat pentru angrenaje, arbori și alte părți necesare pentru avioane și automobile.
Oțel de unelte
Oțelul de unelte este utilizat pentru fabricarea instrumentelor pentru diverse procese de fabricație, inclusiv turnarea matriței, modelarea prin injecție, ștampilarea și tăierea. Există multe aliaje de oțel de unelte diferite care pot fi utilizate pentru diferite aplicații, dar toate sunt cunoscute pentru duritatea lor. Fiecare dintre ele poate rezista la uzura mai multor utilizări (matrița de oțel utilizată pentru modelarea prin injecție poate rezista de un milion de ori sau mai mult din material) și are o rezistență la temperatură ridicată.
O aplicare comună a oțelului de unelte este matrițele de injecție, care sunt prelucrate de CNC din oțel întărit pentru a produce piese de producție de cea mai înaltă calitate. Oțelul H13 este de obicei selectat datorită proprietăților sale bune de oboseală termică-rezistența și duritatea pot rezista la expunerea pe termen lung la temperaturi extreme. Mucegaiul H13 este foarte potrivit pentru materialele avansate de turnare prin injecție cu temperaturi ridicate de topire, deoarece oferă o durată de viață mai lungă a mucegaiului decât alte oțeluri-500.000 până la 1 milion de ori. În același timp, S136 este oțel inoxidabil, cu o durată de viață de peste un milion de ori. Acest material poate fi lustruit la cel mai înalt nivel și utilizat în aplicații speciale, unde este necesară o claritate optică ridicată.
Prelucrarea oțelului
Unele dintre cele mai utile proprietăți ale oțelului provin din etape suplimentare de procesare și procesare. Aceste metode pot fi efectuate înainte de procesare pentru a schimba proprietățile oțelului și a facilita procesarea oțelului. Amintiți -vă că întărirea materialului înainte de prelucrare va prelungi timpul de prelucrare și va crește uzura sculei, dar oțelul poate fi tratat după prelucrare pentru a crește rezistența sau duritatea produsului finit. Acestea fiind spuse, este important să vă gândiți înaintea oricăror tratamente planificate pe care trebuie să le aplicați pentru a obține proprietățile necesare pentru piesele dvs.
Tratament termic
Tratamentul termic se referă la mai multe procese diferite care implică manipularea temperaturii oțelului pentru a -și schimba proprietățile materialului. Un exemplu este recoacerea, care este utilizată pentru a reduce duritatea și a crește ductilitatea, ceea ce face oțelul mai ușor de procesat. Procesul de recoacere încălzește încet oțelul la temperatura necesară și îl menține pentru o perioadă de timp. Timpul și temperatura necesară depind de aliajul specific și scad pe măsură ce conținutul de carbon crește. În cele din urmă, metalul se răcește încet în cuptor sau este înconjurat de materiale izolante.
Normalizarea tratamentului termic poate elimina stresul intern din oțel, menținând în același timp o rezistență și o duritate mai mare decât oțelul recuperat. În timpul procesului de normalizare, oțelul este încălzit la o temperatură ridicată și apoi răcit cu aer pentru a obține o duritate mai mare.
Oțelul întărit este un alt proces de tratare termică, ați ghicit, întărește oțelul. De asemenea, va crește rezistența, dar va face și materialul mai fragil. Procesul de întărire implică încălzirea lentă a oțelului, înmuierea acestuia la temperaturi ridicate și apoi imertarea oțelului în apă, ulei sau o soluție de saramură pentru răcire rapidă.
În cele din urmă, procesul de tratare termică temperatură este utilizat pentru a reduce fragilitatea oțelului stins. Oțelul temperat este aproape identic cu normalizarea: este încălzit încet la o temperatură selectată, iar oțelul este răcit cu aer. Diferența este că temperatura de temperare este mai mică decât alte procese, ceea ce reduce fragilitatea și duritatea oțelului temperat.
Întărirea precipitațiilor
Întărirea precipitațiilor crește rezistența la randament a oțelului. Anumite grade de oțel inoxidabil pot include o valoare a pH -ului în nume, ceea ce înseamnă că au proprietăți de întărire a precipitațiilor. Principala diferență între oțelurile de întărire a precipitațiilor este aceea că conțin elemente suplimentare: cupru, aluminiu, fosfor sau titan. Există multe aliaje diferite aici. Pentru a activa proprietățile de întărire a precipitațiilor, oțelul este format în forma finală și apoi supus unui tratament de întărire a vârstei. Procesul de întărire a îmbătrânirii încălzește materialul mult timp pentru a precipita elementele adăugate și a forma particule solide de dimensiuni diferite, crescând astfel rezistența materialului.
17-4PH (cunoscut și sub denumirea de 630 oțel) este un exemplu obișnuit de grade de întărire a precipitațiilor pentru oțel inoxidabil. Aliajul conține 17% crom și 4% nichel și 4% cupru, ceea ce ajută la întărirea precipitațiilor. Datorită creșterii durității, rezistenței și rezistenței ridicate la coroziune, 17-4PH este utilizat pentru platformele de punte cu elicopter, lame de turbină și butoaie de deșeuri nucleare.
Lucrare la rece
Proprietățile oțelului pot fi, de asemenea, schimbate fără a aplica multă căldură. De exemplu, oțelul lucrat la rece este mai puternic printr-un proces de întărire a muncii. Când metalul este deformat plastic, apare întărirea muncii. Acest lucru poate fi obținut prin ciocanire, rulare sau desen metal. În timpul procesării, dacă instrumentul sau piesa de lucru este supraîncălzită, întărirea muncii va apărea și pe neașteptate. Munca la rece poate îmbunătăți, de asemenea, funcționarea oțelului. Oțelul ușor este foarte potrivit pentru funcționarea la rece.
Precauții pentru proiectarea structurii de oțel
Când proiectați piese din oțel, este important să vă amintiți caracteristicile unice ale materialului. Caracteristicile care o fac foarte potrivită pentru aplicația dvs. pot necesita o considerație suplimentară a proiectării pentru fabricație (DFM).
Datorită durității materialului, oțelul de procesare durează mai mult decât alte materiale mai moi (cum ar fi aluminiu sau alamă). Trebuie să utilizați setările corecte ale mașinii pentru a optimiza calitatea prelucrării și pentru a minimiza uzura sculei. În practică, aceasta înseamnă viteze mai lente ale fusului și rate de alimentare pentru a vă proteja piesele și matrițele.
Chiar dacă nu faceți procesarea în sine, ar trebui să evaluați în continuare gradul de oțel adecvat pentru proiectul dvs., nu numai în ceea ce privește duritatea și puterea, ci și în luarea în considerare a diferențelor de lucru. De exemplu, timpul de procesare a oțelului inoxidabil este de aproximativ două ori mai mare decât oțelul carbon. Atunci când decideți diferite note, trebuie să luați în considerare și care atribute sunt cele mai mari priorități și care aliaje de oțel sunt ușor disponibile. Notele utilizate frecvent, cum ar fi 304 sau 316 oțel inoxidabil, au o gamă mai largă de dimensiuni de stocuri din care să aleagă și este nevoie de mai puțin timp pentru a găsi și cumpăra.
-------------------------------------------------SFÂRŞIT-----------------------------------------------------
Editare de Rebecca Wang
