7 hovedtyper af metalskærematerialer

Følgende er nogle værktøjsmaterialer opført i den rækkefølge, hvori de blev opfundet, en implementeret: 1. Carbon Steel 2. High Speed ​​Steel (HSS) 3. Cementerede Carbides 4. Stellite 5. Keramik 6. Kubisk Bornitrid (CBN) 7. Diamant.

Type nr. 1. Kulstofstål:

Mellem- eller højkarbonstål indeholder 1 - 1, 5% kulstof anvendes som værktøjsmateriale til almindelig bearbejdning siden 1870. Nogle tilsætningsstoffer (krom og wolfram) er nødvendige for at forbedre slidstyrken. Stålet begynder at miste sin hårdhed ved ca. 250 ° C. Det er ikke favoriseret til moderne bearbejdning, hvor høje skærhastigheder og kraftige nedskæringer og normalt anvendes.

Ejendomme:

jeg. Kun egnet under 250 ° C temperatur.

ii. Lav varm hårdhed.

iii. Anvendes ved lave skærehastigheder.

Type # 2. High Speed ​​Steel (HSS):

HSS er et specielt legeret stål. Den indeholder legeringselementer som wolfram, molybdæn, vanadium, krom mv.

Der findes tre generelle typer af HSS, som er angivet i følgende tabel. 9.13:

Legeringselementerne øger dets styrke, sejhed, slidstyrke og skæreevne. HSS bevarer sin hårdhed ved ca. 600 ° C. Det bruges almindeligvis til øvelser, ridser, broaches, fræsere, kraner, drejebænkværktøjer, kogeplader osv.

Ejendomme:

jeg. Varm hårdhed op til 600 ° C.

ii. Evne til at skære ved høje hastigheder.

iii. God slidstyrke.

iv. God sejhed, høj modstandsdygtighed mod brud.

v. Velegnet til højt positive rakevinkler.

vi. Velegnet til værktøjsmaskiner med lav stivhed, der udsættes for vibrationer og chatter.

Type nr. 3. Cementerede carbider:

Et ekstremt hårdt materiale fremstillet af wolframcarbidpulver. Cementerede carbider fremstilles ud fra blanding af wolfram, titan, tentalum og carbon ved pulvermetallurgi-proces. Carbide værktøjer bruges normalt i form af loddet eller spændt tips.

De cementerede carbider kan deles op i tre grupper:

(a) Rett wolframcarbid (i en matrix af kobolt).

(b) Titanium-wolfram cementerede karbider

c) Titanium - tantal - wolframharpikser

Høje skærehastigheder kan anvendes, og materiale, der er vanskeligt at skære med HSS, kan let bearbejdes ved hjælp af hårdmetalstipede værktøjer.

Ejendomme:

jeg. Varm hårdhed op til 1000 ° C.

ii. Høj slitage og varmebestandighed.

iii. Høj termisk ledningsevne.

iv. Høj trykstyrke (500 kg / mm ², 30 til 50% højere end HSS).

v. Hurtigere materialefjernelseshastighed.

vi. Høj skærehastighed (50 til 350 m / min).

vii. Lav specifik varme.

viii. Lav termisk ekspansion.

ix. Meget lav slagfasthed.

x. Meget ekspansion.

Bevist meget succesfuld i bearbejdning af støbejern og ikke-jernholdige metaller med meget høj hastighed, end HSS kan opnå. Men de er mindre effektive til at skære stål.

Type # 4. Stellit:

Stellit er en ikke-jernholdig legering bestående af kobolt, wolfram og krom. Det har en god stødmodstand. Dens varme hårdhed varierer fra 700 til 850 ° C. De bruges til bearbejdning af materialer som bronze og formbar jern osv.

Type nr. 5. Keramik:

Keramik kaldes også cementerede oxider. Den vigtigste bestanddel af keramik er aluminiumoxid. Visse mængder magnesiumoxid eller titanoxid sammen med noget bindemiddel tilsættes også. Keramiske værktøjer, er i stand til at modstå høj temperatur uden at miste deres hårdhed op til 1500 ° C. De er gode slidstyrke, men er mere sprøde. Keramiske værktøjer er stillet til rådighed i form af værktøjstip, som er loddet til den mellemliggende kulstålstang.

Ejendomme:

jeg. Meget høj hårdhed op til 1500 ° C.

ii. Ekstremt høj trykstyrke.

iii. Det er ret skørt.

iv. Lav varmeledningsevne, så generelt er der ikke noget kølevæske påkrævet.

v. Lav friktionskoefficient mellem chip, arbejde og værktøjsoverflade.

vi. Kan bruges ved højere skærehastigheder (2 til 3 gange end andre skæreværktøjer).

vii. Keramiske værktøjer er givet 5 til 7 grader negativ rake for at styrke forkant.

Type nr. 6. Kubisk bornitrid (CBN):

CBN er det hårdeste materiale, der for tiden er kendt ved siden af ​​diamant. CBN introduceres i 1962. CBN fremstilles ved at binde et 0, 5 til 1 mm lag af poly-krystallinsk kubisk bornitrid til et karbidstof ved sintring under tryk. Karbidet giver stødbestandighed, mens CBN-laget giver meget høj slidstyrke og skærkantstyrke, fig. 9.37.

Type nr. 7. Diamant:

Diamant er det hårdeste materiale kendt. Det er skørt og giver en lav modstandsdygtighed over for stød, men er meget slidstærk. De bruges i form af bits indsat eller fastholdt på et passende designet stålskinne. På grund af deres meget høje omkostninger finder de begrænset brug som et skæreværktøj.

Diamanterne er opdelt i fire kategorier:

Kuler, baller, boarts og ornamental sten. Skæreværktøjerne er kun fremstillet af boots. Boarts er enkeltkrystaller, mindre klare og fejlfri, meget hårde.

Ejendomme:

jeg. Høj varm hårdhed op til 800 ° C.

ii. Meget hårdt, meget sprødt.

iii. Nedre friktionskoefficient.

iv. Nedre varmeudvidelseskoefficient (12% af stål).

v. Dårlig elektrisk leder.

Følgende tabeller 9.14 og 9.15 giver et hurtigt overblik over værktøjsmaterialets egenskaber: