7 tipi principali di materiali da taglio metallici

I seguenti sono alcuni materiali per utensili elencati nell'ordine in cui sono stati inventati e implementati: 1. Acciaio al carbonio 2. Acciaio rapido (HSS) 3. Carburi cementati 4. Stellite 5. Ceramica 6. Nitruro di boro cubico (CBN) 7. Diamante.

Tipo # 1. Acciaio al carbonio:

L'acciaio al carbonio medio o alto contiene da 1 a 1, 5% di carbonio come materiale per utensili per lavori di lavorazione generale dal 1870. Per migliorare la resistenza all'usura sono necessari alcuni additivi (cromo e tungsteno). L'acciaio inizia a perdere la sua durezza a circa 250 ° C. Non è favorito per le moderne operazioni di lavorazione in cui sono richieste alte velocità di taglio e tagli pesanti e solitamente impiegati.

Proprietà:

io. Adatto solo a temperature inferiori a 250 ° C.

ii. Bassa durezza a caldo

iii. Utilizzato a basse velocità di taglio.

Tipo 2: acciaio ad alta velocità (HSS):

HSS è uno speciale acciaio legato. Contiene elementi di lega come tungsteno, molibdeno, vanadio, cromo, ecc.

Esistono tre tipi generali di HSS, riportati nella seguente tabella. 9.13:

Gli elementi di lega aumentano la sua resistenza, tenacità, resistenza all'usura e capacità di taglio. HSS mantiene la sua durezza a circa 600 ° C. È comunemente usato per trapani, alesatori, brocce, frese, maschi, utensili da taglio per tornio, piani di cottura ad ingranaggi ecc.

Proprietà:

io. Calda durezza fino a 600 ° C.

ii. Capacità di tagliare ad alta velocità.

iii. Buona resistenza all'usura

iv. Buona tenacità, alta resistenza alle fratture.

v. Adatto per utensili ad angolo rastrello molto positivi.

VI. Adatto per macchine utensili a bassa rigidità soggette a vibrazioni e vibrazioni.

Tipo # 3 carburi cementati:

Un materiale estremamente duro fatto da polvere di carburo di tungsteno. I carburi cementati sono preparati dalla miscela di tungsteno, titanio, tentalum e carbonio mediante il processo di metallurgia delle polveri. Gli utensili in carburo vengono solitamente utilizzati sotto forma di punte saldobrasate o clampate.

I carburi cementati possono essere suddivisi in tre gruppi:

(a) Carburo di tungsteno dritto (in una matrice di cobalto).

(b) carburi di titanio-tungsteno cementato

Possono essere utilizzate alte velocità di taglio e materiali difficili da tagliare con HSS possono essere facilmente lavorati con utensili con punta in metallo duro.

Proprietà:

io. Calda durezza fino a 1000 ° C.

ii. Elevata resistenza all'usura e al calore.

iii. Alta conducibilità termica

iv. Elevata resistenza alla compressione (500 kg / mm ², dal 30 al 50% in più rispetto all'HSS).

v. Velocità di rimozione del materiale più veloce.

VI. Elevata velocità di taglio (da 50 a 350 m / min).

vii. Basso calore specifico.

viii. Bassa dilatazione termica

ix. Resistenza agli urti molto bassa.

X. Molto espansione

Comprovato successo nella lavorazione di ghisa e metalli non ferrosi a velocità molto elevate rispetto a quelle ottenibili con HSS. Tuttavia, sono meno efficaci nel taglio dell'acciaio.

Tipo # 4. Stellite:

La stellite è una lega non ferrosa costituita da cobalto, tungsteno e cromo. Ha una buona resistenza agli urti. La sua durezza a caldo va da 700 a 850 ° C. Sono utilizzati per la lavorazione di materiali come il bronzo e il ferro malleabile, ecc.

Tipo # 5. Ceramica:

Le ceramiche sono anche chiamate ossidi cementati. Il principale costituente della ceramica è l'ossido di alluminio. Viene aggiunta anche una certa quantità di ossido di magnesio o ossido di titanio insieme ad alcuni leganti. Utensili ceramici, sono in grado di resistere alle alte temperature senza perdere la loro durezza fino a 1500 ° C. Sono una buona resistenza all'usura, ma sono più fragili. Gli utensili in ceramica sono disponibili nelle forme delle punte degli utensili, che sono brasati con il gambo medio in acciaio al carbonio.

Proprietà:

io. Durezza molto elevata a caldo fino a 1500 ° C.

ii. Resistenza alla compressione estremamente elevata.

iii. È piuttosto fragile

iv. Bassa conduttività termica, quindi generalmente non è richiesto refrigerante.

v. Basso coefficiente di attrito tra truciolo, superficie di lavoro e utensile.

VI. Può essere utilizzato a velocità di taglio più elevate (da 2 a 3 volte rispetto ad altri utensili da taglio).

vii. Gli utensili in ceramica hanno una inclinazione negativa da 5 a 7 gradi per rinforzare il tagliente.

Tipo # 6. Nitruro di boro cubico (CBN):

Il CBN è il materiale più duro conosciuto attualmente vicino al diamante. Il CBN è stato introdotto nel 1962. Il CBN è ottenuto legando uno strato da 0, 5 a 1 mm di nitruro di boro cubico policristallino ad una sostanza di carburo mediante sinterizzazione sotto pressione. Il carburo fornisce resistenza agli urti, mentre lo strato CBN offre un'elevatissima resistenza all'usura e resistenza del tagliente, Fig. 9.37.

Digitare # 7. Diamante:

Il diamante è il materiale più duro conosciuto. È fragile e offre una bassa resistenza agli urti, ma è altamente resistente all'usura. Sono utilizzati sotto forma di punte inserite o trattenute su un gambo in acciaio appositamente progettato. A causa del loro costo molto elevato, trovano un uso limitato come strumento di taglio.

I diamanti sono suddivisi in quattro categorie:

Carboni, ballar, cinghie e pietre ornamentali. Gli utensili da taglio sono realizzati solo con le punte. I boarts sono cristalli singoli, meno chiari e privi di difetti, molto duri.

Proprietà:

io. Elevata durezza a caldo fino a 800 ° C.

ii. Molto duro, molto fragile.

iii. Coefficiente di attrito inferiore

iv. Coefficiente inferiore di dilatazione termica (12% quello dell'acciaio).

v. Povero conduttore elettrico.

Le seguenti tabelle 9.14 e 9.15 forniscono le caratteristiche del materiale dello strumento in un colpo d'occhio: