Mecanizado CNC de produtos de aceiro aliaxe

As vantaxes principais do aceiro aliaxe fronte ao aceiro ao carbono normal: 1) Propiedades mecánicas máis excelentes, cunha combinación de maior resistencia, dureza e tenacidade; 2) Maior adaptabilidade a ambientes especiais, incluíndo resistencia á corrosión, resistencia a altas temperaturas, resistencia ao desgaste, etc.; 3) Amplo rango de regulación do rendemento, obtendo rendementes diversificados cambiando a composición do aliaxe e o proceso de tratamento térmico; 4) Maior eficiencia de peso, a alta resistencia permite deseños estruturais máis delgados e lixeiros; 5) Maior vida útil, especialmente en ambientes adversos. Estas vantaxes fan que o aceiro aliaxe poida satisfacer necesidades de aplicacións de gama alta que o aceiro ao carbono normal non pode cumprir.

As principais dificultades técnicas do mecanizado CNC de aceiro aliaxe: 1) Endurecemento por mecanizado grave, especialmente o aceiro inoxidable austenítico, o que acelera o desgaste da ferramenta; 2) Gran forza de corte, un 30%-50% maior que o aceiro ao carbono normal, require máquinas-ferramenta de maior rixidez; 3) Baixa condutividade térmica, alta temperatura na zona de corte, facilmente causa desgaste por sobrececemento da ferramenta; 4) Gran dificuldade de mecanizado de algúns aliaxes de alta dureza (como aceiro para ferramentas despois do tratamento térmico), require ferramentas especiais; 5) Mal rendemento de corte de superaliaxes, facilmente produce acumulación de virutas; 6) Difícil control da calidade da superficie mecanizada, facilmente produce defectos de mecanizado.Resolver estas dificultades require seleccionar racionalmente o material da ferramenta, optimizar os parámetros de corte e adoptar un sistema especializado de refrixeración e lubricación.

A selección do tipo de aceiro aliaxe debe considerar: 1) Ambiente de traballo: priorizar aceiro inoxidable para ambientes corrosivos, aceiro resistente ao calor para ambientes de alta temperatura; 2) Requisitos de propiedades mecánicas: seleccionar aceiro estrutural aliaxe para compoñentes estruturais de alta resistencia, aceiro aliaxe resistente ao desgaste para compoñentes resistentes ao desgaste; 3) Proceso de mecanizado: priorizar aliaces baixos en carbono para estruturas soldadas, considerar aliaces de fácil mecanizado para mecanizado por corte; 4) Factores de custo: priorizar aliaces de menor custo cumprindo co rendemento; 5) Procesamento posterior: seleccionar aliaces endurecibles para fortalecemento por tratamento térmico, seleccionar aliaces baixos en carbono para soldadura.É mellor avaliar xunto cos enxeñeiros de materiais e os fabricantes de procesamento, seleccionando o material de aliaxe con mellor relación custo-rendemento.

O efecto do tratamento térmico do aceiro aliaxe no mecanizado: 1) Cambios de dureza: a dureza aumenta significativamente despois do templado, aumenta a dificultade de mecanizado, normalmente adopta o proceso "mecanizado en bruto - tratamento térmico - mecanizado de precisión"; 2) Cambios dimensionais: o tratamento térmico causa deformación da peza, require reservar suficiente marxe de mecanizado; 3) Cambios no rendemento do mecanizado: o tratamento de recocido pode mellorar o rendemento do mecanizado, o templado reduce o rendemento do mecanizado; 4) Calidade superficial: o tratamento térmico pode formar unha capa de oxidación que debe eliminarse; 5) Ferramentas de mecanizado: despois do tratamento térmico require usar materiais de ferramentas máis duras; 6) Parámetros de mecanizado: necesitan axustar a velocidade de corte, a taxa de avance e a profundidade de corte.Programar racionalmente a secuencia de tratamento térmico e mecanizado é crucial para garantir a calidade do produto e reducir custos.

Opcións de tratamento superficial para pezas de aceiro aliaxe: 1) Aceiro inoxidable: normalmente usa pulido electrolítico para mejorar a limpeza e resistencia á corrosión; 2) Aceiro estrutural aliaxe: pode usar cromado, nitruración para mellorar a resistencia ao desgaste; 3) Aceiro para ferramentas: tratamento con vapor para formar capa de oxidación, mellorar a lubricidade; 4) Superaliaxes: revestimento de aluminuro para mellorar a resistencia á oxidación a altas temperaturas; 5) Tratamento xeral: pintura, pulverización para decoración e protección; 6) Tratamento especial: para compoñentes aeroespaciais, pode usar revestimentos especiais para mellorar a resistencia á fatiga.Algúns aceiros aliaxes (como aceiro inoxidable con alto contido de cromo) tamén se poden usar directamente sen tratamento superficial.

Factores determinantes do custo do mecanizado do aceiro aliaxe: 1) Custo do material: os prezos dos diferentes aceiros aliaxes varían moito, dende o aceiro estrutural aliaxe normal ata superaliaxes de gama alta poden diferir en 10-50 veces; 2) Dificultade de mecanizado: o mecanizado de aliaxes de alta dureza e alta tenacidade é ineficiente, custo alto; 3) Requisitos de precisión: as pezas de alta precisión requiren máis procesos de mecanizado e inspección, aumentando o custo; 4) Custo do tratamento térmico: os procesos complexos de tratamento térmico aumentan significativamente o custo; 5) Tamaño do lote: a produción en pequenos lotes ten un custo unitario alto, os grandes lotes poden repartir o custo de configuración; 6) Tratamento superficial: os tratamentos superficiais especiais (como revestimento, coating) aumentan o custo.Xeralmente, o custo de mecanizado das pezas de aceiro aliaxe é de 2 a 10 veces superior ao do aceiro ao carbono normal, dependendo dos factores anteriores.