CNC Obrada Proizvoda od Čelika za Legiranje

Ključne prednosti čelika za legiranje u usporedbi s običnim ugljičnim čelikom: 1) Bolja mehanička svojstva, ima višu čvrstoću, tvrdoću i žilavost; 2) Bolja prilagodljivost posebnim okruženjima, uključujući otpornost na koroziju, otpornost na visoke temperature, otpornost na habanje itd.; 3) Širi raspon prilagodbe performansi, promjenom sastava legure i procesa toplinske obrade mogu se dobiti raznovrsne performanse; 4) Veća učinkovitost težine, visoka čvrstoća dopušta dizajn lakših struktura; 5) Duži vijek trajanja, posebno prednost u teškim okruženjima. Ove prednosti omogućuju čeliku za legiranje da zadovolji visoke zahtjeve aplikacija koje obični ugljični čelik ne može podnijeti.

Glavne teškoće u CNC obradi čelika za legiranje: 1) Oštra obradiva očvršćenja, posebno austenitni nehrđajući čelik, što ubrzava trošenje alata; 2) Velike sile rezanja, 30%-50% veće od običnog ugljičnog čelika, zahtijevaju strojeve veće krutosti; 3) Slaba toplinska vodljivost, visoka temperatura u zoni rezanja, lako uzrokuje pregrijavanje i trošenje alata; 4) Velika teškoća obrade nekih visoko tvrdih legura (poput toplinski obrađenih alatnih čelika), zahtijevaju posebne alate; 5) Loše svojstvo rezanja visokotemperaturnih legura, lako stvara nakupine strugotine; 6) Teškoća kontrole kvalitete obrađene površine, lako stvara greške obrade. Rješavanje ovih teškoća zahtijeva razuman odabir materijala alata, optimizaciju parametara rezanja i korištenje posebnih sustava za hlađenje i podmazivanje.

Odabir vrste čelika za legiranje treba uzeti u obzir: 1) Radno okruženje: korozivno okruženje daje prednost nehrđajućem čeliku, visokotemperaturno okruženje odabire toplinski otporni čelik; 2) Zahtjevi za mehaničkim svojstvima: visoko čvrsti konstrukcijski dijelovi odabiru konstrukcijski čelik za legiranje, dijelovi otporni na habanje odabiru čelik za legiranje otporan na habanje; 3) Proces obrade: zavarene strukture daju prednost niskougljičnim legurama, za obradu rezanjem razmotriti lako obradive legure; 4) Čimbenici troškova: pod uvjetom zadovoljenja performansi, prednost je jeftinijim legurama; 5) Naknadna obrada: za toplinsko ojačavanje odabrati kaljive legure, za zavarivanje odabrati niskougljične legure. Najbolje je zajednički procijeniti s inženjerima materijala i tvornicama za obradu, odabrati materijal legure s najboljim omjerom cijene i performansi.

Utjecaj toplinske obrade čelika za legiranje na obradu: 1) Promjena tvrdoće: nakon kaljenja tvrdoća se značajno povećava, poteškoća obrade se povećava, obično se koristi proces "gruba obrada - toplinska obrada - fina obrada"; 2) Promjena dimenzija: toplinska obrada uzrokuje deformaciju dijelova, potrebno je ostaviti dovoljno dopuštenja za obradu; 3) Promjena svojstava obrade: žarenje može poboljšati svojstva obrade, kaljenje smanjuje svojstva obrade; 4) Kvaliteta površine: toplinska obrada može formirati oksidni sloj, koji treba ukloniti; 5) Alati za obradu: nakon toplinske obrade potrebno je koristiti tvrđe materijale alata; 6) Parametri obrade: potrebno je prilagoditi brzinu rezanja, pomak i dubinu rezanja. Pravilan raspored toplinske obrade i redoslijeda obrade ključan je za osiguranje kvalitete proizvoda i smanjenje troškova.

Izbori površinske obrade za dijelove od čelika za legiranje: 1) Nehrđajući čelik: obično se koristi elektropoliranje za poboljšanje glatkoće i otpornosti na koroziju; 2) Konstrukcijski čelik za legiranje: može se koristiti kromiranje, nitriranje za poboljšanje otpornosti na habanje; 3) Alatni čelik: parna obrada formira oksidni sloj, poboljšava svojstva podmazivanja; 4) Visokotemperaturni čelik: aluminidna prevlaka poboljšava otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama; 5) Opća obrada: bojanje, prskanje za dekoraciju i zaštitu; 6) Posebna obrada: za dijelove u zrakoplovstvu, može se koristiti posebna prevlaka za poboljšanje čvrstoće na zamor. Odabir površinske obrade treba uzeti u obzir okruženje upotrebe, zahtjeve performansi i čimbenike troškova, neki čelici za legiranje (poput nehrđajućeg čelika s visokim sadržajem kroma) mogu se koristiti izravno bez površinske obrade.

Čimbenici koji određuju troškove obrade čelika za legiranje: 1) Trošak materijala: cijene različitih čelika za legiranje se značajno razlikuju, od običnog konstrukcijskog čelika za legiranje do visokotemperaturnih legura visoke klase može varirati 10-50 puta; 2) Teškoća obrade: obrada visoko tvrdih, visoko žilavih legura ima nisku učinkovitost, visoki troškovi; 3) Zahtjevi za točnošću: visoko precizni dijelovi zahtijevaju više operacija obrade i provjere, povećavaju troškove; 4) Troškovi toplinske obrade: složeni procesi toplinske obrade značajno povećavaju troškove; 5) Veličina serije: mala serija proizvodnje ima visoke jedinične troškove, velika serija može rasporediti troškove postavljanja; 6) Površinska obrada: posebna površinska obrada (poput prevlaka, premaza) povećava troškove. Općenito, troškovi obrade dijelova od čelika za legiranje su 2-10 puta veći od običnog ugljičnog čelika, ovisno o gore navedenim čimbenicima.