Leģētā tērauda izstrādājumu CNC apstrāde

Leģētā tērauda galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar parasto oglekļa tēraudu: 1) Mehāniskās īpašības ir izcilākas, ir augstāka izturība, cietība un viskozitātes kombinācija; 2) Labāka speciālo vides apstākļu pielāgošanās, ieskaitot korozijizturību, augstas temperatūras izturību, nodilumizturību u.c.; 3) Veiktspējas regulēšanas diapazons ir plašs, mainot leģējošo sastāvdaļu un termiskās apstrādes procesu, var iegūt daudzveidīgu veiktspēju; 4) Augstāka svara efektivitāte, augstā izturība ļauj projektēt plānākas struktūras; 5) Ilgāks kalpošanas laiks, īpaši sarežģītā vidē priekšrocības ir acīmredzamas. Šīs priekšrocības padara leģēto tēraudu piemērotu augstas klases lietojumiem, kurus parastais oglekļa tērauds nevar izpildīt.

Leģētā tērauda CNC apstrādes galvenās tehniskās grūtības: 1) Nopietna apstrādes sacietēšana, īpaši austenīta nerūsējošā tēraudā, kas paātrina instrumentu nodilumu; 2) Lieli griešanas spēki, par 30%-50% lielāki nekā parastajam oglekļa tēraudam, nepieciešamas mašīnas ar augstāku stingrību; 3) Zema siltumvadītspēja, augsta temperatūra griešanas zonā, viegli izraisa instrumentu pārkaršanu un nodilumu; 4) Dažu augstas cietības sakausējumu (piemēram, termiski apstrādātu instrumentu tērauda) apstrāde ir grūta, nepieciešami īpaši instrumenti; 5) Augstas temperatūras sakausējumu griešanas īpašības ir sliktas, viegli veidojas skaidas uzkrāšanās; 6) Grūti kontrolēt apstrādātās virsmas kvalitāti, viegli radīt apstrādes defektus. Šo problēmu risināšanai nepieciešams pareizi izvēlēties instrumentu materiālus, optimizēt griešanas parametrus un izmantot specializētas dzesēšanas eļļošanas sistēmas.

Leģētā tērauda veida izvēle jāņem vērā: 1) Darba vide: korozijas vidē prioritāri izvēlēties nerūsējošo tēraudu, augstas temperatūras vidē izvēlēties karstumizturīgo tēraudu; 2) Mehānisko īpašību prasības: augstas izturības konstrukcijas izstrādājumiem izvēlēties leģēto konstrukcijas tēraudu, nodilumizturīgām detaļām izvēlēties nodilumizturīgo leģēto tēraudu; 3) Apstrādes process: metināmām konstrukcijām prioritāri izvēlēties zemā oglekļa satura sakausējumus, griešanas apstrādei jāņem vērā viegli apstrādājamie sakausējumi; 4) Izmaksu faktori: sasniedzot nepieciešamo veiktspēju, prioritāri izvēlēties zemākas izmaksu sakausējumus; 5) Turpmākā apstrāde: termiskai apstrādei stiprināšanai izvēlēties sacietējamus sakausējumus, metināšanai izvēlēties zemā oglekļa satura sakausējumus. Vislabāk ir kopīgi ar materiālu inženieriem un apstrādes ražotājiem novērtēt un izvēlēties ar augstāko veiktspējas un cenas attiecību leģētos materiālus.

Leģētā tērauda termiskās apstrādes ietekme uz apstrādi: 1) Cietības izmaiņas: pēc rūdīšanas cietība ievērojami palielinās, apstrādes grūtības palielinās, parasti tiek izmantota procesa secība "rupja apstrāde - termiskā apstrāde - smalka apstrāde"; 2) Izmēru izmaiņas: termiskā apstrāde izraisa detaļu deformāciju, nepieciešams atstāt pietiekamu apstrādes pielaidi; 3) Apstrādes veiktspējas izmaiņas: atkausēšanas apstrāde var uzlabot apstrādes veiktspēju, rūdīšana samazina apstrādes veiktspēju; 4) Virsmas kvalitāte: termiskā apstrāde var veidot oksīda kārtu, kas jānoņem; 5) Apstrādes instrumenti: pēc termiskās apstrādes nepieciešams izmantot cietākus instrumentu materiālus; 6) Apstrādes parametri: nepieciešams pielāgot griešanas ātrumu, padziļinājumu un griešanas dziļumu. Pareiza termiskās apstrādes un apstrādes secības plānošana ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu produkta kvalitāti un samazinātu izmaksas.

Leģētā tērauda detaļu virsmas apstrādes izvēles: 1) Nerūsējošais tērauds: parasti izmanto elektrolītisko pulēšanu, lai uzlabotu tīrības pakāpi un korozijizturību; 2) Leģētais konstrukcijas tērauds: var izmantot hromēšanu, nitrēšanas apstrādi, lai uzlabotu nodilumizturību; 3) Instrumentu tērauds: tvaika apstrāde veido oksīda kārtu, uzlabo eļļojamību; 4) Augstas temperatūras sakausējumi: alumīnija pārklājums uzlabo augstas temperatūras oksidācijas pretestību; 5) Vispārēja apstrāde: krāsošana, pūšana izmanto dekorēšanai un aizsardzībai; 6) Īpaša apstrāde: aviācijas un kosmosa komponentiem var izmantot īpašus pārklājumus, lai uzlabotu noguruma izturību. Virsmas apstrādes izvēle jāņem vērā lietošanas vide, veiktspējas prasības un izmaksu faktori, daži leģētie tēraudi (piemēram, augsta hroma satura nerūsējošais tērauds) var tikt lietoti tieši bez virsmas apstrādes.

Leģētā tērauda apstrādes izmaksu noteicošie faktori: 1) Materiāla izmaksas: dažādu leģēto tēraudu cenas ļoti atšķiras, no parastā leģētā konstrukcijas tērauda līdz augstas klases augstas temperatūras sakausējumiem atšķirība var būt 10-50 reizes; 2) Apstrādes grūtības: augstas cietības un viskozitātes sakausējumu apstrādes efektivitāte ir zema, izmaksas augstas; 3) Precizitātes prasības: augstas precizitātes detaļām nepieciešamas vairāk apstrādes darbības un pārbaudes, palielinot izmaksas; 4) Termiskās apstrādes izmaksas: sarežģīti termiskās apstrādes procesi ievērojami palielina izmaksas; 5) Partijas lielums: mazu partiju ražošanas vienības izmaksas ir augstas, lielas partijas var sadalīt iestatīšanas izmaksas; 6) Virsmas apstrāde: īpaša virsmas apstrāde (piemēram, pārklājumi, pārklājumi) palielina izmaksas. Parasti leģētā tērauda detaļu apstrādes izmaksas ir 2-10 reizes lielākas nekā parastā oglekļa tērauda, atkarībā no iepriekš minētajiem faktoriem.