CNC-bearbeiding av legert stålprodukter

De sentrale fordelene med legert stål sammenlignet med vanlig karbonstål: 1) Bedre mekaniske egenskaper, med høyere styrke, hardhet og seighetskombinasjon; 2) Sterkere tilpasningsevne til spesielle miljøer, inkludert korrosjonsmotstand, høytemperaturbestandighet, slitasjemotstand, etc.; 3) Bredt spekter av justerbare egenskaper, ved å endre legeringssammensetning og varmebehandlingsprosess kan man oppnå diversifiserte egenskaper; 4) Høyere vekt effektivitet, høy styrke tillater design av lettere strukturer; 5) Lengre levetid, spesielt i tøffe miljøer er fordelen tydelig. Disse fordelene gjør at legert stål kan tilfredsstille høye krav som vanlig karbonstål ikke kan møte.

Hovedtekniske vanskeligheter med CNC-bearbeiding av legert stål: 1) Alvorlig bearbeidingsherding, spesielt austenittisk rustfritt stål, som fører til raskere verktøyslitasje; 2) Høy skjærekraft, 30%-50% høyere enn vanlig karbonstål, krever maskiner med høyere stivhet; 3) Dårlig varmeledningsevne, høy temperatur i skjæresonen, lett forårsaker overopphetet verktøyslitasje; 4) Stor bearbeidingsvanskelighet for noen høyt harde legeringer (som varmebehandlet verktøystål), krever spesialverktøy; 5) Dårlig skjæreegenskap for høytemperaturlegeringer, lett forårsaker opphopning av spon; 6) Vanskelig kvalitetskontroll av bearbeidet overflate, lett forårsaker bearbeidingsfeil. Løsning av disse vanskelighetene krever rimelig valg av verktøymateriale, optimalisering av skjæreparametere og bruk av spesialisert kjøle- og smøresystem.

Valg av legert ståltype må vurdere: 1) Arbeidsmiljø: Korrosjonsmiljø prioriter rustfritt stål, høytemperaturmiljø velg varmebestandig stål; 2) Krav til mekaniske egenskaper: Høy-styrke strukturkomponenter velg legert konstruksjonsstål, slitasjebestandige deler velg slitesterk legert stål; 3) Bearbeidingsprosess: Sveisestruktur prioriter lavkarbonlegering, trenger skjærebearbeiding vurder lettskjærende legering; 4) Kostnadsfaktorer: Under forutsetning av at ytelsen tilfredsstilles, prioriter lavere kostnadslegering; 5) Etterbehandling: Trenger varmebehandling for styrking velg herdbart legering, trenger sveising velg lavkarbonlegering. Best å vurdere sammen med materialingeniør og bearbeidingsfabrikk, velg legeringsmateriale med best verdiforhold.

Varmebehandling av legert stål påvirker bearbeidingen: 1) Hardhetsendring: Herding øker hardheten betydelig, øker bearbeidingsvanskeligheten, vanligvis brukes "grovbearbeiding - varmebehandling - finkbearbeiding" flyt; 2) Dimensjonsendring: Varmebehandling forårsaker deldeformasjon, må reservere nok bearbeidingsmargin; 3) Endring av bearbeidingsegenskap: Gløding kan forbedre bearbeidingsegenskap, herding reduserer bearbeidingsegenskap; 4) Overflatekvalitet: Varmebehandling kan danne oksidasjonslag, må fjernes; 5) Bearbeidingsverktøy: Etter varmebehandling må hardere verktøymaterialer brukes; 6) Bearbeidingsparametere: Må justere skjærehastighet, mating og skjæredybde. Rasjonell ordning av varmebehandling og bearbeidingsrekkefølge er avgjørende for å sikre produktkvalitet og redusere kostnader.

Valg for overflatebehandling av legert ståldeler: 1) Rustfritt stål: Vanligvis bruk elektrolytisk polering for å forbedre glatthet og korrosjonsmotstand; 2) Legert konstruksjonsstål: Kan bruke forkromming, nitrering for å forbedre slitasjemotstand; 3) Verktøystål: Dampbehandling danner oksidasjonslag, forbedrer smøreegenskap; 4) Høytemperaturlegeringer: Aluminidbelegg forbedrer høytemperatur oksidasjonsmotstand; 5) Generell behandling: Maling, pulverlakering brukes til dekorasjon og beskyttelse; 6) Spesialbehandling: For romfartsdeler kan spesialbelegg brukes for å forbedre utmattingsstyrke. Valg av overflatebehandling må vurdere bruksmiljø, ytelseskrav og kostnadsfaktorer, noen legert stål (som høykrom rustfritt stål) kan også brukes direkte uten overflatebehandling.

Avgjørende faktorer for kostnad ved bearbeiding av legert stål: 1) Materialkostnad: Stor prisforskjell på ulike legert stål, fra vanlig legert konstruksjonsstål til høytemperaturlegeringer kan variere med 10-50 ganger; 2) Bearbeidingsvanskelighet: Høy hardhet, høy seighet legeringer har lav bearbeidingseffektivitet, høy kostnad; 3) Presisjonskrav: Høy-presisjons deler krever flere bearbeidingsprosesser og inspeksjon, øker kostnaden; 4) Varmebehandlingskostnad: Kompleks varmebehandlingsprosess vil øke kostnaden betydelig; 5) Batchstørrelse: Små batchproduksjon har høy enhetskostnad, store batch kan fordeles setup kostnad; 6) Overflatebehandling: Spesiell overflatebehandling (som belegg, belagt) vil øke kostnaden. Generelt er bearbeidingskostnaden for legert ståldeler 2-10 ganger vanlig karbonstål, avhengig av ovenstående faktorer.