CNC spracovanie výrobkov z legovanej ocele

Hlavné výhody legovanej ocele v porovnaní s bežnou uhlíkovou oceľou: 1) Lepšie mechanické vlastnosti, má vyššiu pevnosť, tvrdosť a húževnatosť; 2) Lepšia odolnosť voči špeciálnym prostrediam, vrátane koróznej odolnosti, tepelnej odolnosti, odolnosti proti opotrebovaniu atď.; 3) Širší rozsah prispôsobiteľných vlastností, zmenou zloženia zliatiny a procesu tepelného spracovania je možné získať rôzne vlastnosti; 4) Vyššia účinnosť hmotnosti, vysoká pevnosť umožňuje navrhovať ľahšie a tenšie konštrukcie; 5) Dlhšia životnosť, najmä v náročných podmienkach sú výhody výrazné. Tieto výhody umožňujú legovanej oceli splniť požiadavky vysokokvalitných aplikácií, ktoré bežná uhlíková oceľ nemôže splniť.

Hlavné technické ťažkosti pri CNC spracovaní legovanej ocele: 1) Výrazné spevnenie pri obrábaní, najmä austenitická nerezová oceľ, ktorá spôsobuje zrýchlené opotrebovanie nástrojov; 2) Veľké rezné sily, o 30%-50% vyššie ako pri bežnej uhlíkovej oceli, čo si vyžaduje stroje s vyššou tuhosťou; 3) Nízka tepelná vodivosť, vysoká teplota v reznej zóne, čo ľahko spôsobuje prehriatie a opotrebovanie nástrojov; 4) Niektoré vysoko tvrdé zliatiny (ako napríklad tepelne spracovaná nástrojová oceľ) sa ťažko spracúvajú a vyžadujú si špeciálne nástroje; 5) Zlé obrábacie vlastnosti vysokoteplotných zliatin, ľahko vznikajú nárastky; 6) Ťažká kontrola kvality obrobeného povrchu, ľahko vznikajú chyby obrábania. Riešenie týchto ťažkostí si vyžaduje racionálny výber materiálu nástrojov, optimalizáciu rezných parametrov a použitie špecializovaných systémov chladenia a mazania.

Výber typu legovanej ocele musí zohľadňovať: 1) Pracovné prostredie: Pre korózne prostredie uprednostňujte nerezovú oceľ, pre vysokoteplotné prostredia vyberte žiaruvzdornú oceľ; 2) Požiadavky na mechanické vlastnosti: Pre vysokopevnostné konštrukčné prvky vyberte konštrukčnú legovanú oceľ, pre súčiastky odolné proti opotrebovaniu vyberte legovanú oceľ odolnú proti opotrebovaniu; 3) Technológia spracovania: Pre zvárané konštrukcie uprednostňujte nízkouhlíkové zliatiny, pre súčiastky na obrábanie zvážte ľahko obrábateľné zliatiny; 4) Nákladové faktory: Pri splnení výkonnostných požiadaviek uprednostňujte nákladovo efektívnejšie zliatiny; 5) Následné spracovanie: Pre spevnenie tepelným spracovaním vyberte kaliteľné zliatiny, pre zváranie vyberte nízkouhlíkové zliatiny. Najlepšie je posúdiť spolu s inžiniermi materiálov a výrobcami spracovateľov, aby ste vybrali materiál zliatiny s najlepším pomerom ceny a výkonu.

Vplyv tepelného spracovania legovanej ocele na obrábanie: 1) Zmena tvrdosti: Po zakalení sa tvrdosť výrazne zvyšuje, čo sťažuje obrábanie, zvyčajne sa používa proces "hrubé obrábanie - tepelné spracovanie - dokončovacie obrábanie"; 2) Zmena rozmerov: Tepelné spracovanie spôsobuje deformáciu súčiastok, je potrebné ponechať dostatočný prídavok na obrábanie; 3) Zmena obrábacích vlastností: Žíhanie môže zlepšiť obrábacie vlastnosti, kalenie ich znižuje; 4) Kvalita povrchu: Tepelné spracovanie môže vytvoriť oxidačnú vrstvu, ktorú je potrebné odstrániť; 5) Obrábacie nástroje: Po tepelnom spracovaní je potrebné použiť tvrdšie materiály nástrojov; 6) Parametre obrábania: Je potrebné upraviť rýchlosť rezania, posuv a hĺbku rezu. Správne naplánovanie poradia tepelného spracovania a obrábania je rozhodujúce pre zaistenie kvality produktu a zníženie nákladov.

Možnosti výberu povrchovej úpravy pre súčiastky z legovanej ocele: 1) Nerezová oceľ: Zvyčajne sa používa elektrolytické leštenie na zlepšenie čistoty povrchu a koróznej odolnosti; 2) Konštrukčná legovaná oceľ: Môže sa použiť galvanické pokovovanie chrómom, nitridácia na zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu; 3) Nástrojová oceľ: Parná úprava na vytvorenie oxidačnej vrstvy, zlepšenie lubrikačných vlastností; 4) Vysokoteplotné zliatiny: Hliníkové povlaky na zvýšenie vysokej tepelnej odolnosti proti oxidácii; 5) Všeobecná úprava: Náter, práškové lakovanie na dekoratívne a ochranné účely; 6) Špeciálna úprava: Pre letecké a kozmické komponenty možno použiť špeciálne povlaky na zvýšenie únavovej pevnosti. Niektoré legované ocele (ako napríklad vysokochrómová nerezová oceľ) môžu byť použitý priamo bez povrchovej úpravy. Výber povrchovej úpravy musí brať do úvahy používané prostredie, požiadavky na výkon a nákladové faktory.

Faktory určujúce náklady na spracovanie legovanej ocele: 1) Náklady na materiál: Ceny rôznych legovaných ocelí sa výrazne líšia, od bežnej konštrukčnej legovanej ocele po vysoko kvalitné vysokoteplotné zliatiny môže byť rozdiel 10-50 násobný; 2) Obtiažnosť spracovania: Vysoko tvrdé a húževnaté zliatiny majú nízku účinnosť spracovania a vysoké náklady; 3) Požiadavky na presnosť: Vysoko presné súčiastky vyžadujú viac obrábacích operácií a kontroly, čo zvyšuje náklady; 4) Náklady na tepelné spracovanie: Zložité procesy tepelného spracovania výrazne zvyšujú náklady; 5) Veľkosť série: Malé série majú vysoké jednotkové náklady, veľké série môžu rozložiť náklady na nastavenie; 6) Povrchová úprava: Špeciálna povrchová úprava (ako napríklad povlakovanie, nátery) zvyšuje náklady. Všeobecne sú náklady na spracovanie súčiastok z legovanej ocele 2-10 násobkom nákladov na bežnú uhlíkovú oceľ, konkrétne v závislosti od vyššie uvedených faktorov.