Difficultés et solutions du traitement des pièces en acier inoxydable
L'émergence continue de nouveaux produits met en avant des exigences plus élevées pour le matériau des pièces.Parfois, les matériaux requis doivent répondre aux exigences particulières de dureté élevée, de résistance élevée à l'usure, de ténacité élevée, etc., ce qui entraîne un lot de matériaux difficiles à usiner, ce qui pose des exigences plus élevées en matière de technologie de traitement.Par rapport à l'acier de construction au carbone de haute qualité, les matériaux en acier inoxydable contiennent du Cr, du Ni, du Nb, du Mo et d'autres éléments d'alliage.L'augmentation de ces éléments d'alliage améliore non seulement la résistance à la corrosion de l'acier, mais a également un certain impact sur l'usinabilité de l'acier inoxydable.
Cet article prend pour objet l'acier inoxydable et d'autres matériaux difficiles, analyse les difficultés de traitement de l'acier inoxydable en combinaison avec les problèmes réels rencontrés dans le traitement et propose des solutions efficaces.
Combiné aux problèmes pratiques rencontrés en usinage, cet article analyse les difficultés de l'usinage de l'acier inoxydable, et propose des solutions efficaces.
Analyse des difficultés de découpe de l'acier inoxydable
Dans le traitement proprement dit, la découpe de l'acier inoxydable s'accompagne souvent de cassures et de collages de couteaux.En raison de la grande déformation plastique de l'acier inoxydable lors du processus de coupe, les copeaux produits ne sont pas faciles à casser et à coller, ce qui entraîne un durcissement important lors du processus de coupe.Chaque processus produira une couche durcie pour la coupe suivante.Après des couches d'accumulation, l'acier inoxydable entre dans le processus de coupe.Avec l'augmentation de la dureté du support, la force de coupe requise augmente également.
La génération d'une couche d'écrouissage et l'augmentation de la force de coupe entraîneront inévitablement une augmentation du frottement entre l'outil et la pièce, ainsi qu'une augmentation de la température de coupe.
De plus, la conductivité thermique de l'acier inoxydable est faible et les conditions de dissipation thermique sont médiocres.Une grande quantité de chaleur de coupe est concentrée entre l'outil et la pièce, ce qui détériore la surface usinée et affecte sérieusement la qualité de la surface usinée.De plus, l'augmentation de la température de coupe aggravera l'usure de l'outil, ce qui provoquera des piqûres en croissant sur la face de coupe de l'outil et des encoches sur le bord de coupe, affectant la qualité de surface de la pièce, réduisant l'efficacité du travail et augmentant les coûts de production.
Méthodes d'amélioration de la qualité de traitement des pièces en acier inoxydable
Il ressort de ce qui précède que le traitement de l'acier inoxydable est difficile.Lors de la coupe, il est facile de produire une "couche durcie", qui est facile à casser l'outil, et les copeaux générés ne sont pas faciles à casser, provoquant une adhérence à l'outil, ce qui aggravera l'usure de l'outil.Compte tenu de ces caractéristiques de coupe de l'acier inoxydable, combinées à la production réelle, nous essayons d'améliorer la qualité de traitement de l'acier inoxydable à partir de trois aspects des matériaux d'outils, des paramètres de coupe et des méthodes de refroidissement.
1 Sélection du matériau de l'outil
Choisir le bon outil est la base de l'usinage de pièces de haute qualité.L'outil est trop pauvre pour traiter des pièces qualifiées ;Si un bon outil est sélectionné, même s'il peut répondre aux exigences de qualité de surface des pièces, il est facile de provoquer des déchets et d'augmenter les coûts de production.En combinaison avec les caractéristiques d'un mauvais état de dissipation de la chaleur, d'une couche d'écrouissage et d'un couteau facile à coller lors de la coupe de l'acier inoxydable, le matériau de l'outil sélectionné doit répondre aux exigences de bonne résistance à la chaleur, de résistance élevée à l'usure et de faible affinité avec l'acier inoxydable.
2 Acier rapide
L'acier rapide est un acier à outils fortement allié avec W, Mo, Cr, V, Go et d'autres éléments ajoutés.Il a de bonnes performances de traitement, une bonne résistance et une bonne ténacité, ainsi qu'une forte résistance aux chocs et aux vibrations.Dans des conditions de chaleur élevée générée par la coupe à grande vitesse (environ 500 ℃), il peut toujours maintenir une dureté élevée (HRC est toujours supérieur à 60).L'acier rapide a une bonne dureté rouge et convient à la fabrication de fraises, d'épines et d'autres fraises.Il peut répondre aux exigences de la coupe de l'acier inoxydable.Couche durcie, mauvaise dissipation de la chaleur et autres environnements de coupe.
W18Cr4V est l'outil en acier rapide le plus typique.Depuis sa naissance en 1906, il a été largement transformé en divers outils pour répondre aux besoins de la coupe.Cependant, avec l'amélioration continue des propriétés mécaniques de divers matériaux d'usinage, l'outil W18Cr4V ne peut plus répondre aux exigences d'usinage des matériaux difficiles à usiner.De l'acier rapide au cobalt à hautes performances doit être produit de temps à autre.Comparé à l'acier rapide ordinaire, l'acier rapide au cobalt a une meilleure résistance à l'usure, une dureté rouge et une fiabilité de service.Convient pour l'usinage à taux d'enlèvement élevé et la coupe intermittente.Marques courantes telles que W12Cr4V5Co5.
2 Acier au carbure
Le carbure cémenté est une sorte de métallurgie des poudres, qui est constituée de poudre de micron de carbure de métal réfractaire de haute dureté (WC, TiC) comme composant principal, cobalt, nickel, molybdène comme liant, fritté dans un four sous vide ou un four à réduction d'hydrogène.Des produits.Le carbure cémenté a une bonne résistance et ténacité, une résistance à la chaleur, une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion, une dureté élevée et une série d'excellentes propriétés.Il est fondamentalement inchangé à 500 ℃ et a toujours une dureté élevée à 1000 ℃.Il convient à la coupe de matériaux difficiles à usiner tels que l'acier inoxydable et l'acier résistant à la chaleur.Les carbures cémentés courants sont principalement divisés en trois catégories : type YG (carbures cémentés tungstène cobalt), type YT (type tungstène titane cobalt), type YW (type tungstène titane tantale (niobium)).Ces trois types d'alliages ont des compositions et des applications différentes.L'uranium durci YG a une bonne ténacité et une bonne conductivité thermique.Un grand coin avant peut être sélectionné, ce qui convient à la coupe de l'acier inoxydable.
Sélection des paramètres géométriques de coupe des outils en acier inoxydable
1 Coin avant :
Combiné avec les caractéristiques de l'acier inoxydable, telles que la haute résistance, la bonne ténacité et la difficulté à couper le copeau pendant la coupe, en partant du principe que l'outil a une résistance suffisante, un grand angle de coupe doit être sélectionné pour réduire la déformation plastique de l'objet de traitement, réduire la température de coupe et la force de coupe, et réduire la génération de couche durcie.
2 Angle de chasse entre autres :
L'augmentation de l'angle arrière réduira le frottement entre la surface d'usinage et la face arrière, mais la capacité de dissipation thermique et la résistance de l'arête de coupe seront également réduites.La taille de l'angle arrière dépend de l'épaisseur de coupe.Lorsque l'épaisseur de coupe est importante, l'angle arrière le plus petit doit être sélectionné.
Angle de déviation primaire kr, angle de déviation secondaire k'r :
La réduction de l'angle de déviation principal kr peut augmenter la longueur de travail de l'arête de coupe, ce qui est propice à la dissipation de la chaleur, mais cela augmentera la force radiale lors de la coupe, ce qui est facile à générer des vibrations.La valeur de kr est généralement de 50 ° à 90 °.Si la rigidité de la machine-outil est insuffisante, elle peut être augmentée de manière appropriée.L'angle de déviation secondaire est généralement k'r=9 °~15.
3 Inclinaison de la lame λ s：
Afin d'augmenter la résistance de la pointe de l'outil, l'inclinaison de la lame est généralement prise λ s=7°~_ - 3°。
Usinage de pièces en acier inoxydable
Sélection du liquide de coupe et du mode de refroidissement
L'usinabilité de l'acier inoxydable est médiocre et il existe des exigences élevées en matière de refroidissement, de lubrification, de pénétration, de nettoyage et d'autres propriétés du fluide de coupe.Les fluides de coupe courants sont les suivants :
1 Fluide de coupe :
Une méthode de refroidissement plus courante, avec de meilleures performances de refroidissement, de nettoyage et de lubrification, est couramment utilisée pour les voitures vierges en acier inoxydable.
2 Huile vulcanisée :
Du sulfure à point de fusion élevé peut se former sur la surface du métal pendant la coupe, ce qui n'est pas facile à endommager à haute température, a un bon effet de lubrification et a un certain effet de refroidissement.Il est généralement utilisé pour le perçage, l'alésage et le taraudage.
3 Huile minérale telle que l'huile moteur et l'huile de broche :
Il a une bonne propriété de lubrification, mais une propriété de refroidissement et une perméabilité médiocres, et convient au tournage de précision externe.
Pendant le processus de coupe, la buse de liquide de coupe doit être alignée avec la zone de coupe, ou il est préférable d'utiliser un refroidissement à haute pression, un refroidissement par pulvérisation et d'autres méthodes de refroidissement.
En résumé, bien que l'acier inoxydable présente les inconvénients d'une mauvaise usinabilité, d'un écrouissage sévère, d'une grande force de coupe, d'une faible conductivité thermique, d'une adhérence facile, d'une usure facile des outils, etc., tant que la méthode de traitement appropriée est trouvée, l'outil approprié est utilisé, la quantité de coupe de la méthode de coupe est sélectionnée, le liquide de refroidissement approprié est sélectionné et le problème des matériaux difficiles à usiner tels que l'acier inoxydable est résolu grâce à une réflexion approfondie dans le travail.