Nel taglio dei metalli esistono diversi materiali da lavorare. Materiali diversi hanno caratteristiche diverse di formazione di taglio e rimozione. Come possiamo padroneggiare le caratteristiche dei diversi materiali? I materiali metallici standard ISO sono divisi in 6 diversi gruppi di tipi, ciascun tipo ha caratteristiche uniche in termini di lavorabilità e questo articolo li riassumerà separatamente.
I materiali metallici si dividono in 6 categorie:
(1) Acciaio al carbonio
(2) Acciaio inossidabile M
(3) Ghisa K
(4) Metalli N-non ferrosi
(5) Lega S resistente al calore
(6) Acciaio temprato H
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↑↑Caratteristiche di taglio di diversi materiali↑↑
01-P acciaio
Cos'è l'acciaio?
- L'acciaio è il gruppo di materiali più numeroso nel settore del taglio dei metalli.
- L'acciaio può essere acciaio non temprato o acciaio bonificato (durezza fino a 400HB).
- L'acciaio è una lega il cui componente principale è il ferro (Fe). Viene prodotto attraverso un processo di fusione.
- Il contenuto di carbonio dell'acciaio non legato è inferiore al 0,8%, solo Fe e nessun altro elemento legante.
- Il contenuto di carbonio dell'acciaio legato è inferiore all'1,7% e vengono aggiunti elementi di lega come Ni, Cr, Mo, V, W, ecc.
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Aree di applicazione: Nell'ambito del taglio dei metalli, il gruppo P è il gruppo di materiali più grande, poiché copre diverse aree industriali.
I materiali sono generalmente materiali a truciolo lungo che formano trucioli continui e relativamente uniformi. La configurazione specifica del truciolo dipende solitamente dal contenuto di carbonio.
– Materiale resistente e appiccicoso a basso contenuto di carbonio =.
– Materiale fragile=ad alto contenuto di carbonio.
Caratteristiche della lavorazione:
- Materiali a truciolo lungo.
- Il controllo del truciolo è relativamente semplice e fluido.
- L'acciaio dolce è appiccicoso e richiede un tagliente affilato.
- Forza di taglio unitaria kc: 1500~3100 N/mm²
- La forza di taglio e la potenza richieste per la lavorazione di materiali ISO P rientrano in un intervallo limitato.
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02-M in acciaio inossidabile
Cos'è l'acciaio inossidabile?
- L'acciaio inossidabile è un materiale in lega con almeno l'11%~12% di cromo.
- Il contenuto di carbonio è solitamente molto basso (fino al 0,01% massimo).
- Le leghe principali sono Ni (nichel), Mo (molibdeno) e Ti (titanio).
- Forma uno strato denso di Cr2O3 sulla superficie dell'acciaio, rendendolo resistente alla corrosione.
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Aree di applicazione: Nel gruppo M, la maggior parte delle applicazioni appartengono al settore del petrolio e del gas, dei raccordi per tubi, delle flange, dell'industria di processo e dell'industria farmaceutica.
Forma del truciolo: il materiale forma trucioli irregolari e traballanti che consentono forze di taglio più elevate rispetto all'acciaio comune. Esistono molti tipi diversi di acciaio inossidabile. Le prestazioni di rottura del truciolo (da facile a quasi impossibile) variano a seconda delle proprietà della lega e del trattamento termico.
Caratteristiche della lavorazione:
- Materiali a truciolo lungo.
- Il controllo del truciolo è relativamente regolare nella ferrite e più difficile nell'austenite e nel duplex.
- Forza di taglio dell'unità: 1800~2850 N/mm²
- Forze di taglio elevate, tagliente di riporto, calore e incrudimento durante la lavorazione.
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03-Ghisa K
Cos'è la ghisa?
- Esistono 3 tipi principali di ghisa: ghisa grigia (GCI), ghisa duttile (NCI) e ghisa a grafite compattata (CGI).
- La ghisa è composta principalmente da Fe-C e ha un contenuto di silicio relativamente elevato (1%~3%).
- Il contenuto di carbonio supera il 2%, che è la massima solubilità del C nella fase austenite.
- Cr (cromo), Mo (molibdeno) e V (vanadio) vengono aggiunti per formare carburi, che aumentano la resistenza e la durezza ma riducono la lavorabilità.
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Campi di applicazione: il gruppo K viene utilizzato principalmente nelle parti di automobili, nella produzione di macchinari e nell'industria siderurgica.
Forma del truciolo: i materiali variano nella forma del truciolo, da trucioli quasi polverosi a trucioli lunghi. La potenza richiesta per elaborare questo gruppo di materiali è generalmente ridotta.
*Nota: Esiste una grande differenza tra la ghisa grigia (di solito i trucioli sono quasi polverosi) e la ghisa sferoidale, la truciolabilità di quest'ultima è spesso simile a quella dell'acciaio.
Caratteristiche della lavorazione:
- Materiali a truciolo corto.
- Buon controllo del truciolo in tutte le condizioni operative.
- Forza di taglio dell'unità: 790~1350 N/mm²
- La lavorazione a velocità più elevate produce usura abrasiva.
- Forza di taglio media.
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04-N metalli non ferrosi
Cosa sono i materiali metallici non ferrosi?
- Questa categoria comprende metalli non ferrosi, metalli teneri con durezza inferiore a 130 HB.
- Le leghe di metalli non ferrosi (Al) contenenti quasi il 22% di silicio (Si) costituiscono la maggior parte.
- Rame, bronzo, ottone.
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Campi di applicazione: la produzione di aeromobili e i produttori di ruote per automobili in lega di alluminio occupano una posizione importante nel Gruppo N.
Sebbene la potenza richiesta per pollice cubo sia bassa, per ottenere velocità di rimozione del metallo elevate è comunque necessario calcolare la potenza massima richiesta.
Caratteristiche della lavorazione:
- Materiali a truciolo lungo.
- Nel caso delle leghe il controllo del truciolo è relativamente semplice.
- I metalli non ferrosi (Al) sono appiccicosi e richiedono l'uso di taglienti affilati.
- Forza di taglio dell'unità: 350~700 N/mm²
- La forza di taglio e la potenza richieste per lavorare materiali ISO N rientrano in un intervallo limitato.
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05-S lega resistente al calore
Cos'è la lega resistente al calore?
- Le leghe resistenti al calore (HRSA) comprendono molti materiali altolegati a base di ferro, nichel, cobalto o titanio.
Gruppo: A base Ferro, a base Nichel, a base Cobalto
Condizioni di lavoro: ricottura, solubilizzazione, trattamento di invecchiamento, laminazione, forgiatura, fusione.
Proprietà: un contenuto di lega più elevato (cobalto rispetto al nichel) garantisce una migliore resistenza al calore, una maggiore resistenza alla trazione e una maggiore resistenza alla corrosione.
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Aree di applicazione: i materiali del Gruppo S difficili da lavorare vengono utilizzati principalmente nell'industria aerospaziale, delle turbine a gas e dei generatori.
La gamma è ampia, ma solitamente sono presenti forze di taglio elevate.
Caratteristiche della lavorazione:
- Materiali a truciolo lungo.
- Difficoltà nel controllo del truciolo (trucioli frastagliati).
- Per la ceramica è richiesto un angolo di spoglia negativo mentre per il metallo duro è richiesto un angolo di spoglia positivo.
- Forza di taglio dell'unità:
Per leghe resistenti al calore: 2400~3100 N/mm²
Per lega di titanio: 1300~1400 N/mm²
- Richiede forze e potenza di taglio elevate.
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06-H acciaio temprato
Cos'è l'acciaio temprato?
- Dal punto di vista della lavorazione, gli acciai temprati rappresentano il gruppo più piccolo.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 HRC.
- Generalmente, la gamma di durezza delle parti dure da tornire è generalmente compresa tra 55 e 68 HRC.
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Aree di applicazione: Gli acciai temprati del gruppo H vengono utilizzati in diversi settori, come ad esempio l'industria automobilistica e i suoi subappaltatori, nonché la costruzione di macchine e il settore degli stampi.
Forma del truciolo: truciolo solitamente continuo e rovente. Questa temperatura elevata aiuta a ridurre i valori kc1, il che è importante per aiutare a risolvere le sfide applicative.
Caratteristiche della lavorazione:
- Materiali a truciolo lungo.
- Controllo del truciolo relativamente buono.
- Richiede un angolo di spoglia negativo.
- Forza di taglio dell'unità: 2550~4870 N/mm²
- Richiede forze e potenza di taglio elevate.
