In che modo i diversi materiali metallici si tagliano in modo diverso?

Nel taglio dei metalli, esistono diversi materiali del pezzo da lavorare e le caratteristiche di formazione del taglio e rimozione dei diversi materiali sono diverse. Come possiamo cogliere le caratteristiche dei diversi materiali? I materiali metallici standard ISO sono suddivisi in 6 diverse tipologie, ciascuna con caratteristiche uniche in termini di lavorabilità. 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

Caratteristiche di taglio di diversi materiali
01-P acciaio
Cos'è l'acciaio?
-L'acciaio è il più grande gruppo di materiali nel campo del taglio dei metalli.
-L'acciaio può essere acciaio non bonificato o acciaio bonificato (con una durezza fino a 400HB).
-L'acciaio è una lega composta principalmente da ferro (Fe). È prodotto attraverso un processo di fusione.
-Il contenuto di carbonio dell'acciaio non legato è inferiore allo 0,8%, con 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.

Nell'ambito del taglio dei metalli, il gruppo P è il gruppo di materiali più grande in quanto copre diversi settori industriali.
Il materiale è solitamente un materiale a truciolo lungo che può formare trucioli continui e relativamente uniformi. La forma specifica dei trucioli dipende solitamente dal contenuto di carbonio.
- Materiale viscoso e resistente a basso contenuto di carbonio=.
- Materiale fragile ad alto contenuto di carbonio=.
Caratteristiche della lavorazione:
-Materiale a truciolo lungo.
-Il controllo del truciolo è relativamente semplice e stabile.
-L'acciaio a basso tenore di carbonio ha viscosità e richiede taglienti affilati.
-Forza di taglio dell'unità kc: 1500-3100 N/mm2
-La forza di taglio e la potenza richieste per la lavorazione di materiali ISO P rientrano in un intervallo di valori limitato.

 

02-M in acciaio inossidabile
Cos'è l'acciaio inossidabile?
-L'acciaio inossidabile è un materiale in lega con un minimo di 11-12% di cromo.
-Il contenuto di carbonio è solitamente molto basso (fino a un massimo di 0,01%).
-Le leghe principali sono Ni (nichel), Mo (molibdeno) e Ti (titanio).
-Formare uno strato denso di Cr2O3 sulla superficie dell'acciaio per renderlo resistente alla corrosione.

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 trasformazione e dell'industria farmaceutica.
Il materiale forma trucioli a forma di scaglie irregolari, che hanno una forza di taglio maggiore rispetto all'acciaio comune. Esistono molti tipi diversi di acciaio inossidabile. Le prestazioni di truciolabilità (da facile a quasi impossibile da rompere) variano a seconda delle caratteristiche della lega e del trattamento termico.
Caratteristiche della lavorazione:
-Materiale a truciolo lungo.
-Il controllo del truciolo è relativamente regolare nella ferrite, ma difficile nell'austenite e nel duplex.
-Forza di taglio dell'unità: 1800-2850 N/mm2
-Durante la lavorazione vengono generati forza di taglio elevata, accumulo di truciolo, calore e incrudimento.

 

03-Ghisa K
Cos'è la ghisa?
-Esistono tre tipi principali di ghisa: ghisa grigia (GCI), ghisa nodulare (NCI) e ghisa nodulare (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.
-L'aggiunta di Cr (cromo), Mo (molibdeno) e V (vanadio) forma carburi, che aumentano la resistenza e la durezza, ma riducono la lavorabilità.

Il gruppo K viene utilizzato principalmente nei componenti automobilistici, nella produzione di macchinari e nell'industria siderurgica.
La formazione di trucioli dei materiali varia, da trucioli approssimativamente in polvere a trucioli lunghi. La potenza richiesta per elaborare questo gruppo di materiali è generalmente ridotta.
Si noti che esiste una differenza significativa tra la ghisa grigia (di solito con trucioli simili a polvere) e la ghisa sferoidale, con quest'ultima che spesso ha trucioli simili all'acciaio.
Caratteristiche della lavorazione:
-Materiale a truciolo corto.
-Buon controllo del truciolo in tutte le condizioni operative.
-Forza di taglio dell'unità: 790-1350 N/mm2
-La lavorazione a una velocità più elevata comporterà un'usura abrasiva.
-Forza di taglio media.

 

04-N Metalli non ferrosi
Cos'è il materiale metallico non ferroso?
-Questa categoria comprende metalli non ferrosi e metalli teneri con durezza inferiore a 130 HB.
-La maggior parte è composta da leghe di metalli non ferrosi (Al) contenenti quasi il 22% di silicio (Si).
-Rame, bronzo, ottone.

L'industria aeronautica e i produttori di ruote per automobili in lega di alluminio dominano il gruppo N.
Sebbene la potenza richiesta per mm3 (pollice cubo) sia bassa, per ottenere velocità di rimozione del metallo elevate è comunque necessario calcolare la potenza massima richiesta.
Caratteristiche della lavorazione:
-Materiale a truciolo lungo.
-Se si tratta di una lega, il controllo del truciolo è relativamente semplice.
-I metalli non ferrosi (Al) hanno viscosità 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 la lavorazione di materiali ISO N rientrano in un intervallo di valori limitato.

 

05-S lega resistente al calore
Cos'è la lega resistente al calore?
-Le leghe resistenti al calore (HRSA) includono molti materiali ad alta lega 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.
Caratteristiche:
-Un contenuto di lega più elevato (cobalto superiore al nichel) garantisce una migliore resistenza al calore, una maggiore resistenza alla trazione e una maggiore resistenza alla corrosione.

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 la forza di taglio è elevata.
Caratteristiche della lavorazione:
-Materiale a truciolo lungo.
-Difficoltà nel controllo del truciolo (trucioli seghettati).
-Per la ceramica è richiesto un angolo di anticipo negativo, mentre per le leghe dure è richiesto un angolo di anticipo positivo.
-Forza di taglio dell'unità:
Per leghe resistenti al calore: 2400-3100 N/mm2
Per leghe di titanio: 1300-1400 N/mm2
-La forza e la potenza di taglio richieste sono molto elevate.

 

06-H Acciaio temprato
Cos'è l'acciaio temprato?
-Dal punto di vista della lavorazione, l'acciaio bonificato è il gruppo più piccolo.
-This group includes quenched and tempered steel with a hardness>45-65 HRC.
-Di solito, la gamma di durezza delle parti dure da tornire è compresa tra 55-68 HRC.

L'acciaio temprato del Gruppo H viene utilizzato in vari settori, come l'industria automobilistica e i suoi subappaltatori, nonché la produzione di macchinari e il settore degli stampi.
Di solito trucioli roventi e continui. Questa elevata temperatura contribuisce a ridurre il valore kc1, importante per la risoluzione dei problemi applicativi.
Caratteristiche della lavorazione:
-Materiale a truciolo lungo.
-Controllo del truciolo relativamente buono.
-È richiesto l'angolo anteriore negativo.
-Forza di taglio dell'unità: 2550-4870 N/mm2
-La forza e la potenza di taglio richieste sono molto elevate.