Kuda yang baik membutuhkan pelana yang baik, dan peralatan pemrosesan CNC canggih digunakan. Jika alat yang digunakan salah, itu akan sia-sia! Pemilihan bahan perkakas yang sesuai memiliki pengaruh besar pada masa pakai perkakas, efisiensi pemrosesan, kualitas pemrosesan, dan biaya pemrosesan. Artikel ini memberikan barang kering tentang pengetahuan pisau, bookmark dan seterusnya, mari kita belajar bersama.
01
Bahan alat harus memiliki sifat dasar
Pilihan material alat memiliki pengaruh besar pada masa pakai alat, efisiensi pemrosesan, kualitas pemrosesan, dan biaya pemrosesan. Saat alat dipotong, alat itu harus menanggung efek tekanan tinggi, suhu tinggi, gesekan, guncangan, dan getaran. Oleh karena itu, bahan perkakas harus memiliki sifat dasar sebagai berikut:
(1) Kekerasan dan ketahanan aus. Kekerasan material perkakas harus lebih tinggi dari material benda kerja, umumnya di atas 60HRC. Semakin keras material perkakas, semakin baik ketahanan ausnya.
(2) Kekuatan dan ketangguhan. Bahan perkakas harus memiliki kekuatan dan ketangguhan yang tinggi untuk menahan gaya potong, guncangan dan getaran, serta mencegah patah getas dan pecahnya perkakas.
(3) Tahan panas. Ketahanan panas dari bahan perkakas lebih baik, dapat menahan suhu pemotongan yang tinggi, dan memiliki ketahanan oksidasi yang baik.
(4) Kinerja proses dan ekonomi. Bahan perkakas harus memiliki kinerja penempaan yang baik, kinerja perlakuan panas, kinerja pengelasan, kinerja penggilingan, dll., dan harus mengejar rasio harga-kinerja yang tinggi.
02
Jenis, sifat, karakteristik dan aplikasi material alat potong
1. Bahan alat berlian
Intan adalah alotrop karbon, bahan terkeras yang pernah ditemukan di alam. Alat berlian memiliki kekerasan tinggi, ketahanan aus yang tinggi, dan konduktivitas termal yang tinggi, dan banyak digunakan dalam pemrosesan logam non-besi dan bahan non-logam. Terutama dalam pemotongan aluminium dan paduan silikon-aluminium berkecepatan tinggi, alat berlian adalah jenis alat pemotong utama yang sulit diganti. Alat berlian yang dapat mencapai efisiensi tinggi, stabilitas tinggi, dan pemesinan yang tahan lama adalah alat yang sangat diperlukan dan penting dalam pemesinan CNC modern.
⑴ Jenis alat berlian
① Alat berlian alami: Berlian alami telah digunakan sebagai alat pemotong selama ratusan tahun. Alat berlian kristal tunggal alami telah digiling halus, dan ujung tombaknya dapat digiling dengan sangat tajam. Radius cutting edge dapat mencapai 0.002μm, yang dapat mewujudkan pemotongan ultra-tipis dan dapat menjadi alat pemesinan ultra-presisi yang diakui, ideal, dan tak tergantikan untuk memproses presisi benda kerja yang sangat tinggi dan kekasaran permukaan yang sangat rendah.
② Alat berlian PCD: Berlian alami mahal, dan berlian polikristalin (PCD) banyak digunakan dalam pemotongan. Sejak awal 1970-an, berlian polikristalin (berlian Polycrystalline, singkatnya PCD) dikembangkan. Setelah sukses, alat berlian alami telah digantikan oleh berlian polikristalin buatan dalam banyak kesempatan. Bahan baku PCD kaya akan sumber, dan harganya hanya sepersepuluh hingga sepersepuluh dari berlian alami. Alat PCD tidak dapat digiling menjadi sangat tajam Kualitas permukaan benda kerja yang diproses tidak sebaik intan alami, dan tidak nyaman untuk membuat bilah PCD dengan pemutus chip di industri. Oleh karena itu, PCD hanya dapat digunakan untuk pemotongan halus logam non-ferrous dan non-logam, dan sulit untuk mencapai pemotongan cermin Presisi super.
③ Alat berlian CVD: Dari akhir 1970-an hingga awal 1980-an, teknologi berlian CVD muncul di Jepang. Berlian CVD mengacu pada sintesis film berlian pada substrat heterogen (seperti karbida semen, keramik, dll.) Dengan pengendapan uap kimia (CVD). Berlian CVD memiliki struktur dan karakteristik yang persis sama dengan berlian alami. Performa berlian CVD sangat mirip dengan berlian alami, dan memiliki kelebihan berlian kristal tunggal alami dan berlian polikristalin (PCD), dan mengatasi kekurangannya sampai batas tertentu.
⑵ Karakteristik kinerja alat berlian
① Kekerasan dan ketahanan aus yang sangat tinggi: Berlian alami adalah zat terkeras yang ditemukan di alam. Berlian memiliki ketahanan aus yang sangat tinggi. Saat memproses material dengan kekerasan tinggi, masa pakai alat berlian adalah 10 hingga 100 kali lipat dari alat karbida semen, atau bahkan ratusan kali.
② Koefisien gesekan yang sangat rendah: koefisien gesekan antara intan dan beberapa logam non-besi lebih rendah daripada alat lain, koefisien gesekan rendah, deformasi selama pemrosesan kecil, dan gaya potong dapat dikurangi.
③ Pinggiran tajam sangat tajam: ujung tajam alat berlian dapat diasah, dan alat berlian kristal tunggal alami dapat setinggi 0.002-0.008μm, yang dapat melakukan ultra- pemotongan tipis dan pemesinan ultra-presisi.
④ Konduktivitas termal yang tinggi: intan memiliki konduktivitas termal dan difusivitas termal yang tinggi, panas pemotongan mudah hilang, dan suhu bagian pemotongan alat rendah.
⑤ Koefisien ekspansi termal rendah: Koefisien ekspansi termal berlian beberapa kali lebih kecil daripada karbida semen, dan perubahan ukuran pahat yang disebabkan oleh pemotongan panas sangat kecil, yang sangat penting untuk pemesinan presisi dan ultra-presisi yang membutuhkan tinggi akurasi dimensi.
⑶ Penerapan alat berlian
Alat berlian sebagian besar digunakan untuk pemotongan halus dan membosankan logam non-ferrous dan bahan non-logam dengan kecepatan tinggi. Sangat cocok untuk memproses berbagai non-logam yang tahan aus, seperti blanko metalurgi serbuk FRP, bahan keramik, dll.; berbagai logam non-besi tahan aus, seperti berbagai paduan silikon-aluminium; berbagai pemrosesan finishing logam non-ferrous.
Kerugian dari alat berlian adalah stabilitas termal yang buruk. Ketika suhu pemotongan melebihi 700 derajat sampai 800 derajat, itu akan benar-benar kehilangan kekerasannya; selain itu, tidak cocok untuk memotong logam besi, karena intan (karbon) mudah berikatan dengan besi pada suhu tinggi. Aksi atom mengubah atom karbon menjadi struktur grafit, dan alat ini mudah rusak.
2. Bahan alat boron nitrida kubik
Cubic boron nitride (CBN), bahan super keras kedua yang disintesis dengan metode yang mirip dengan intan, adalah yang kedua setelah intan dalam hal kekerasan dan konduktivitas termal. Ini memiliki stabilitas termal yang sangat baik dan dapat dipanaskan hingga 10,000 derajat di atmosfer. Oksidasi tidak terjadi. CBN memiliki sifat kimia yang sangat stabil untuk logam besi dan dapat digunakan secara luas dalam pemrosesan produk baja.
⑴ Jenis alat pemotong boron nitrida kubik
Cubic boron nitride (CBN) adalah zat yang tidak ada di alam. Ini dapat dibagi menjadi kristal tunggal dan polikristalin, yaitu kristal tunggal CBN dan polikristalin kubik boron nitrida (PCBN). CBN adalah salah satu isomer boron nitrida (BN), dan strukturnya mirip dengan intan.
PCBN (polycrystalline cubic boron nitride) adalah bahan polikristalin yang mensinter bahan CBN halus melalui fase pengikatan (TiC, TiN, Al, Ti, dll.) di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi. Bahan alat berlian, itu dan berlian secara kolektif disebut sebagai bahan alat superhard. PCBN terutama digunakan untuk membuat pisau atau alat lainnya.
Alat PCBN dapat dibagi menjadi bilah PCBN integral dan bilah komposit PCBN yang disinter dengan semen karbida.
Sisipan komposit PCBN dibuat dengan menyinter lapisan PCBN dengan ketebalan {{0}},5 hingga 1,0 mm pada karbida semen dengan kekuatan dan ketangguhan yang baik. Kinerjanya memiliki ketangguhan yang baik dan kekerasan tinggi serta ketahanan aus. Masalah kekuatan tekuk yang rendah dan kesulitan pengelasan sisipan CBN teratasi.
⑵ Sifat dan karakteristik utama kubik boron nitrida
Meskipun kekerasan kubik boron nitrida sedikit lebih rendah dari intan, namun jauh lebih tinggi daripada bahan dengan kekerasan tinggi lainnya. Keuntungan luar biasa dari CBN adalah stabilitas termalnya jauh lebih tinggi daripada berlian, yang dapat mencapai di atas 1200 derajat (700-800 derajat untuk berlian). reaksi. Karakteristik kinerja utama kubik boron nitrida adalah sebagai berikut.
① Kekerasan tinggi dan ketahanan aus: Struktur kristal CBN mirip dengan berlian, dan memiliki kekerasan dan kekuatan yang mirip dengan berlian. PCBN sangat cocok untuk memproses material dengan kekerasan tinggi yang hanya dapat digiling sebelumnya, dan dapat memperoleh kualitas permukaan benda kerja yang lebih baik.
② Stabilitas termal tinggi: Ketahanan panas CBN dapat mencapai 1400-1500 derajat , yang hampir 1 kali lebih tinggi daripada intan (700-800 derajat ). Alat PCBN dapat memotong paduan suhu tinggi dan baja yang dikeraskan dengan kecepatan 3 hingga 5 kali lebih tinggi daripada alat karbida semen.
③Stabilitas kimiawi yang sangat baik: Tidak ada interaksi kimiawi dengan bahan berbasis besi pada 1200-1300 derajat , dan tidak akan aus setajam berlian, dan masih dapat mempertahankan kekerasan semen karbida saat ini; Alat PCBN cocok untuk memotong Bagian baja yang dikeraskan dan besi cor dingin, dapat digunakan secara luas dalam pemotongan besi cor berkecepatan tinggi.
④ Konduktivitas termal yang baik: Meskipun konduktivitas termal CBN tidak sebaik berlian, konduktivitas termal PCBN adalah yang kedua setelah berlian di antara berbagai bahan perkakas, dan jauh lebih tinggi daripada baja berkecepatan tinggi dan karbida semen.
⑤ Memiliki koefisien gesekan yang rendah: koefisien gesekan yang rendah dapat mengurangi gaya pemotongan selama pemotongan, mengurangi suhu pemotongan, dan meningkatkan kualitas permukaan yang diproses.
⑶ Aplikasi alat boron nitrida kubik
Cubic boron nitride cocok untuk finishing berbagai material yang sulit dipotong seperti hardened steel, hard cast iron, superalloy, hard alloy, dan material surface spraying. Akurasi pemesinan dapat mencapai IT5 (lubangnya adalah IT6), dan kekasaran permukaan dapat sekecil Ra1.25-0.20μm.
Bahan perkakas boron nitrida kubik memiliki ketangguhan dan kekuatan lentur yang buruk. Oleh karena itu, alat bubut boron nitrida kubik tidak cocok untuk pemesinan kasar dengan kecepatan rendah dan beban benturan tinggi; Tepi yang menumpuk parah akan terjadi pada kasus logam, yang akan merusak permukaan mesin.
3. Bahan Pisau Keramik
Pisau keramik memiliki karakteristik kekerasan tinggi, ketahanan aus yang baik, ketahanan panas yang sangat baik dan stabilitas kimia, serta tidak mudah terikat dengan logam. Alat pemotong keramik menempati posisi yang sangat penting dalam permesinan CNC. Alat pemotong keramik telah menjadi salah satu alat pemotong utama untuk pemotongan dan pemrosesan berkecepatan tinggi untuk bahan yang sulit dikerjakan dengan mesin. Alat pemotong keramik banyak digunakan dalam pemotongan berkecepatan tinggi, pemotongan kering, pemotongan keras, dan pemotongan bahan yang sulit dikerjakan. Pisau keramik dapat secara efisien memproses bahan yang sangat keras yang tidak dapat diproses sama sekali oleh pisau tradisional, dan menyadari "mengganti gerinda dengan mobil"; kecepatan potong yang optimal dari pisau keramik bisa 2 sampai 10 kali lebih tinggi dibandingkan dengan pisau cemented carbide, sehingga sangat meningkatkan efisiensi produksi dari proses pemotongan Bahan baku utama yang digunakan dalam bahan perkakas keramik merupakan unsur yang paling melimpah di kerak bumi. Oleh karena itu, mempopulerkan dan menerapkan alat keramik sangat penting untuk meningkatkan produktivitas, mengurangi biaya pemrosesan, dan menghemat logam mulia yang strategis, dan juga akan sangat mendorong perkembangan teknologi pemotongan. kemajuan.
⑴ Jenis bahan alat keramik
Jenis bahan alat keramik secara umum dapat dibagi menjadi tiga kategori: keramik berbasis alumina, keramik berbasis silikon nitrida, dan keramik berbasis silikon nitrida-alumina komposit. Di antara mereka, bahan alat keramik berbasis alumina dan silikon nitrida adalah yang paling banyak digunakan. Kinerja keramik berbasis silikon nitrida lebih unggul dari keramik berbasis alumina.
⑵ Kinerja dan karakteristik alat pemotong keramik
① Kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang baik: Meskipun kekerasan perkakas keramik tidak setinggi PCD dan PCBN, kekerasannya jauh lebih tinggi daripada karbida semen dan perkakas baja berkecepatan tinggi, mencapai 93-95HRA. Alat keramik dapat memproses material dengan kekerasan tinggi yang sulit diproses dengan alat tradisional, dan cocok untuk pemotongan berkecepatan tinggi dan pemotongan keras.
② Ketahanan suhu tinggi dan ketahanan panas yang baik: Alat keramik masih dapat memotong pada suhu tinggi di atas 1200 derajat. Pisau keramik memiliki sifat mekanik suhu tinggi yang baik, dan ketahanan oksidasi pisau keramik A12O3 sangat baik. Bahkan jika cutting edge dalam keadaan panas membara, itu dapat digunakan terus menerus. Oleh karena itu, alat keramik dapat mencapai pemotongan kering, yang dapat menghemat cairan pemotongan.
③ Stabilitas kimia yang baik: Alat pemotong keramik tidak mudah terikat dengan logam, dan tahan korosi serta stabil secara kimiawi, yang dapat mengurangi keausan ikatan alat pemotong.
④ Koefisien gesekan rendah: Afinitas antara alat keramik dan logam kecil, dan koefisien gesekan rendah, yang dapat mengurangi gaya pemotongan dan suhu pemotongan.
⑶ Penerapan pisau keramik
Keramik adalah salah satu bahan perkakas yang terutama digunakan untuk finishing dan semi-finishing berkecepatan tinggi. Alat pemotong keramik cocok untuk memotong semua jenis besi tuang (besi tuang abu-abu, besi ulet, besi tuang lunak, besi tuang dingin, besi tuang tahan aus paduan tinggi) dan baja (baja struktural karbon, baja struktural paduan, baja berkekuatan tinggi , baja mangan tinggi, baja yang dipadamkan, dll.), juga dapat digunakan untuk memotong paduan tembaga, grafit, plastik rekayasa, dan material komposit.
Ada masalah kekuatan tekuk yang rendah dan ketangguhan impak yang buruk dalam kinerja bahan alat pemotong keramik, yang tidak cocok untuk memotong dengan kecepatan rendah dan beban impak.
4. Bahan Alat Dilapisi
Melapisi alat merupakan salah satu cara penting untuk meningkatkan kinerja alat. Munculnya alat pemotong yang dilapisi telah membuat terobosan besar dalam kinerja pemotongan alat pemotong. Alat yang dilapisi dilapisi dengan satu atau lebih lapisan senyawa tahan api dengan ketahanan aus yang baik pada badan alat yang lebih keras, yang menggabungkan substrat alat dengan lapisan keras, sehingga kinerja alat sangat meningkat. Alat pemotong berlapis dapat meningkatkan efisiensi pemrosesan, meningkatkan akurasi pemrosesan, memperpanjang masa pakai alat, dan mengurangi biaya pemrosesan.
Sekitar 80 persen alat pemotong yang digunakan pada alat mesin CNC baru menggunakan alat berlapis. Alat pemotong berlapis akan menjadi varietas alat terpenting di bidang permesinan CNC di masa mendatang.
⑴ Jenis alat berlapis
Menurut metode pelapisan yang berbeda, alat yang dilapisi dapat dibagi menjadi alat yang dilapisi deposisi uap kimia (CVD) dan alat yang dilapisi deposisi uap fisik (PVD). Alat karbida berlapis umumnya menggunakan pengendapan uap kimia, dan suhu pengendapan sekitar 1000 derajat. Alat baja berkecepatan tinggi yang dilapisi umumnya menggunakan pengendapan uap fisik, dan suhu pengendapan sekitar 500 derajat;
Menurut bahan dasar yang berbeda dari alat yang dilapisi, alat yang dilapisi dapat dibagi menjadi alat yang dilapisi karbida, alat yang dilapisi baja berkecepatan tinggi, dan alat yang dilapisi pada bahan keramik dan superhard (berlian dan kubik boron nitrida).
Menurut sifat bahan pelapisnya, perkakas yang dilapisi dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu perkakas yang dilapisi "keras" dan perkakas yang dilapisi "lunak". Sasaran utama yang dikejar oleh alat berlapis "keras" adalah kekerasan tinggi dan ketahanan aus Keunggulan utamanya adalah kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang baik, biasanya lapisan TiC dan TiN. Sasaran yang dikejar oleh alat pelapis "lunak" adalah koefisien gesekan yang rendah, juga dikenal sebagai alat pelumasan sendiri, dan gesekannya dengan bahan benda kerja Koefisiennya sangat rendah, hanya sekitar 0.1, yang dapat dikurangi ikatan, mengurangi gesekan, mengurangi gaya potong dan suhu pemotongan.
Alat nanoeating baru-baru ini dikembangkan. Alat berlapis ini dapat menggunakan kombinasi berbeda dari berbagai bahan pelapis (seperti logam/logam, logam/keramik, keramik/keramik, dll.) untuk memenuhi kebutuhan fungsional dan kinerja yang berbeda. Lapisan nano yang dirancang dengan baik dapat membuat bahan perkakas memiliki fungsi anti gesekan dan anti aus yang sangat baik serta sifat melumasi sendiri, yang cocok untuk pemotongan kering berkecepatan tinggi.
⑵ Karakteristik alat berlapis
① Kinerja mekanik dan pemotongan yang baik: Alat berlapis menggabungkan sifat yang sangat baik dari bahan dasar dan bahan pelapis, yang tidak hanya mempertahankan ketangguhan yang baik dan kekuatan dasar yang tinggi, tetapi juga memiliki kekerasan tinggi, ketahanan aus yang tinggi, dan keausan yang rendah ketahanan lapisan. koefisien gesekan. Oleh karena itu, kecepatan pemotongan alat yang dilapisi dapat ditingkatkan lebih dari 2 kali lipat dari alat yang tidak dilapisi, dan laju umpan yang lebih tinggi diperbolehkan. Masa pakai alat berlapis juga meningkat.
② Keserbagunaan yang kuat: Alat berlapis memiliki keserbagunaan yang luas, dan jangkauan pemrosesan diperluas secara signifikan. Satu alat yang dilapisi dapat menggantikan beberapa alat yang tidak dilapisi.
③ Ketebalan lapisan: Dengan bertambahnya ketebalan lapisan, umur pahat juga akan meningkat, tetapi ketika ketebalan lapisan mencapai saturasi, umur pahat tidak lagi meningkat secara signifikan. Jika lapisannya terlalu tebal, mudah menyebabkan pengelupasan; ketika lapisan terlalu tipis, ketahanan ausnya buruk.
④ Regrindability: Blade yang dilapisi memiliki regrindability yang buruk, peralatan pelapisan yang rumit, persyaratan proses yang tinggi, dan waktu pelapisan yang lama.
⑤ Bahan pelapis: alat dengan bahan pelapis yang berbeda memiliki kinerja pemotongan yang berbeda. Misalnya: saat memotong dengan kecepatan rendah, lapisan TiC memiliki keunggulan; saat memotong dengan kecepatan tinggi, TiN lebih cocok.
⑶ Penerapan alat berlapis
Alat pemotong berlapis memiliki potensi besar di bidang pemesinan CNC, dan akan menjadi variasi alat terpenting di bidang pemesinan CNC di masa mendatang. Teknologi pelapisan telah diterapkan pada end mills, reamers, drills, compound hole processing
Alat pemotong, kompor roda gigi, pemotong pembentuk roda gigi, pemotong pencukur gigi, bros pembentuk dan berbagai sisipan yang dapat diindeks untuk klem mesin memenuhi kebutuhan pemotongan dan pemrosesan berkecepatan tinggi dari berbagai baja, besi tuang, paduan tahan panas, dan logam non-besi.
5. Bahan Alat Karbida
Alat pemotong karbida, terutama alat pemotong karbida yang dapat diindeks, adalah produk unggulan alat permesinan CNC. Sejak tahun 1980-an, berbagai alat pemotong atau bilah karbida integral dan dapat diindeks telah diperluas ke berbagai alat pemotong, alat karbida yang dapat diindeks telah berkembang dari alat bubut sederhana dan pemotong frais muka ke berbagai bidang alat presisi, kompleks, dan pembentuk.
⑴ Jenis alat karbida semen
Menurut komposisi kimia utama, karbida semen dapat dibagi menjadi karbida semen berbasis karbida tungsten dan karbida semen berbasis karbon (nitrida) titanium (TiC(N)).
Karbida semen berbasis karbida tungsten meliputi tiga jenis: tungsten-kobalt (YG), tungsten-kobalt-titanium (YT), dan karbida langka (YW), yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Komponen utamanya adalah tungsten carbide (WC), titanium carbide (TiC), tantalum carbide (TaC), niobium carbide (NbC), dll., dan fasa pengikat logam yang umum digunakan adalah Co.
Karbida semen berbasis karbon (nitrida) titanium adalah karbida yang disemen dengan TiC sebagai komponen utama (beberapa karbida atau nitrida lain ditambahkan), dan fase pengikat logam yang umum digunakan adalah Mo dan Ni.
ISO (Organisasi Internasional untuk Standardisasi) membagi karbida semen untuk pemotongan menjadi tiga kategori:
Kategori K, termasuk Kl0 ~ K40, setara dengan kategori YG negara saya (komponen utamanya adalah WC.Co).
Kategori P, termasuk P01~P50, setara dengan kategori YT negara saya (terutama terdiri dari WC.TiC.Co).
Kategori M, termasuk M10~M40, setara dengan kategori YW negara saya (komponen utamanya adalah WC-TiC-TaC(NbC)-Co).
Setiap tingkat mewakili serangkaian paduan dari kekerasan tinggi hingga ketangguhan maksimum dengan angka antara 01 dan 50.
⑵ Karakteristik kinerja alat pemotong karbida semen
① Kekerasan tinggi: Alat pemotong karbida semen terbuat dari karbida dengan kekerasan dan titik leleh tinggi (disebut fase keras) dan pengikat logam (disebut fase pengikatan) dengan metode metalurgi serbuk, dan kekerasannya mencapai 89-93HRA , jauh lebih tinggi daripada baja berkecepatan tinggi, pada 5400C, kekerasannya masih bisa mencapai 82-87HRA, yang sama dengan baja berkecepatan tinggi pada suhu kamar (83-86HRA). Nilai kekerasan semen karbida bervariasi dengan sifat, kuantitas, ukuran partikel dan kandungan fasa ikatan logam karbida, dan umumnya menurun dengan meningkatnya kandungan fasa logam pengikat. Ketika kandungan fase pengikatnya sama, kekerasan paduan YT lebih tinggi daripada paduan YG, dan paduan yang ditambahkan dengan TaC (NbC) memiliki kekerasan suhu tinggi yang lebih tinggi.
② Kekuatan dan ketangguhan lentur: Kekuatan lentur karbida semen yang biasa digunakan berada dalam kisaran 900-1500MPa. Semakin tinggi kandungan fase pengikat logam, semakin tinggi kekuatan lenturnya. Ketika kandungan pengikatnya sama, kekuatan paduan tipe YG (WC-Co) lebih tinggi daripada paduan tipe YT (WC-TiC-Co), dan kekuatannya menurun dengan meningkatnya kandungan TiC. Cemented carbide adalah bahan yang rapuh, dan ketangguhan impaknya pada suhu kamar hanya 1/30 sampai 1/8 dari baja berkecepatan tinggi.
⑶ Penerapan alat pemotong karbida yang umum digunakan
Paduan YG terutama digunakan untuk memproses besi cor, logam non-ferrous dan bahan non-logam. Paduan keras berbutir halus (seperti YG3X, YG6X) memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang lebih tinggi daripada paduan keras berbutir sedang jika kandungan kobaltnya sama, dan cocok untuk memproses beberapa besi cor keras khusus, baja tahan karat austenitik, tahan panas paduan, paduan Titanium, perunggu keras dan bahan isolasi tahan aus, dll.
Keuntungan luar biasa dari semen karbida tipe YT adalah kekerasan tinggi, ketahanan panas yang baik, kekerasan yang lebih tinggi dan kekuatan tekan pada suhu tinggi daripada tipe YG, dan ketahanan oksidasi yang baik. Oleh karena itu, ketika pisau diharuskan memiliki ketahanan panas dan ketahanan aus yang lebih tinggi, grade dengan kandungan TiC yang lebih tinggi harus dipilih. Paduan YT cocok untuk memproses bahan plastik seperti baja, tetapi tidak cocok untuk memproses paduan titanium dan paduan silikon-aluminium.
Paduan YW memiliki sifat paduan YG dan YT, dan memiliki kinerja komprehensif yang baik. Ini dapat digunakan tidak hanya untuk memproses bahan baja, tetapi juga untuk memproses besi tuang dan logam non-besi. Jika kandungan kobalt ditingkatkan dengan tepat, kekuatan paduan jenis ini bisa sangat tinggi, dan dapat digunakan untuk pemesinan kasar dan pemotongan intermiten dari berbagai material yang sulit dikerjakan.
6. Pisau Baja Berkecepatan Tinggi
Baja Berkecepatan Tinggi (disingkat HSS) adalah baja perkakas paduan tinggi dengan lebih banyak elemen paduan seperti W, Mo, Cr, dan V yang ditambahkan. Alat pemotong baja berkecepatan tinggi memiliki kinerja komprehensif yang sangat baik dalam hal kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan manufaktur. Dalam alat pemotong yang kompleks, terutama dalam pembuatan alat pengolah lubang, pemotong frais, alat pengulir, bros, alat pemotong roda gigi dan alat pemotong kompleks lainnya, baja berkecepatan tinggi masih menempati posisi dominan. Pisau baja berkecepatan tinggi mudah diasah ujung tombaknya.
Menurut kegunaan yang berbeda, baja berkecepatan tinggi dapat dibagi menjadi baja berkecepatan tinggi untuk keperluan umum dan baja berkecepatan tinggi berperforma tinggi.
itu
⑴ Alat pemotong baja berkecepatan tinggi untuk keperluan umum
itu
Baja kecepatan tinggi tujuan umum. Secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis: baja tungsten dan baja tungsten molibdenum. Baja berkecepatan tinggi jenis ini mengandung aditif (C) sebesar 0.7 persen hingga 0.9 persen . Menurut kandungan tungsten yang berbeda dalam baja, dapat dibagi menjadi baja tungsten dengan 12 persen atau 18 persen W, baja tungsten-molibdenum dengan 6 persen atau 8 persen W, dan baja molibdenum dengan 2 persen atau tanpa W. . Baja kecepatan tinggi serba guna memiliki kekerasan (63-66HRC) tertentu dan ketahanan aus, kekuatan dan ketangguhan tinggi, plastisitas dan teknologi pemrosesan yang baik, sehingga banyak digunakan dalam pembuatan berbagai perkakas kompleks.
① Baja tungsten: Kelas tipikal baja tungsten baja berkecepatan tinggi tujuan umum adalah W18Cr4V, (singkatnya W18), yang memiliki kinerja komprehensif yang baik. Kekerasan suhu tinggi pada 6000C adalah 48,5HRC, dan dapat digunakan untuk membuat berbagai alat yang rumit. Ini memiliki keunggulan kemampuan gerinda yang baik dan sensitivitas dekarburisasi yang rendah, tetapi karena kandungan karbida yang tinggi, distribusinya relatif tidak merata, partikelnya besar, dan kekuatan serta ketangguhannya tidak tinggi.
② Baja tungsten-molibdenum: mengacu pada baja berkecepatan tinggi yang diperoleh dengan mengganti bagian tungsten pada baja tungsten dengan molibdenum. Kelas tipikal baja tungsten-molibdenum adalah W6Mo5Cr4V2, (singkatnya M2). Partikel karbida M2 halus dan seragam, dan kekuatan, ketangguhan, dan plastisitas suhu tinggi lebih baik daripada W18Cr4V. Baja tungsten-molibdenum lainnya adalah W9Mo3Cr4V (singkatnya W9), stabilitas termalnya sedikit lebih tinggi daripada baja M2, kekuatan lentur dan ketangguhannya lebih baik daripada W6M05Cr4V2, dan memiliki kemampuan mesin yang baik.
⑵ Alat pemotong baja berkecepatan tinggi berkinerja tinggi
itu
Baja berkecepatan tinggi berperforma tinggi mengacu pada jenis baja baru yang menambahkan beberapa kandungan karbon, kandungan vanadium, dan elemen paduan seperti Co dan Al ke komposisi baja berkecepatan tinggi untuk keperluan umum, sehingga meningkatkan ketahanan panas dan ketahanan ausnya . Terutama ada kategori berikut:
① Baja kecepatan tinggi karbon tinggi. Baja berkecepatan tinggi karbon tinggi (seperti 95W18Cr4V), dengan kekerasan tinggi pada suhu kamar dan suhu tinggi, cocok untuk pembuatan dan pemrosesan baja biasa dan besi tuang, bor, reamer, tap, dan pemotong penggilingan dengan persyaratan ketahanan aus yang tinggi, atau alat untuk memproses bahan yang lebih keras. Tidak cocok untuk menahan benturan besar.
itu
② Baja kecepatan tinggi vanadium tinggi. Nilai tipikal, seperti W12Cr4V4Mo, (disebut sebagai EV4), mengandung V meningkat menjadi 3 persen hingga 5 persen , ketahanan aus yang baik, cocok untuk memotong bahan dengan keausan alat yang bagus, seperti serat, karet keras, plastik, dll., dapat juga digunakan untuk memproses Bahan seperti baja tahan karat, baja berkekuatan tinggi, dan paduan suhu tinggi.
itu
③ Baja kecepatan tinggi kobalt. Ini adalah baja berkecepatan tinggi superkeras yang mengandung kobalt, grade tipikal, seperti W2Mo9Cr4VCo8, (singkatnya M42), memiliki kekerasan tinggi, dan kekerasannya dapat mencapai 69-70HRC. Sangat cocok untuk memproses baja tahan panas berkekuatan tinggi, paduan suhu tinggi, paduan titanium, dll. Bahan pemesinan, M42 memiliki kemampuan menggiling yang baik dan cocok untuk membuat perkakas presisi dan kompleks, tetapi tidak cocok untuk bekerja di bawah pemotongan benturan kondisi.
④ Aluminium baja kecepatan tinggi. Itu milik baja berkecepatan tinggi superhard yang mengandung aluminium, nilai tipikal, seperti W6Mo5Cr4V2Al, (disingkat 501), kekerasan suhu tinggi mencapai 54HRC pada 6000C, dan kinerja pemotongan setara dengan M42. Sangat cocok untuk pembuatan pemotong frais, bor, reamer, pemotong roda gigi, dan bros. dll., digunakan untuk memproses material seperti baja paduan, baja tahan karat, baja berkekuatan tinggi, dan superalloy.
itu
⑤ Baja berkecepatan tinggi super keras nitrogen. Nilai tipikal, seperti W12M03Cr4V3N, disebut sebagai (V3N), adalah baja berkecepatan tinggi super keras yang mengandung nitrogen. Kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan setara dengan M42. pengolahan.
itu
(3) Peleburan baja kecepatan tinggi dan metalurgi serbuk baja kecepatan tinggi
Menurut proses pembuatan yang berbeda, baja berkecepatan tinggi dapat dibagi menjadi baja berkecepatan tinggi peleburan dan baja berkecepatan tinggi metalurgi serbuk.
itu
① Peleburan baja berkecepatan tinggi: Baja berkecepatan tinggi biasa dan baja berkecepatan tinggi berperforma tinggi diproduksi dengan peleburan. Mereka dibuat menjadi pisau melalui proses seperti peleburan, pengecoran ingot dan pelapisan dan penggulungan. Masalah serius yang mungkin terjadi pada peleburan baja kecepatan tinggi adalah segregasi karbida. Karbida keras dan rapuh tidak merata dalam baja berkecepatan tinggi, dan butirannya kasar (hingga puluhan mikron). dan efek buruk pada kinerja pemotongan.
itu
② Baja kecepatan tinggi metalurgi serbuk (PM HSS): Baja kecepatan tinggi metalurgi serbuk (PM HSS) adalah baja cair yang dilebur dalam tungku induksi frekuensi tinggi, diatomisasi dengan argon bertekanan tinggi atau nitrogen murni, lalu dipadamkan untuk mendapatkan hasil yang halus dan struktur mikro kristal seragam (bubuk baja berkecepatan tinggi), lalu tekan bubuk yang diperoleh ke dalam pisau kosong di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi, atau pertama-tama buat billet baja lalu tempa dan gulung menjadi bentuk pisau. Dibandingkan dengan baja berkecepatan tinggi yang diproduksi dengan metode peleburan, PM HSS memiliki keunggulan sebagai berikut: butiran karbida halus dan seragam, dan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus jauh lebih baik dibandingkan dengan baja berkecepatan tinggi yang diproduksi dengan peleburan. Di bidang alat CNC yang kompleks, alat PM HSS akan semakin berkembang dan memainkan peran penting. Nilai tipikal, seperti F15, FR71, GFl, GF2, GF3, PT1, PVN, dll., dapat digunakan untuk memproduksi pisau berukuran besar, tugas berat, berdampak tinggi, dan juga dapat digunakan untuk memproduksi pisau presisi.
03
Prinsip pemilihan bahan alat CNC
Saat ini, bahan alat pemotong CNC yang banyak digunakan terutama meliputi alat pemotong intan, alat pemotong boron nitrida kubik, alat pemotong keramik, alat pemotong berlapis, alat pemotong karbida dan alat pemotong baja berkecepatan tinggi.
