Радни комад

Карактеристике: Група материјала класе П обухвата угљеничне челике, као и легиране челике, чија је главна компонента гвожђе (Fe). Угљенични челици се састоје од легура гвожђа и угљеника и класификују се према садржају угљеника (C) као челици са ниским садржајем C (10%).

Тешкоће у обради: Материјал класе П обично има добру обрадивост, али концентрација угљеника, тврдоћа итд. могу направити велику разлику. Челик са ниским садржајем угљеника има већу вискозност, што отежава ломљење струготине, повећава адхезивно хабање, што доводи до наслаге на ивици. Обрадивост легираног челика зависи од садржаја легирајућих елемената и тврдоће, што је већи садржај легуре и тврдоћа, то је мања обрадивост. Карбиди и неки од легирајућих елемената погоршавају абразивно хабање, што доводи до тога да су облици кварова углавном хабање бочних страна и кратерско хабање.

Карактеристике: Тврдоћа овог типа материјала је између 45 и 65 HRC. Уобичајени материјали укључују цементичне челике, челике за лежајеве и алатне челике. Због своје високе тврдоће, све материјале у овој групи је тешко обрађивати. Мартензитна подлога, на пример, има густу структуру са одличном отпорношћу на хабање, али ниском дуктилношћу. Њена топлотна проводљивост је само 15-25 W/mK, што их чини подложним термичким ударима током обраде. Типични делови направљени од ове врсте материјала укључују: погонска вратила, зупчанике, управљачке механизме и алате за пробијања.

Тешкоће у обради: Обично је главни процес обраде ове врсте материјала завршна обрада. Током процеса резања, ствара се велика количина топлоте и резна ивица је подвргнута значајном абразивном хабању. Висока тврдоћа доводи до микрооштећења ивице алата за резање. Да би се избегао овај проблем, потребна је употреба ултрафинозрних карбидних (K10-K20) или CBN алата, јер ти алати за резање имају добру црвену тврдоћу, хемијску стабилност, механичку чврстоћу и отпорност на абразивно хабање. Стругање ових материјала се углавном врши помоћу CBN алата, док се карбид углавном користи за глодање и бушење.

Карактеристике: Нерђајући челици класе М углавном се састоје од гвожђа (Fe), а садржај хрома (Cr) је већи од 12%, уз друге легирајуће елементе, као што су Ni, Mo, Nb, Ti итд. Ови материјали имају одличну отпорност на корозију и чврстоћу на високим температурама. На основу садржаја Cr и никла (Ni) у материјалу, класификују се као феритни, мартензитни, аустенитни и аустенитно-феритни (дуплекс) нерђајући челици. Садржај хрома у феритним и мартензитним нерђајућим челицима је обично у распону од 12-18%, уз мало других легирајућих елемената. Лако се обрађују и каље, имају ниску заварљивост и средњу отпорност на корозију. Садржај Cr и Ni у аустенитним нерђајућим челицима је обично 18% и 8%, одвојено (као што је нерђајући челик 304). Додавање 2-3% молибдена (Mo) може побољшати отпорност на корозију (као што је нерђајући челик 316). Садржај Cr и Ni у дуплекс нерђајућим челицима је обично 18-28% и 4-7%, одвојено. Ови нерђајући челици имају високу затезну чврстоћу и високу отпорност на корозију.

Тешкоће у обради: Хабање алата за резање при обради ових материјала углавном је хабање бочне стране, хабање у облику кратера и наслаге на ивици. Велика количина топлоте се ствара на резној ивици током процеса резања, што може довести до пластичне деформације и озбиљног хабања у облику кратера, док је обрада резањем склона очвршћавању површина и стварању тврдих струготина, што заузврат доводи до хабања у облику зареза. Очврсла површина може проузроковати одвајање премаза и основног материјала од резне ивице, што доводи до крзања и лошег квалитета површине. Обрада аустенита произвела би дуге континуиране струготине високе чврстоће, што отежава ломљење струготине.

Карактеристике: К класа материјала - ливено гвожђе су легуре углавном састављене од гвожђа (Fe), угљеника (C) и силицијума (Si), где је садржај C генерално већи од 2,11% или Fe-C легура са еутектичком организацијом. Присуство C у ливеном гвожђу је углавном у облику графита. Као резултат тога, ливено гвожђе има високу дисипацију вибрација, ниску осетљивост на зарезе, одличну отпорност на хабање и добру обрадивост. Класификују се као сиво ливено гвожђе (HT250), темперо ливено гвожђе (KTH300-06), нодуларно гвожђе (QT400-18), компактно ливено гвожђе (RuT400). Ливено гвожђе има висок садржај угљеника од 2,5%-4,0%, са садржајем силицијума од 1,0%-3,0%, тврдоћу HB 150-300, топлотну проводљивост од 50-80 W/mK и низак коефицијент термичког ширења. Ова својства чине ливено гвожђе погодним за брзу обраду. Због одличних перформанси ливења и ниске цене, примењује се на разне основе машинских алата, гвоздене цеви и ауто делове.

Тешкоће у обради: Морфологија графита у ливеном гвожђу одређује карактеристике резања, љуспичасти графит је склон стварању ултракратких струготина, а сферни графит ће повећати отпорност на сечење. Сва ливена гвожђа садрже силицијум карбидну (SiC) графитну фазу, која озбиљно абразивно обрађује резну ивицу и изазива абразивно хабање. Поред тога, кртост ливеног гвожђа може изазвати крзање ивица. Сиви лив и темпериви лив се веома лако обрађују, али нодуларни лив, компактни лив и изотермно каљени нодуларни лив се теже обрађују, углавном због већег садржаја C и Si.

Карактеристике: Материјали С класе обухватају материјале на бази титанијума и многе високолегиране материјале са гвожђем (Fe), кобалтом (Co) и никлом (Ni), који се класификују у легуре за високе температуре на бази гвожђа, никла и кобалта. Ова врста материјала има високу чврстоћу, добру отпорност на корозију и високу отпорност на топлоту, може стабилно да ради дуго времена на високој температури преко 600℃ и под одређеним напрезањем. За материјале попут Ti-6Al-4V, TC4 и других α + β легура титанијума, њихов однос чврстоће и тежине је до 110 kN-m/kg са топлотном проводљивошћу од само 7 W/mK и температуром у зони резања до 1000 °C. Док је садржај β-фазе већи од 20%, долази до значајног повећања пластичности, што доводи до озбиљног приањања струготине. Код легура високих температура, као што је GH4169 која садржи γ' ојачану фазу, њена отпорност на топлоту може се одржати до 650 ℃, што отежава машинску обраду. Легуре високих температура се углавном користе у ваздухопловству, гасним турбинама и индустрији производње енергије. Легуре титанијума су чешће у структурама електронских производа као што су чворови оквира мобилних телефона.

Тешкоће у обради: Легуре високих температура спадају у материјале које је тешко обрађивати, због велике лепљивости при обради, релативно великог модула еластичности и лоше топлотне проводљивости, што доводи до стварања велике количине топлоте и стварања наслага на ивици. Стога, обрада обложеног ножа има веће захтеве, тако да је алат склон абразивном хабању, дифузионом хабању, лепљеном хабању и другим облицима хабања услед квара.

Карактеристике: Обојени метали класе N су дефинисани као сви метали осим гвожђа (Fe), мангана (Mn) и хрома (Cr). На пример, легуре алуминијума (6061, 7075), легуре бакра (H62, C1100), легуре магнезијума (AZ91D, AM60) итд. припадају овој класи. Имају тврдоћу од HB 50-150 и топлотну проводљивост >120 W/mK. Обојени метали су обично мекши са јединственим предностима, као што су легуре алуминијума са бољом чврстоћом и одличном отпорношћу на корозију, и легуре бакра са одличном електричном проводљивошћу. Обојени метали имају широк спектар примене у производњи машина, електроенергетици, комуникацијама, кућним апаратима итд. индустријама.

Тешкоће у обради: Коришћењем алата за резање са релативно оштром резном ивицом за обраду обојених метала могу се постићи веће брзине резања и дужи век трајања резања. Међутим, обојени метали имају мали модул еластичности, низак капацитет пластичне деформације и релативно велику вискозност. За легуре алуминијума, када је садржај Si већи од 12% (као што је AlSi10Mg), формирање тврде SiC фазе доводи до повећаних захтева за отпорношћу на хабање и жилавост алата. Легуре бакра су склоне стварању дугих ваљака струготине приликом сечења, што негативно утиче на резање.