การอภิปรายสั้นๆ เกี่ยวกับการจำแนกประเภทวัสดุเครื่องมือ

 

ภายใต้สภาวะที่ต่างกัน มีวิธีการตัดที่หลากหลาย และในกรณีเช่นนี้ เครื่องมือตัดจำเป็นต้องมีคุณสมบัติเฉพาะบางประการ เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพนี้ เครื่องมือตัดจึงทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน วัสดุที่เลือกสำหรับการใช้งานเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุที่กำลังแปรรูป ประเภทของการตัดเฉือน และปริมาณและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

วัสดุเครื่องมือสามารถแบ่งได้เป็นหลายประเภทตามวัสดุที่ใช้:

 

1. เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน

2. เหล็กความเร็วสูง (HSS)

3. ซีเมนต์คาร์ไบด์

4. เครื่องมือเซรามิก

5. คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN)

6. เครื่องมือเพชร

 

 

ฉันเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน

 

เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนเป็นเครื่องมือตัดโลหะราคาไม่แพงที่ใช้สำหรับการตัดเฉือนที่ความเร็วต่ำ เครื่องมือตัดเหล็กคาร์บอนธรรมดาเหล่านี้มีคาร์บอน 0.6-1.5% และมีแมงกานีสและซิลิคอนในปริมาณน้อยมาก (น้อยกว่า 0.5%) โลหะอื่นๆ เช่น โครเมียมและวาเนเดียม จะถูกเติมเข้าไปเพื่อปรับเปลี่ยนความแข็งและขนาดเกรน

 

เหล็กกล้าคาร์บอนสูงทนทานต่อการสึกหรอและสามารถรักษาคมตัดให้คมได้ เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนมีความสามารถในการแปรรูปที่ดี แต่วัสดุนี้จะสูญเสียความแข็งอย่างรวดเร็วที่ประมาณ 250 องศา

 

ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงได้ ซึ่งอาจเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงไม่สามารถทดแทนได้ในการดำเนินการตัดเฉือนบางอย่างในปัจจุบัน

 

เครื่องมือเหล็กกล้าคาร์บอนใช้สำหรับสว่านบิด เครื่องกัด เครื่องมือกลึงและขึ้นรูป และเหมาะสำหรับวัสดุเนื้ออ่อน เช่น ทองเหลือง อลูมิเนียม และแมกนีเซียม

 

ทนต่ออุณหภูมิ: สูงถึง 450 องศา

ความแข็ง: สูงถึง HRC65

 

 

II เหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS)

 

▲ ไฮสปีด

 

เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนสูงชนิดหนึ่งที่มีธาตุผสมจำนวนมาก เช่น ทังสเตน โมลิบดีนัม และโครเมียม องค์ประกอบเหล่านี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง ความเหนียว และความต้านทานต่อการสึกหรอ ทำให้อัตราการขจัดเนื้อโลหะสูงขึ้น

 

ที่อุณหภูมิปานกลางประมาณ 650 องศา จะสูญเสียความแข็งไป

 

ดังนั้นควรใช้น้ำหล่อเย็นเพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ เหล็กความเร็วสูงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้งผ่านการลับคม การรักษาพื้นผิวบางอย่างถูกนำไปใช้กับเหล็กความเร็วสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ

 

การรักษาพื้นผิวที่ใช้ในเหล็กความเร็วสูง:

การขัด:ช่วยลดแรงเสียดทาน

ไนไตรดิ้ง:เพิ่มความต้านทานต่อการสึกหรอ

การชุบโครเมียม:ช่วยลดแรงเสียดทาน

ออกซิเดชัน:ช่วยลดแรงเสียดทาน

 

วัสดุเหล็กความเร็วสูงสามารถใช้ในการผลิต: สว่าน หัวกัด เครื่องเจาะ ฯลฯ

 

ช่วงความเร็วตัด: Vc=30-50 เมตร/นาที

ทนต่ออุณหภูมิ: สูงถึง 650 องศา

ความแข็ง: สูงถึง HRC67

 

 

III ซีเมนต์คาร์ไบด์

 

▲ ซีเมนต์คาร์ไบด์

 

เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคโลหะผสมผง ประกอบด้วยทังสเตน แทนทาลัม และไทเทเนียมคาร์ไบด์ โดยมีโคบอลต์เป็นสารยึดเกาะ (เมื่อสารยึดเกาะเป็นนิกเกิลหรือโมลิบดีนัม จะเรียกว่าเซอร์เมต)

 

เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์มีความแข็งมากและสามารถทนทานต่อการตัดด้วยความเร็วสูงมากได้

 

เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์จะไม่สูญเสียความแข็งที่อุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศา

 

เครื่องมือโคบอลต์สูงจะใช้สำหรับการกัดหยาบ ในขณะที่เครื่องมือโคบอลต์ต่ำใช้สำหรับการเก็บผิวละเอียด

 

ช่วงความเร็วตัด:Vc=60-200 เมตร/นาที

ทนต่ออุณหภูมิ:สูงถึง 1,000 องศา

ความแข็ง:สูงถึง HRC90

 

 

IV วัสดุเซรามิก

 

▲ เซรามิก

 

วัสดุเซรามิกที่พบมากที่สุดคืออลูมินาและซิลิคอนไนไตรด์ ผงวัสดุเซรามิกถูกอัดให้เป็นรูปร่างที่ต้องการแล้วจึงเผา

 

เครื่องมือเซรามิกมีความเฉื่อยทางเคมีและทนต่อการกัดกร่อน มีกำลังรับแรงอัดสูง โดยยังคงความเสถียรที่อุณหภูมิสูงถึง 1,800 องศา ทำงานเร็วกว่า HSS 10 เท่า มีแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวเครื่องมือกับเศษต่ำมาก และมีคุณสมบัติการนำความร้อนต่ำ โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้น้ำหล่อเย็น และเครื่องมือเซรามิกก็สามารถให้ผิวสำเร็จที่ละเอียดมากได้

 

ความเร็วตัด:Vc=300-600 เมตร/นาที

ทนต่ออุณหภูมิ:สูงถึง 1200 องศา

ความแข็ง:สูงถึง HRC93

 

 

V คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN)

 

▲ ซีบีเอ็น

 

CBN เป็นวัสดุที่แข็งที่สุดเป็นอันดับสองรองจากเพชร และมักใช้ในอุปกรณ์แบบใช้มือ มีความต้านทานการสึกหรอสูงมาก และมักใช้เป็นสารขัดถูสำหรับล้อเจียร ไม่แนะนำให้ใช้ขอบคม

 

ความเร็วตัด:Vc=600-800 เมตร/นาที

ความแข็ง:มากกว่า HRC95

 

 

วี ไดมอนด์

 

▲ เพชร

 

เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดและมีราคาแพงที่สุดด้วย มีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและมีจุดหลอมเหลวสูง เครื่องมือเพชรมีความทนทานต่อการสึกหรอเป็นพิเศษ ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีต่ำ และการขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนวัสดุที่มีความแข็งมาก เช่น คาร์ไบด์ ไนไตรด์ และแก้ว

 

เครื่องมือเพชรให้ผิวสำเร็จที่ยอดเยี่ยมและความแม่นยำของมิติ

 

วันนี้ เราได้พูดคุยสั้นๆ เกี่ยวกับคุณลักษณะของวัสดุเครื่องมือประเภทต่างๆ ไม่มีวัสดุใดที่ดีที่สุด มีเพียงวัสดุที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้น