Alloy 20 Strojna obrada Ojačavanje, parametri rezanja i optimizacija vijeka trajanja alata - Znanje

Legura 20 (UNS N08020)zaslužuje svoje mjesto u opremi za sumpornu i fosfornu kiselinu zahvaljujući otpornosti na koroziju, ali ta ista čvrsta kemija-bogata niklom čini ga zahtjevnim za alate za rezanje. Strojari koji ga tretiraju kao obični ugljični čelik, ili čak kao nehrđajući čelik 304, obično vide spaljene umetke, glazirane površine i kratak vijek trajanja alata. Ovaj vodič objašnjava zašto se Alloy 20 ponaša na način na koji se ponaša i kako ga kontrolirati.

Alloy 20 Machining

Svaki odjeljak prvo iznosi zaključak, a zatim obrazloženje, jednostavnim jezikom. Sve brzine i posmaci su konzervativne početne točke i moraju se potvrditi s vašim dobavljačem alata i probnim rezom.

Ključni zahvati

Legura 20 se brzo stvrdnjava i zahtijeva veću snagu rezanja od ugljičnog čelika. Njegova se obradivost obično navodi na otprilike 25% slobodnog{3}}strojno obrađenog B1112 čelika, slično 316L.

Najvažnije pravilo: nikad ne dopustite da alat trlja. Neka alat reže s pozitivnim, kontinuiranim posmakom i dovoljnom dubinom da uđe ispod prethodno očvrslog sloja.

Koristite oštre-alate od karbida s pozitivnim nagibom, krutu postavu koja nije opterećena više od 75% kapaciteta stroja i obilno rashladno sredstvo.

Zamijenite alate prema rasporedu, prije nego što zakažu. Pohabanost od oko 0,015 in (0,4 mm) smatra se tupim alatom.

Strojna obrada ne šteti otpornosti legure na koroziju ako su dijelovi očišćeni, bez umetnutog željeza i pasivizirani kada to servis zahtijeva.

Legura 20 teška je za strojnu obradu jer je to potpuno austenitna legura koja se brzo stvrdnjava, stvara čvrste strugotine, stvara veliku toplinu rezanja i sklona je zavarivanju na rub alata. Sva četiri efekta kažnjavaju dosadne alate, lagane rezove i nestabilne postavke.

Legura 20 je austenitna legura nikla-željeza-kroma koja se ne može očvrsnuti toplinskom obradom, ali se može očvrsnuti deformacijom. Kada rezna oštrica pritisne na njega, površinski sloj postaje tvrđi i čvršći, što se naziva otvrdnjavanje. Proizvođači opisuju ove legure kroma-nikla kao potrebu za većom snagom za rezanje od običnog ugljičnog čelika i kao strojnu obradu s čvrstim, gumastim strugotinama. Čipovi od legure 20 opisani su kao čvrsti, ali ne toliko žilavi kao oni od nehrđajućeg čelika serije 300, a može se očekivati nešto bolja obrađena završna obrada nego kod tih razreda.

Zamislite to kao savijanje spajalice naprijed-natrag: savijeno mjesto postaje tvrđe i na kraju pukne. U strojnoj obradi, alat koji trlja umjesto da reže stvara tvrdu kožu kroz koju se sljedeći prolaz mora boriti, a ciklus eskalira.

Strojevi od legure 20 kao što je 316L: značajno teži za rezanje od ugljičnog čelika i slobodnog-obradnog nehrđajućeg čelika, ali upravljiv uz pravilnu praksu. Glavni rizik nije sama legura, već trljanje alata, spori dodaci i istrošeni alati.

Atribut	Ugljični čelik (referenca B1112)	Legura 20 (UNS N08020)
Relativna ocjena obradivosti	100% (referenca)	Oko 25%, slično 316L
Sklonost -otvrdnjavanju radu	Niska	Visoka, usporediva s nehrđajućim metalom tipa 316
Potrebna snaga rezanja	Osnovna linija	viši
Čip karakter	Kratka, lako lomljiva	Čvrst, gumen; treba lomljenje strugotine
Sklonost zavarivanju na alat	Niska	visoko
Odgovor na toplinsku obradu	Može se očvrsnuti (po stupnju)	Ne može se otvrdnuti toplinskom obradom; samo hladnim radom

Ocjene obradivosti razlikuju se ovisno o izvoru, stanju i metodi ispitivanja, stoga postotke tretirajte kao rangiranje, a ne kao točno predviđanje. Ono što je važno u radionici je uzorak: niske brzine, veliki posmak, oštri alati i bez stanovanja.

Neka alat uvijek reže, nikad ne trlja: koristite dovoljno visoku brzinu posmaka da rub zađe ispod prethodnog reza, izbjegavajte stalne ili lagane prolaze i mijenjajte alate prije nego što se otupe.

How Do You Prevent Work Hardening While Cutting Alloy 20

Otvrdnute-zone nastaju tamo gdje alat kliže po površini ili se zaustavlja u rezu. Proizvođači savjetuju hranjenje dovoljno jako da dosegne ispod rada-otvrdnule kože i upotrebu male brzine pri teškim rezovima. Slijedite ova praktična pravila:

Hrani se pozitivno i kontinuirano. Nemojte se zaustavljati ili zadržavati dok je alat u kontaktu s dijelom.

Izbjegavajte lagano "čišćenje" ili opružne prolaze istrošenim alatom. Tupi rub gura materijal umjesto da ga reže.

Neka dubina rezanja bude veća od dubine prethodnog očvrslog sloja. Nemojte ponavljati prolaz za prolazom iste male dubine.

Upotrijebite kruto držanje alata i minimalni prepust kako alat ne bi klepetao ili se otklonio i počeo trljati.

Prilikom bušenja izbjegavajte zadržavanje na dnu rupe i koristite oštra svrdla s pravilnom geometrijom vrha.

Počnite od žarenog materijala. Ako su dijelovi bili jako hladno obrađeni (na primjer, nakon hladnih redukcija iznad oko 15%), može biti potrebno stabilizirajuće žarenje prije strojne obrade ili servisiranja.

Koristite male površinske brzine, umjerene-do-visoke posmake i odgovarajuću dubinu rezanja. Karbid pri tokarenju radi otprilike 120–200 SFM (37–60 m/min) kao konzervativna početna točka, s posmacima od 0,008–0,020 in/okr (0,2–0,5 mm/okr), a brzo{11}}čelik radi daleko sporije.

U tablici su navedene konzervativne početne točke, u skladu s općim smjernicama da Alloy 20 treba niske brzine i velika posmaka. Oni nisu jamstvo: stvarna ograničenja ovise o krutosti stroja, stupnju umetka, isporuci rashladnog sredstva i stanju zaliha. Uvijek potvrdite sa svojim dobavljačem alata i potvrdite probnim rezom, a zatim prilagodite u malim koracima.

Operacija	Materijal alata	Početna površinska brzina	Početni posmak i dubina
Tokarenje, grubo brušenje	Karbid (obložen)	120–200 SFM (37–60 m/min)	0,008–0,020 in/okr (0,2–0,5 mm/ok); dubina 0,060–0,150 in (1,5–4 mm)
Tokarenje, dorada	Karbid (obložen)	150–250 SFM (45–75 m/min)	0,004–0,008 in/okr (0,1–0,2 mm/ok); dubina 0,010–0,030 in (0,25–0,75 mm)
Okretanje	Brzo{0}}čelik	40–60 SFM (12–18 m/min)	0,008–0,015 in/okr (0,2–0,4 mm/okr)
Mljevenje	Krajnje glodalo od punog karbida	80–150 SFM (25–45 m/min)	0,002–0,006 in/zub (0,05–0,15 mm/zub), po promjeru rezača
Bušenje	HSS-Co	25–40 SFM (8–12 m/min)	0,003–0,008 in/rev (0,08–0,20 mm/rev), prema promjeru svrdla
Kuckanje	HSS-E ili presvučeno	10–20 SFM (3–6 m/min)	Pozitivan feed po parceli; koristite odgovarajuće sredstvo za podmazivanje

Dva pravila objašnjavaju većinu ovih brojeva. Prvo, toplina je neprijatelj: brzina rezanja podiže temperaturu brže od bilo kojeg drugog parametra, tako da je smanjenje brzine najpouzdaniji način zaštite alata. Drugo, posmak je saveznik: veći pomak zadržava oštricu ispod očvrslog sloja i brže pomiče alat kroz materijal, što ograničava vrijeme kontakta.

Oštri,-rezni alati s premazom od tvrdog metala i lomiteljima strugotine najbolji su izbor za proizvodnu strojnu obradu legure 20. Brzo{2}}brzi čelik održiv je pri malim brzinama; keramika uglavnom nije prvi izbor.

Opcija alata	Snage	Ograničenja	Najbolja upotreba
Brzo{0}}čelik (HSS, HSS-Co)	Tvrd; tolerira prekide i nestabilne postavke	Niske brzine; brzo se nosi	Strojevi za bušenje, narezivanje navoja, male{0}}volume ili stariji strojevi
Karbid bez premaza	Oštri rubovi; dobar u doradi	Niža otpornost na toplinu od presvučenih vrsta	Dorada, sitni dijelovi, lagani rezovi
Obloženi karbid (na primjer PVD)	Najbolja ravnoteža otpornosti na toplinu i žilavosti; veće brzine	Zahtijeva krute postavke; košta više po umetku	Gruba i završna obrada u proizvodnji
Keramika ili CBN	Vrlo teško na visokim temperaturama	krhak; nije tipično za gumene,-legure koje se stvrdnjavaju	Samo posebni slučajevi; pažljivo testirati

Geometrija je važna koliko i materijal. Koristite alate s pozitivnim -rakeom za većinu operacija, a negativni rake uzmite u obzir samo za prekinute rezove ili teško uklanjanje zaliha. Održavajte rubove oštrima laganim brušenjem, odaberite lomitelje strugotine tako da se čvrsti strugotini savijaju i lome umjesto da se petljaju i izbjegavajte radijuse vrha alata veće nego što je potrebno, jer veća kontaktna površina znači više topline.

Koristite obilno, dobro{0}}usmjereno rashladno sredstvo. Sredstvo za hlađenje, idealno s visokim-tlakom koji dolazi do oštrice, uklanja toplinu, smanjuje zavarivanje alata i pomaže lomljenju strugotine.

How Should You Use Coolant When Machining Alloy 20

Legura 20 stvara veliku toplinu rezanja i lijepi se za površine alata, tako da je suho rezanje rijetko produktivno. Usmjerite mlaz rashladne tekućine na zonu rezanja, a ne samo na dio, i održavajte koncentraciju u rasponu koji preporučuje dobavljač. Za duboke rupe i džepove upotrijebite -rashladno sredstvo za alat gdje je dostupno za ispiranje strugotine.

Čišćenje je također važno. Uklonite ostatke tekućine za rezanje prije zavarivanja ili toplinske obrade. Aditivi koji sadrže sumpor- ili klor-zaostali na legurama koje sadrže-nikal mogu uzrokovati probleme pri visokim temperaturama, a ostaci mogu kontaminirati dijelove koji se koriste kiselinom. Slijedite smjernice dobavljača tekućine i specifikaciju čistoće vašeg projekta.

Najučinkovitiji načini produljenja vijeka trajanja alata su smanjenje brzine rezanja, korištenje krutih postavki opterećenih do najviše 75% kapaciteta stroja, održavanje oštrih rubova i mijenjanje alata prema rasporedu umjesto čekanja kvara.

Prvo smanjite brzinu. Trajnost alata je vrlo osjetljiva na brzinu rezanja, tako da skromno smanjenje može značajno produžiti vijek alata uz malu produktivnost.

Strojeve ne opterećujte više od oko 75% nazivnog kapaciteta i držite rad i alat što je moguće čvršće s minimalnim prevjesom.

Ponovno brušenje ili indeksiranje u unaprijed određenim intervalima. Proizvođači savjetuju redovitu zamjenu naoštrenih alata, jer su rubovi, posebno-umetci za bacanje, potrošni u usporedbi s troškovima strojnog vremena i otpadnih dijelova.

Pohabanu površinu od oko 0,015 in (0,4 mm) tretirajte kao tup alat.

Koristite lomitelje strugotine kako se čvrsta strugotina ne bi omotala oko alata ili izgrebala gotovu površinu.

Neka zaliha bude dosljedna: žarena, čista i bez kamenca ili tvrdih površinskih slojeva, budući da oni skraćuju vijek trajanja.

Simptom	Vjerojatni uzrok	Korektivna radnja
Brzo trošenje boka	Previsoka brzina rezanja; loša rashladna tekućina	Smanjite brzinu za 15–25%; poboljšati isporuku rashladne tekućine
Izgrađen-rub, loša završna obrada	Zavarivanje materijala na alat; dosadan rub	Koristite oštar alat-rake; više rashladne tekućine; nešto veća brzina u granicama
Glazirana, tvrda površina	Trljanje, svjetlo prolazi ili stanovanje	Povećajte hranu i dubinu; izbjegavati boraviti; zamijeniti alat
Zarez na dubini-linije-reza	Radom-očvrsla koža od prethodnog prolaza	Mijenjajte dubinu rezanja između prolaza; povećati dubinu
Brbljanje	Niska krutost; dugačak prevjes	Skratite str{0}}alat; ojačati radno držanje; prilagoditi brzinu
Žicasti, zapetljani čips	Nema kontrole čipa	Koristite umetke za lomljenje strugotine; prilagoditi posmak i dubinu

Strojna obrada ne smanjuje unutrašnju otpornost legure 20 na koroziju, ali loša praksa može ostaviti zagađivače i poremećenu površinu koja negativno utječe na performanse. Očistite, skinite ivice i pasivirajte gotovi dio kada to servis zahtijeva.

Tri su rizika vrijedna upravljanja. Prvo, ugrađeno željezo: čestice čelika iz alata, pribora ili otpadaka iz trgovine mogu hrđati i izazvati koroziju na površini, stoga koristite namjenski ili čisti alat i izbjegavajte kontakt s ugljičnim čelikom. Drugo, ostatke: tekućine za rezanje, ulja i materijale za označavanje treba ukloniti prije servisiranja ili zavarivanja. Treće, stanje površine: poderani, razmazani ili jako hladno-obrađeni slojevi mogu biti manje ujednačeni, stoga koristite oštre alate i završne prolaze koji režu čisto. Tamo gdje je hladni rad težak, stabilizirajuće žarenje može vratiti stabilizirano stanje, a kemijsko čišćenje ili pasivizacija, prema primjenjivoj specifikaciji kao što je ASTM A967, uobičajena je praksa za-servisnu opremu za kiselinu.

Je li legura 20 teška za obradu?

Srednje je težak. Brzo se stvrdnjava i zahtijeva više snage od ugljičnog čelika, ali se može obraditi zadovoljavajućim brzinama pomoću oštrih karbidnih alata, krutih postavki, pozitivnih posmaka i puno rashladnog sredstva.

Koja je ocjena obradivosti legure 20?

Obično se navodi kao oko 25% B1112 slobodnog-čelika za strojnu obradu, slično 316L. Vrijednosti se razlikuju ovisno o izvoru i stanju, pa ih koristite kao relativni vodič.

Može li se legura 20 očvrsnuti toplinskom obradom?

Ne. Legura 20 je potpuno austenitna i ne može se očvrsnuti toplinskom obradom, ali otvrdnjava kada se hladno ili strojno obrađuje.

Trebam li koristiti karbid ili brzo{0}}čelik za leguru 20?

Obloženi karbid je poželjan za proizvodno tokarenje i glodanje, dok je HSS ili HSS-Co uobičajen za bušenje, narezivanje navoja i-radove pri malim brzinama.

Koji je najbolji način da se izbjegne otvrdnjavanje?

Nikada nemojte dopustiti da se alat trlja ili zadržava. Koristite pozitivan,-dovoljno visok posmak, održavajte alate oštrima i rezajte na dubinama koje dosežu ispod bilo kojeg prethodno očvrslog sloja.

Trebam li žariti leguru 20 nakon strojne obrade?

Obično nije za normalnu strojnu obradu. Stabilizirajuće žarenje može biti potrebno nakon teških hladnih radova, kao što su hladne redukcije iznad oko 15%. Slijedite specifikaciju za svoj dio.