No corte de metal, existem diferentes materiais de peças. Diferentes materiais têm diferentes características de formação e remoção de corte. Como dominamos as características dos diferentes materiais? Os materiais metálicos padrão ISO são divididos em 6 grupos de tipos diferentes, cada tipo possui características únicas em termos de usinabilidade e este artigo irá resumi-los separadamente.
Os materiais metálicos são divididos em 6 categorias:
(1) Aço P
(2) M-aço inoxidável
(3) Ferro fundido K
(4) N-metais não ferrosos
(5) Liga S-resistente ao calor
(6) Aço temperado H
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↑↑Características de corte de diferentes materiais↑↑
01-Aço P
O que é aço?
- O aço é o maior grupo de materiais no corte de metais.
- O aço pode ser aço não temperado ou aço temperado e revenido (dureza até 400HB).
- O aço é uma liga que tem o elemento ferro (Fe) como principal componente. É fabricado através de um processo de fundição.
- O teor de carbono do aço não ligado é inferior a 0,8%, apenas Fe e nenhum outro elemento de liga.
- O teor de carbono da liga de aço é inferior a 1,7% e são adicionados elementos de liga como Ni, Cr, Mo, V, W, etc.
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Áreas de aplicação: No âmbito do corte de metais, o grupo P é o maior grupo de materiais, pois abrange diversas áreas industriais diferentes.
Os materiais são normalmente materiais com cavacos longos que formam cavacos contínuos e relativamente uniformes. O padrão específico do chip geralmente depende do teor de carbono.
– Baixo teor de carbono=material resistente e pegajoso.
– Alto teor de carbono=material quebradiço.
Características de processamento:
- Materiais com cavacos longos.
- O controle de cavacos é relativamente fácil e suave.
- O aço-carbono é pegajoso e requer uma lâmina afiada.
- Força de corte da unidade kc: 1500~3100 N/mm²
- A força de corte e a potência necessárias para processar materiais ISO P estão dentro de uma faixa limitada.
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02-M aço inoxidável
O que é aço inoxidável?
- O aço inoxidável é um material de liga com pelo menos 11% ~ 12% de cromo.
- O teor de carbono é geralmente muito baixo (até 0,01% no máximo).
- As principais ligas são Ni (níquel), Mo (molibdênio) e Ti (titânio).
- Forma uma densa camada de Cr2O3 na superfície do aço, tornando-o resistente à corrosão.
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Áreas de aplicação: No grupo M, a maioria das aplicações pertence aos setores de petróleo e gás, acessórios para tubos, flanges, indústrias de processo e indústria farmacêutica.
Formato do cavaco: O material forma cavacos irregulares e escamosos que permitem forças de corte mais altas do que o aço comum. Existem muitos tipos diferentes de aço inoxidável. O desempenho de quebra de cavacos (de fácil a quase impossível) varia dependendo das propriedades da liga e do tratamento térmico.
Características de processamento:
- Materiais com cavacos longos.
- O controle de cavacos é relativamente suave em ferrita e mais difícil em austenita e duplex.
- Força de corte da unidade: 1800~2850 N/mm²
- Altas forças de corte, aresta postiça, calor e endurecimento durante a usinagem.
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03-Ferro fundido K
O que é ferro fundido?
- Existem 3 tipos principais de ferro fundido: ferro fundido cinzento (GCI), ferro dúctil (NCI) e ferro grafite compactado (CGI).
- O ferro fundido é composto principalmente de Fe-C e possui um teor de silício relativamente alto (1% ~ 3%).
- O teor de carbono ultrapassa 2%, que é a solubilidade máxima do C na fase austenita.
- Cr (cromo), Mo (molibdênio) e V (vanádio) são adicionados para formar carbonetos, que aumentam a resistência e a dureza, mas reduzem a usinabilidade.
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Campos de aplicação: O Grupo K é usado principalmente em peças automotivas, fabricação de máquinas e indústrias siderúrgicas.
Formato do chip: Os materiais variam no formato do chip, desde chips quase pulverulentos até chips longos. A potência necessária para processar este grupo de materiais é geralmente pequena.
*Nota: Há uma grande diferença entre o ferro fundido cinzento (geralmente os cavacos são quase pulverulentos) e o ferro dúctil, a quebra de cavacos deste último é muitas vezes semelhante à do aço.
Características de processamento:
- Materiais com cavacos curtos.
- Bom controle de cavacos em todas as condições operacionais.
- Força de corte da unidade: 790~1350 N/mm²
- Usinagem em velocidades mais altas produz desgaste abrasivo.
- Força de corte média.
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04-N metais não ferrosos
O que são materiais metálicos não ferrosos?
- Esta categoria inclui metais não ferrosos, metais macios com dureza inferior a 130 HB.
- Ligas de metais não ferrosos (Al) contendo quase 22% de silício (Si) constituem a maior parte.
- Cobre, bronze, latão.
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Campos de aplicação: A fabricação de aeronaves e os fabricantes de rodas de automóveis em liga de alumínio ocupam uma posição importante no Grupo N.
Embora a potência necessária por polegada cúbica seja baixa, para obter altas taxas de remoção de metal ainda é necessário calcular a potência máxima necessária.
Características de processamento:
- Materiais com cavacos longos.
- No caso de ligas, o controle de cavacos é relativamente fácil.
- Os metais não ferrosos (Al) são pegajosos e requerem o uso de arestas cortantes afiadas.
- Força de corte da unidade: 350~700 N/mm²
- A força de corte e a potência necessárias para processar materiais ISO N estão dentro de uma faixa limitada.
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05-Liga resistente ao calor S
O que é liga resistente ao calor?
- As ligas resistentes ao calor (HRSA) incluem muitos materiais de alta liga à base de ferro, níquel, cobalto ou titânio.
Grupo: À base de ferro, à base de níquel, à base de cobalto
Condições de trabalho: recozimento, tratamento térmico em solução, tratamento de envelhecimento, laminação, forjamento, fundição.
Propriedades: Maior teor de liga (cobalto que níquel) garante melhor resistência ao calor, maior resistência à tração e maior resistência à corrosão.
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Áreas de aplicação: Os materiais do Grupo S que são difíceis de processar são usados principalmente nas indústrias aeroespacial, de turbinas a gás e de geradores.
A faixa é ampla, mas geralmente estão presentes altas forças de corte.
Características de processamento:
- Materiais com cavacos longos.
- Dificuldade no controle de cavacos (cavacos irregulares).
- Um ângulo de inclinação negativo é necessário para cerâmica e um ângulo de inclinação positivo é necessário para metal duro.
- Força de corte da unidade:
Para ligas resistentes ao calor: 2400~3100 N/mm²
Para liga de titânio: 1300~1400 N/mm²
- Requer altas forças e potência de corte.
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06-Aço temperado H
O que é aço endurecido?
- Do ponto de vista da usinagem, os aços endurecidos são o menor grupo.
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 HRC.
- Geralmente, a faixa de dureza das peças duras sendo torneadas está geralmente entre 55~68 HRC.
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Áreas de aplicação: Os aços endurecidos do grupo H são utilizados em diversas indústrias, como a indústria automotiva e seus subcontratados, bem como na construção de máquinas e no negócio de moldes.
Formato do chip: geralmente chips contínuos e incandescentes. Essa alta temperatura ajuda a reduzir os valores de kc1, o que é importante para ajudar a resolver desafios de aplicação.
Características de processamento:
- Materiais com cavacos longos.
- Controle de cavacos relativamente bom.
- Requer ângulo de inclinação negativo.
- Força de corte da unidade: 2550~4870 N/mm²
- Requer altas forças e potência de corte.
