No corte de metal, existem diferentes materiais de peças. Diferentes materiais têm diferentes características de formação e remoção de corte. Como podemos dominar as características dos diferentes materiais? Os materiais metálicos padrão ISO são divididos em 6 tipos diferentes de grupos. Cada tipo possui características únicas em termos de usinabilidade. Este artigo irá resumi-los separadamente.
Os materiais metálicos são divididos em 6 categorias principais: (1) P-Aço (2) M-Aço inoxidável (3) K-Ferro fundido (4) N-Metais não ferrosos (5) S-Ligas resistentes ao calor (6) H- Aço endurecido
01-Aço P
O que é aço? - O aço é o maior grupo de materiais na área de corte de metais. - O aço pode ser aço não endurecido ou aço temperado e revenido (dureza até 400HB). - O aço é uma liga que tem o ferro (Fe) como componente principal. É fabricado através de um processo de fundição. - O aço não ligado possui teor de carbono inferior a 0,8%, apenas Fe e nenhum outro elemento de liga. - O aço-liga tem um teor de carbono inferior a 1,7% e são adicionados elementos de liga como Ni, Cr, Mo, V, W, etc.
Áreas de aplicação: Dentro da linha de corte de metal, o grupo P é o maior grupo de materiais, pois abrange diversos setores industriais diferentes.
Os materiais são geralmente materiais com cavacos longos que formam cavacos contínuos e relativamente uniformes. A forma específica do chip geralmente depende do teor de carbono. – Baixo teor de carbono=material resistente e pegajoso. – Alto teor de carbono=material quebradiço.
Características de usinagem: - Material 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.
02-M Aço inoxidável
O que é aço inoxidável? - O aço inoxidável é um material de liga com um mínimo de 11% a 12% de cromo. - O teor de carbono é geralmente muito baixo (até um máximo de 0,01%). - A liga é composta principalmente de Ni (níquel), Mo (molibdênio) e Ti (titânio). - Uma densa camada de Cr2O3 se forma na superfície do aço, tornando-o resistente à corrosão.
Aplicações: No grupo M, a maioria das aplicações está nos setores de petróleo e gás, acessórios para tubos, flanges, indústria de processamento e indústria farmacêutica.
Formato do cavaco: O material forma cavacos irregulares, que possuem forças de corte mais altas do que os aços comuns. Existem muitos tipos diferentes de aço inoxidável. O desempenho de quebra de cavacos (de fácil a quase impossível quebra de cavacos) varia dependendo das características da liga e do tratamento térmico.
Características de usinagem: - Material com cavacos longos. - O controle de cavacos é relativamente suave em ferrita, mais difícil em austenita e duplex. - Força de corte específica: 1800~2850 N/mm² - Altas forças de corte, aresta postiça, calor e endurecimento por trabalho são gerados durante a usinagem.
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 com um teor de silício relativamente alto (1%~3%). - O teor de carbono é superior a 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.
Áreas de aplicação: O grupo K é usado principalmente em peças automotivas, fabricação de máquinas e siderurgia.
Formato do chip: O formato do chip do material varia, desde chips quase pulverulentos até chips longos. A energia necessária para processar este grupo de materiais é geralmente menor. *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 costuma ser mais semelhante à do aço.
Características de usinagem: - Material com cavacos curtos. - Bom controle de cavacos em todas as condições de trabalho. - Força de corte da unidade: 790~1350 N/mm²- O desgaste abrasivo ocorre na usinagem em velocidades mais altas. - Força de corte média.
04-N Metais Não Ferrosos
O que são materiais não ferrosos? - Esta categoria inclui metais não ferrosos, metais macios com dureza inferior a 130 HB. - Ligas não ferrosas (Al) contendo quase 22% de silício (Si) constituem a maior parte. - Cobre, bronze, latão.
Áreas de aplicação: A fabricação de aeronaves e os fabricantes de rodas de automóveis em liga de alumínio dominam o grupo N.
Embora a potência necessária por polegada cúbica seja baixa, a potência máxima necessária ainda deve ser calculada para atingir uma alta taxa de remoção de metal.
Características de usinagem: - Material com cavacos longos. - No caso de ligas, o controle de cavacos é relativamente fácil. - Os metais não ferrosos (Al) são pegajosos e requerem uma lâmina afiada. - 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.
05-S Ligas Resistentes ao Calor
O que são ligas resistentes ao calor? - 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. Características: Maior teor de liga (cobalto que níquel) garante melhor resistência ao calor, maior resistência à tração e maior resistência à corrosão
Áreas de aplicação: Os materiais do grupo S de difícil processamento 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 lascas longas. - Difícil controle de cavacos (cavacos serrilhados). - Ângulos de inclinação negativos são necessários para cerâmica e ângulos de inclinação positivos para metal duro. - Força de corte unitária: Para ligas resistentes ao calor: 2400~3100 N/mm² Para ligas de titânio: 1300~1400 N/mm² - A força e potência de corte necessárias são muito altas.
06-Aços endurecidos H
What are hardened steels? - Hardened steels are the smallest group from a machining point of view. - This group contains quenched and tempered steels with a hardness >45~65 HRC. - Normalmente, a dureza das peças duras sendo torneadas está na faixa de 55~68 HRC.
Aplicações: Os aços endurecidos do grupo H são utilizados em diversas indústrias, como a indústria automotiva e seus subcontratados, bem como na indústria de construção de máquinas e no negócio de moldes.
Formato do chip: Geralmente chips contínuos e incandescentes. Esta alta temperatura ajuda a reduzir o valor kc1 e é importante para ajudar a resolver problemas de aplicação.
Características de usinagem: - Materiais com cavacos longos. - Controle de cavacos relativamente bom. - É necessário um ângulo de inclinação negativo. - Força de corte da unidade: 2550~4870 N/mm² - A força e potência de corte necessárias são muito altas.
