Plienas yra įvairių formų: įvairios geometrinės metalinių plokštelių, plokštelių, strypų ir sijų, vamzdžių ir, žinoma, kietos žaliavos, naudojamos CNC apdirbant plieną, geometrines formas. Plienas naudojamas tiek daug programų ir tiek daug pramonės šakų, todėl prasminga turėti daugybę skirtingų tipų plieno. Bet kuo skiriasi nerūdijančio plieno ir mažai anglies plieno? Nemokamas apdirbimas ir įrankių plienas? Šiame straipsnyje sužinosite apie daugelio tipų perdirbto plieno tipus ir kaip sėkmingai CNC proceso plieno tipus.
Kas yra plienas?
Plienas yra platus geležies ir anglies lydinių terminas. Anglies kiekis (0,05% –2% pagal svorį), o pridedant kitus elementus lemia specifinį plieno lydinį ir jo medžiagų savybes. Kiti legiruoti elementai yra manganas, silicis, fosforas, siera ir deguonis. Anglies padidina plieno kietumą tuo pačiu metu, kad būtų galima pridėti kitus elementus, siekiant pagerinti atsparumą korozijai ar tinkamumui. Mangano kiekis paprastai yra didesnis (mažiausiai 0,30% iki 1,5%), kad sumažėtų plieno trapumas ir padidėtų jo stiprumas.
Plieno stiprumas ir kietumas yra viena populiariausių jo savybių. Tai daro plieną tinkamą statybų ir transportavimo tikslams, nes ši medžiaga ilgą laiką gali būti naudojama esant sunkioms ir pakartotinėms apkrovoms. Kai kurie plieno lydiniai, būtent nerūdijančio plieno veislės, yra atsparūs korozijai, todėl jie yra geriausias pasirinkimas toms dalims, veikiančioms ekstremalioje aplinkoje.
Tačiau šis stiprumas ir kietumas taip pat pratęs apdirbimo laiką ir padidins įrankių susidėvėjimą. Plienas yra didelio tankio medžiaga, todėl tam tikroms reikmėms jis yra per sunkus. Tačiau plienas turi didelį stiprumo ir svorio santykį, todėl gamyboje jis yra vienas iš dažniausiai naudojamų metalų. Gamybos procese mes dažnai naudojame žaliavą nerūdijantį plieną kaip
Metalo aksesuarai liejimo dalys.
Plieno tipas
Aptarsime daugelio tipų plieną. Kaip plienas, prie geležies reikia pridėti anglį. Tačiau anglies turinys skirsis, todėl jos veiklos pokyčiai bus dideli. Anglies plienas paprastai reiškia plieną, išskyrus nerūdijantį plieną, ir jis identifikuojamas pagal 4 skaitmenų plieno laipsnį, plačiau kalbant, tai yra mažai anglies plieno, vidutinio anglies plieno arba aukšto anglies plieno.
Mažas anglies plienas: anglies kiekis mažesnis nei 0,30% (pagal svorį)
Vidutinis anglies plienas: 0,3–0,5% anglies kiekis
Aukštas anglies plienas: 0,6% ir daugiau
Pagrindinius plieno legiomuosius elementus vaizduoja pirmasis skaičius keturių skaitmenų klasėje. Pavyzdžiui, bet kuriame 1xxx pliene, pavyzdžiui, 1018, pagrindinis legiruoto elementas bus anglies. 1018 Plienas yra 0,14–0,20% anglies ir nedidelis fosforo, sieros ir mangano kiekis. Šis bendrosios paskirties lydinys dažniausiai naudojamas tarpikliams, velenams, krumpliaračiams ir kaiščiams apdirbti.
Lengvai proceso laipsnio anglies plienas atliekamas pertvarkyti ir pertvarkyti procedūras, kad traškučiai suskaidytų į mažesnius gabalėlius. Tai neleidžia ilgiems ar dideliems traškučiams įsipainioti su įrankiu pjaustymo metu. Makinamas plienas gali pagreitinti perdirbimo laiką, tačiau gali sumažinti atsparumą tamsiai ir smūgiams.
Nerūdijantis plienas
Nerūdijančio plieno yra anglies, tačiau taip pat yra apie 11% chromo, o tai padidina medžiagos atsparumą korozijai. Daugiau chromo reiškia mažiau rūdžių! Nikelio pridėjimas taip pat gali pagerinti atsparumą rūdims ir tempimo stiprumą. Be to, nerūdijantis plienas turi gerą atsparumą šilumai ir yra tinkamas kosmoso ir kitoms reikmėms ekstremalioje aplinkoje.
Pagal metalo kristalų struktūrą nerūdijantį plieną galima suskirstyti į penkias rūšis. Penki tipai yra austenitas, feritas, martensitas, dvipusis ir kritulių kietėjimas. Nerūdijančio plieno rūšys identifikuojamos trimis skaitmenimis, o ne keturiais skaitmenimis. Pirmasis skaičius žymi kristalų struktūrą ir pagrindinius lydinius.
Pavyzdžiui, 300 serijos nerūdijantis plienas yra austenitinis chromo-nickelio lydinys. 304 Nerūdijantis plienas yra labiausiai paplitęs laipsnis, dar žinomas kaip 18/8, nes jo chromo kiekis yra 18%, o nikelio - 8%. 303 Nerūdijantis plienas yra nemokama 304 nerūdijančio plieno apdirbimo versija. Pridėjus sieros, sumažėja jo atsparumas korozijai, taigi 303 tipo nerūdijantis plienas yra labiau linkęs į rūdis nei 304 tipo.
Nerūdijantis plienas gali būti naudojamas įvairiose pramonės šakose. 316 tipas nerūdijantis plienas gali būti naudojamas medicininei įrangai, tokioms kaip vožtuvų dalys mašinose ir vamzdynuose, tinkamai apdorojus. 316 Nerūdijantis plienas taip pat naudojamas apdirbant veržles ir varžtus, iš kurių daugelis naudojami kosmoso ir automobilių pramonėje. 303 Nerūdijantis plienas naudojamas pavaroms, velenams ir kitoms dalims, reikalingoms lėktuvams ir automobiliams.
Įrankio plienas
Įrankių plienas naudojamas įvairių gamybos procesų, įskaitant liejimą, liejimo, štampavimo ir pjaustymo, gamybai naudojamas įrankiams. Yra daugybė skirtingų įrankių plieno lydinių, kurie gali būti naudojami skirtingoms reikmėms, tačiau jie visi yra žinomi dėl savo kietumo. Kiekvienas iš jų gali atlaikyti įvairių naudojimo būdų nusidėvėjimą (plieninė forma, naudojama liejimui įpurškti, gali atlaikyti milijoną ar daugiau kartų medžiagos) ir turi aukštą atsparumą temperatūrai.
Įprastas įrankių plieno pritaikymas yra įpurškimo formos, kurias apdoroja sukietėjusio plieno CNC, kad būtų pagamintos aukščiausios kokybės gamybos dalys. H13 plienas paprastai pasirenkamas dėl gerų šiluminio nuovargio savybių-stiprumas ir kietumas gali atlaikyti ilgalaikį ekstremalios temperatūros poveikį. H13 pelėsiai yra labai tinkami pažangioms liejimo medžiagoms, turinčioms aukštą lydymosi temperatūrą, nes ji suteikia ilgesnį pelėsio tarnavimo laiką nei kiti plienai nuo 500 000 iki 1 milijoną kartų. Tuo pačiu metu S136 yra nerūdijantis plienas, kurio pelėsio tarnavimo laikas yra daugiau nei vienas milijonas kartų. Ši medžiaga gali būti nušlifuota iki aukščiausio lygio ir naudojama specialiose programose, kai reikalingas didelis optinis aiškumas.
Plieno apdorojimas
Kai kurios naudingiausios plieno savybės yra iš papildomų apdorojimo ir apdorojimo etapų. Šiuos metodus galima atlikti prieš perdirbant, siekiant pakeisti plieno savybes ir palengvinti plieno apdorojimą. Atminkite, kad medžiagos sukietėjimas prieš apdirbant prailgins apdirbimo laiką ir padidins įrankių susidėvėjimą, tačiau plienas gali būti apdorotas apdirbant, kad padidintumėte gatavos produkto stiprumą ar kietumą. Beje, svarbu galvoti iš anksto suplanuotomis procedūromis, kurias reikia pritaikyti norint pasiekti reikiamas jūsų dalių savybes.
Terminis apdorojimas
Šiluminis apdorojimas reiškia kelis skirtingus procesus, susijusius su manipuliavimu plieno temperatūra, kad pakeistų jo medžiagų savybes. Pavyzdys yra atkaitinimas, kuris naudojamas siekiant sumažinti kietumą ir didinti elastingumą, todėl plienas lengviau apdoroti. Atkaitinimo procesas lėtai kaitina plieną iki reikiamos temperatūros ir palaiko jį tam tikrą laiką. Reikalingas laikas ir temperatūra priklauso nuo konkretaus lydinio ir sumažėja, kai padidėja anglies kiekis. Galiausiai metalas lėtai vėsta krosnyje arba yra apsuptas izoliacinių medžiagų.
Normalizuojantis šiluminis apdorojimas gali pašalinti vidinį plieno stresą, išlaikant didesnį stiprumą ir kietumą nei atkaitintas plienas. Normalizavimo proceso metu plienas kaitinamas iki aukštos temperatūros, o po to aušinamas oru, kad būtų didesnis kietumas.
Kietėjęs plienas yra dar vienas terminio apdorojimo procesas, jūs atspėjote, jis sukietėja plienas. Tai taip pat padidins jėgą, tačiau taip pat padarys medžiagą trapesnę. Kietėjimo procesas apima lėtą plieno kaitinimą, mirkymą aukštoje temperatūroje, o paskui plieną panardina į vandenį, aliejų ar sūrymo tirpalą, kad būtų galima greitai aušinti.
Galiausiai grūdinantis terminio apdorojimo procesas naudojamas siekiant sumažinti gesinto plieno trapumą. Grūdus plienas yra beveik identiškas normalizavimui: jis lėtai kaitinamas iki pasirinktos temperatūros, o tada plienas aušinamas oru. Skirtumas tas, kad grūdinimo temperatūra yra žemesnė nei kitų procesų, o tai sumažina grūdinto plieno trapumą ir kietumą.
Kritulių kietėjimas
Kritulių kietėjimas padidina plieno išeigos stiprumą. Tam tikrose nerūdijančio plieno klasėse pavadinime gali būti pH vertė, o tai reiškia, kad jie turi kritulių kietėjimo savybes. Pagrindinis skirtumas tarp kritulių kietėjančių plienų yra tas, kad juose yra papildomų elementų: vario, aliuminio, fosforo ar titano. Čia yra daugybė skirtingų lydinių. Norint suaktyvinti kritulių kietėjimo savybes, plienas yra suformuotas į galutinę formą, o po to apdorojamas amžius. Senstantis sukietėjimo procesas ilgą laiką šildo medžiagą, kad nusodintų pridėtus elementus ir sudarytų skirtingo dydžio kietas daleles, taip padidindama medžiagos stiprumą.
17-4PH (dar žinomas kaip 630 plienas) yra dažnas nerūdijančio plieno kritulių kietėjimo laipsnių pavyzdys. Lydelyje yra 17% chromo ir 4% nikelio ir 4% vario, o tai padeda kritulių sukietėjimui. Dėl padidėjusio kietumo, stiprumo ir didelio atsparumo korozijai, 17-4PH naudojamas sraigtasparnio denio platformoms, turbinų ašmenims ir branduolinėms atliekų statinėms.
Šaltas darbas
Plieno savybės taip pat gali būti keičiamos, netaikant daug šilumos. Pavyzdžiui, šaltai apdirbtas plienas tampa stipresnis atliekant sukietėjimo procesą. Kai metalas plastiškai deformuojamas, atsiranda kietėjimas. Tai gali būti pasiekta plakdama, riedant ar piešiant metalą. Apdorojimo metu, jei įrankis ar ruošinys perkaista, netikėtai įvyks sukietėjimas. Šaltas darbas taip pat gali pagerinti plieno tinkamumą. Švelnus plienas yra labai tinkamas šaltam darbui.
Plieninės konstrukcijos projektavimo atsargumo priemonės
Projektuojant plienines dalis, svarbu atsiminti unikalias medžiagos savybes. Dėl charakteristikų, dėl kurių labai tinka jūsų paraiškai, gali reikėti papildomai apsvarstyti gamybos projektą (DFM).
Dėl medžiagos kietumo plieno perdirbimas užtrunka ilgiau nei kitos minkštesnės medžiagos (tokios kaip aliuminis ar žalvaris). Norėdami optimizuoti apdirbimo kokybę ir sumažinti įrankių nusidėvėjimą, turite naudoti tinkamus mašinos parametrus. Praktiškai tai reiškia lėtesnį verpstės greitį ir pašarų greitį, kad apsaugotumėte jūsų dalis ir formas.
Net jei pats neatliekate paties apdorojimo, vis tiek turėtumėte įvertinti jūsų projektą tinkamą plieno pažymį ne tik kietumo ir jėgos atžvilgiu, bet ir atsižvelgdami į darbinio tikslumo skirtumus. Pavyzdžiui, nerūdijančio plieno apdorojimo laikas yra maždaug dvigubai didesnis nei anglies plieno. Sprendžiant dėl skirtingų pažymių, jūs taip pat turite apsvarstyti, kurie atributai yra aukščiausias prioritetas ir kokie plieno lydiniai yra lengvai prieinami. Paprastai naudojamos klasės, tokios kaip 304 ar 316 nerūdijantis plienas, turi platesnį atsargų dydį, iš kurio galima rinktis, ir norint rasti ir įsigyti reikia mažiau laiko.
----------------------------------------------------- Pabaiga ---------------------------------------------------------
Redaguoti Rebecca Wang
