2. Классификация материалов по iso

ISO P (синяя)

(Сталь)

Группа включает различные стали от углеродистых (нелегированных) до высоколегированных. Обрабатываемость обусловлена твердостью, косвенно содержанием углерода.

ISO М (желтая)

(Нержавеющая сталь)

Нержавеющая сталь – С_r >13% . В зависимости от легирования получают различные структурные классы (ферритные, мартенситные, аустенитные классы и смешанные).

При обработке преобладают следующие механизмы разрушения инструмента:

• термический износ;

• проточины;

• наростообразования.

ISO К (красный)

(Чугун)

Рассматриваются в группе: серые и ковкие – обрабатываются хорошо. Высокопрочный чугун, чугун с вермикулярным графитом и чугун отпущенный ковкий – относятся к группе средней обрабатываемости.

Ввиду наличия карбида кремния (SiC) преобладает абразивный износ.

ISO N (зеленый)

(Цветные сплавы)

Хорошо обрабатываются.

ISO S (оранжевый)

(Жаропрочные сплавы)

На основе Ni, Co, Ti, Fe. При обработке преобладает наростообразование на инструменте. Трудно обрабатываются.

ISO Н (серые)

Материалы высокой твердости (HRC 45…65). Чугуны с отбеленной поверхностью (НВ 400…600). Трудно обрабатываются.

3. Новая классификация по мс (Material Classification «Sandvik»)

Создана для установления взаимосвязи обрабатываемый материал – оптимальный инструмент.

Структура кодов мс

Структура классификации такова, что один код МС может отображать несколько свойств и характеристик материала посредством буквенно-цифровой комбинации.

Пример 1:

Код Р1.2.Z.AN

• Р – это код ISO для стали;

• 1 – это группа «нелегированная сталь»;

• 2 – это подгруппа «содержание углерода от 0,25% до 0,55% »;

• Z – это технология изготовления «ковка/прокат/холодная вытяжка»;

• AN – это термическая обработка – «отжиг», и соответствующее значение твердости.

Пример 2:

Код N1.3.C.AG (цветной металл)

• N – это код по ISO для цветных сплавов;

• 1 – это группа «алюминий»;

• 3 – это подгруппа «алюминий с содержанием кремния от 1% до 3%» (силумин);

• С – это технология изготовления «литье»;

• AG – это термическая обработка «дисперсионное твердение» (искусственный отпуск → упрочнение).

Описывая не только состав материала, но и метод его получения и последующую термообработку, вне всякого сомнения, влияющие на механические свойства, мы формируем точную картину, которую можно использовать для выбора оптимальных параметров резания.

4. Термическая обработка заготовок

1. Предварительная термическая обработка заготовок

Преимущественно заготовки на механическую обработку поступают после операций предварительной термической обработки. Они выполняются на деформированных и литых заготовках.

Цель:

1. снять внутренние напряжения;

2. создать равновесную структуру;

3. устранить ликвацию (или химическую неоднородность) в структуре заготовок;

4. снизить твердость;

5. подготовить структуру под упрочняющую термическую обработку.

Операции предварительной термической обработки:

1. отжиг;

2. отпуск;

3. нормализация.

Выбор интервала температур для всех операций (в т.ч. окончательных) термической обработки углеродистых сталей показан на рис. 6.

Рис. 6. Температуры нагрева углеродистой стали при отжиге, нормализации и закалке:

1 – диффузионный отжиг; 2 – рекристаллизационный отжиг; 3 – отжиг для снятия напряжений; 4 – полный отжиг; 5 – неполный отжиг; 6 – нормализация; 1 – 3 – отжиг I рода; 4 – 6 – отжиг II рода; 7 – полная закалка; 8 – неполная закалка.

• Операции, выполняемые до температуры А₁, – рекристализационый отжиг (низкотемпературный 300…400°С, высокотемпературный 700°С).

• Температура рекристаллизации Т_р = (0,3…0,4)·Т­_{пл.метал.осн.} . При рекристаллизации снимается упрочнение поверхностных слоев металла, вызванное деформацией и уменьшается твердость.

В других операциях предварительной термической обработки производится нагрев выше температур критических точек А_С1 и А_С3. При этом происходит фазовое превращение α ⇄ γ (фазовая перекристаллизация), приводящая к изменению дисперсности структурных составляющих стали (Ф, П, Ц_II).

• Отжиг на крупное зерно, температура 950…1100°С. Цель – сформировать крупнопластинчатый перлит. За счет преобразования зернистой формы карбидов. Используются для уменьшения твердости в шарикоподшипниковых и инструментальных сталях.

• Для эвтектоидной сталей используется изотермический отжиг(рис. 7.), для полного превращения аустенита в перлит и сокращения длительности отжига. Изотермическая выдержка – при температуре 660÷680ºС. Используется для обработки поковок и сортового проката.

• Гомогенизация – применяется для крупных отливок с целью выравнивая по объему содержания С, S, Р, а также для устранения неоднородности распределения сульфидов в автоматных сталях (несмотря на их хорошую обработку резанием). В результате высокого нагрева и длительной выдержки формируется крупное зерно аустенита – требуется для исправления структуры отжиг.

Рис. 7. Схема Изотермического (1) и обычного (2) отжигов до эвтектоидной стали.

Принципиальное отличие НОРМАЛИЗАЦИИ от отжига заключается в скорости охлаждения после выдержки. При нормализации охлаждение на воздухе, при отжиге с печью.