En el corte de metales, existen diferentes materiales de pieza de trabajo. Los diferentes materiales tienen diferentes características de formación de corte y eliminación. ¿Cómo podemos dominar las características de los diferentes materiales? Los materiales metálicos estándar ISO se dividen en 6 tipos diferentes de grupos. Cada tipo tiene características únicas en términos de maquinabilidad. Este artículo los resumirá por separado.
Los materiales metálicos se dividen en 6 categorías principales: (1) P-Acero (2) M-Acero inoxidable (3) K-Hierro fundido (4) N-Metales no ferrosos (5) S-Aleaciones resistentes al calor (6) H- Acero endurecido
01-Acero P
¿Qué es el acero? - El acero es el grupo de materiales más grande en el campo del corte de metales. - El acero puede ser acero no templado o acero templado y revenido (dureza hasta 400HB). - El acero es una aleación con hierro (Fe) como componente principal. Se fabrica mediante un proceso de fundición. - El acero sin alear tiene un contenido de carbono inferior al 0,8%, únicamente Fe y ningún otro elemento de aleación. - El acero aleado tiene un contenido de carbono inferior al 1,7%, y se le añaden elementos de aleación como Ni, Cr, Mo, V, W, etc.
Áreas de aplicación: Dentro del sector del corte de metales, el grupo P es el grupo de materiales más grande, ya que cubre varios sectores industriales diferentes.
Los materiales suelen ser materiales de viruta larga que forman virutas continuas y relativamente uniformes. La forma específica de la viruta depende normalmente del contenido de carbono. – Material resistente y pegajoso con bajo contenido de carbono =. – Alto contenido de carbono=material quebradizo.
Características de mecanizado: - Material de viruta larga. - El control de virutas es relativamente fácil y fluido. - El acero dulce es pegajoso y requiere un filo afilado. - Fuerza de corte unitaria kc: 1500~3100 N/mm² - La fuerza de corte y la potencia necesarias para procesar materiales ISO P están dentro de un rango limitado.
02-M Acero inoxidable
¿Qué es el acero inoxidable? - El acero inoxidable es un material de aleación con un mínimo de 11%~12% de cromo. - El contenido de carbono suele ser muy bajo (hasta un máximo de 0.01%). - La aleación es principalmente Ni (níquel), Mo (molibdeno) y Ti (titanio). - Se forma una densa capa de Cr2O3 en la superficie del acero, lo que lo hace resistente a la corrosión.
Aplicaciones: En el grupo M, la mayoría de las aplicaciones se encuentran en la industria de petróleo y gas, accesorios de tuberías, bridas, industria procesadora e industria farmacéutica.
Forma de la viruta: El material forma virutas de escamas irregulares, que tienen fuerzas de corte más altas que los aceros comunes. Hay muchos tipos diferentes de acero inoxidable. El rendimiento de rotura de viruta (desde fácil hasta casi imposible de romper) varía según las características de la aleación y el tratamiento térmico.
Características de mecanizado: - Material de viruta larga. - El control de viruta es relativamente suave en ferrita, más difícil en austenita y dúplex. - Fuerza de corte específica: 1800~2850 N/mm² - Durante el mecanizado se generan altas fuerzas de corte, filo reforzado, calor y endurecimiento por trabajo.
03-K hierro fundido
¿Qué es el hierro fundido? - Existen 3 tipos principales de fundición: fundición gris (GCI), fundición dúctil (NCI) y fundición de grafito compactado (CGI). - El hierro fundido se compone principalmente de Fe-C con un contenido de silicio relativamente alto (1%~3%). - El contenido de carbono es superior al 2%, que es la máxima solubilidad del C en la fase austenita. - Se añaden Cr (cromo), Mo (molibdeno) y V (vanadio) para formar carburos, que aumentan la resistencia y la dureza, pero reducen la maquinabilidad.
Áreas de aplicación: El grupo K se utiliza principalmente en piezas de automóviles, fabricación de maquinaria y fabricación de hierro.
Forma de las virutas: La forma de las virutas del material varía, desde virutas casi en polvo hasta virutas largas. La potencia necesaria para procesar este grupo de materiales es generalmente menor. *Nota: Existe una gran diferencia entre el hierro fundido gris (normalmente las virutas son casi polvorientas) y el hierro dúctil; la rotura de viruta de este último suele ser más similar a la del acero.
Características de mecanizado: - Material de viruta corta. - Buen control de viruta en todas las condiciones de trabajo. - Fuerza de corte unitaria: 790~1350 N/mm² - El desgaste abrasivo se produce al mecanizar a velocidades más altas. - Fuerza de corte media.
04-N metales no ferrosos
¿Qué son los materiales no ferrosos? - Esta categoría incluye metales no ferrosos, metales blandos con una dureza inferior a 130 HB. - Las aleaciones no ferrosas (Al) que contienen casi un 22% de silicio (Si) constituyen la mayor parte. - Cobre, bronce, latón.
Áreas de aplicación: La fabricación de aviones y los fabricantes de ruedas de automóviles de aleación de aluminio dominan el grupo N.
Aunque la potencia requerida por pulgada cúbica es baja, aún se debe calcular la potencia máxima requerida para lograr una alta tasa de eliminación de metal.
Características de mecanizado: - Material de viruta larga. - En el caso de las aleaciones, el control de la viruta es relativamente sencillo. - Los metales no ferrosos (Al) son pegajosos y requieren un filo afilado. - Fuerza de corte unitaria: 350~700 N/mm². - La fuerza de corte y la potencia necesarias para procesar materiales ISO N están dentro de un rango limitado.
05-S Aleaciones resistentes al calor
¿Qué son las aleaciones resistentes al calor? - Las aleaciones resistentes al calor (HRSA) incluyen muchos materiales con alta aleación a base de hierro, níquel, cobalto o titanio. Grupo: A base de hierro, a base de níquel, a base de cobalto Condiciones de trabajo: Recocido, tratamiento térmico en solución, tratamiento de envejecimiento, laminación, forja, fundición. Características: Un mayor contenido de aleación (cobalto que níquel) garantiza una mejor resistencia al calor, mayor resistencia a la tracción y mayor resistencia a la corrosión.
Áreas de aplicación: Los materiales del grupo S difíciles de procesar se utilizan principalmente en las industrias aeroespacial, de turbinas de gas y de generadores.
La gama es amplia, pero normalmente existen fuerzas de corte elevadas.
Características de procesamiento: - Materiales de viruta larga. - Difícil control de virutas (virutas dentadas). - Se requieren ángulos de desprendimiento negativos para cerámica y ángulos de desprendimiento positivos para carburos. - Fuerza de corte unitaria: Para aleaciones resistentes al calor: 2400~3100 N/mm² Para aleaciones de titanio: 1300~1400 N/mm² - La fuerza y potencia de corte requeridas son muy altas.
06-H Aceros endurecidos
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, la dureza de las piezas duras que se tornean está en el rango de 55~68 HRC.
Aplicaciones: Los aceros templados del grupo H se utilizan en una variedad de industrias, como la industria automotriz y sus subcontratistas, así como en la industria de construcción de maquinaria y en el negocio de moldes.
Forma de las virutas: Generalmente son virutas continuas y al rojo vivo. Esta alta temperatura ayuda a reducir el valor kc1 y es importante para ayudar a resolver problemas de aplicación.
Características de mecanizado: - Materiales de viruta larga. - Control de viruta relativamente bueno. - Se requiere un ángulo de inclinación negativo. - Fuerza de corte unitaria: 2550~4870 N/mm² - La fuerza y potencia de corte requeridas son muy altas.
