ساخت و تولید

معرفی ونمایش مطالب ومقالات علمی ونمونه سوال در زمینه رشته ساخت وتولید

فولادهای ابزار

دسته بندی ابزارهای برشی از نظر مواد ساخت :

چنان که بیان شد جنس ابزارهای براده برداری را به 7 دستهً متداول تقسیم می کنند:


 

 

 

1-فولادهای تندبر

این فولادها دارای پایه آهن به اضافه عناصر کربن،کرم،وانادیم،مولیبدن یا تنگستن یا ترکیبی از این دو و در بعضی موارد کبالت می باشد .فولادهای تندبر شامل دو خانوادهً مولیبدنی و تنگستنی هستند، از انواع مولیبدنی مثل فولادهای M1،M2،M41و از انواع
تنگستنی
TI،TIS و غیره
با توجه به اینکه عنصر مولیبدن نسبت به تنگستن فراوانتر و ارزانتر است، ساخت فولادهای تندبرمولیبدنی و استفاده از آنها گسترش بسیار بیشتری یافته است از طرفی مقاومت به سایش گروه M نیز بیشتر از گروه Tمی باشد.اصولا مهمترین خاصیت فولادهای تندبر، قابلیت برش کاری آنهاست، که این قابلیت به ترکیبی از عوامل مختلف بستگی دارد که مهمترین آنها چهار عامل زیر هستند: 

a) سختی

b) سختی سرخ

c) مقاومت به سایش

d) تافنس

سختی در فولادهای تندبر معمولی 65-62 راکول C می باشد و در بعضی موارد مثل سری M40 و در بعضی از انواع M30 و T12 تا 69 راکول Cنیز می رسد.

2- فولادهای تندبر متالورژی پودر

فولادهای تندبر ساخته شده به روش متالورزی پودر(P/M) بطور بسیار گسترده ای در ساخت مته ها، قلاویز ها، برقورها فرزها و سایر ابزارهای برشی بخاطر خصوصیات بسیار عالی تولیدی و بالا بودن کارائی بکار می روند. فولادهای معمولی تندبر ساختار خشن و غیر یکنواخت دارند و معایبی نظیر قابلیت سنگ زنی پائین و غیر یکنواختی در سختی نسبت به فولادهای تندبر متالورژی پودردارند، در حالی که در روش PMذرات بسیار ریز یک ساختار بسیار یکنواخت را با یک توزیع یکنواخت بوجود می آورند .مهمترین روش PMدر تولید فولادهای تندبر، تافنس عالی و استحکام فوق العاده ناشی از توزیع یکنواخت ذرات فولاد است، همچنین بهبود قابلیت سنگ زنی ناشی از ریز بودن ذرات و همچنین بهبود کنترل اندازه ها در هنگام تولید و ابعاد در عملیات حرارتی که ناشی از عدم وجود پدیده جدایش ذرات است نیز از محاسن دیگر این روش هستند . مهمترین و معروفترین روش ساخت فولادهای ابزار به روشPM روش ASP(Anti‌SegregetionProcess)است .

3-آلیاژهای ریخته گری شده کبالت

این آلیاژها بدون پایه آهن(حداکثر 0.05-0.02 ( و با پایه کبالت ساخته میشوند و دارای عناصر زیر هستند:

       
عنصر                                        %عنصر

        
کبالت                                          47-42

        
کرم                                            32-25

        
تنگستن                                       21-14

       
عنصر                                       % عنصر

        
کربن                                            4-2

        
تانتالیوم                                        8-2

        
منگنز                                           3-1

        
آهن                                              5-2

       
نیکل                                              7

این مواد در حقیقت پلی بین فولادهای تندبر و کاربیدهای سمانته هستند . سختی خود را در هنگام کار تا دمای خیلی بالاتری نسبت به HSS حفظ می کنند و در سرعتهای برش بالاتری تا 20% بیشتر نیز کار می کنند و بر عکس فولادهای تندبر که سختی خود را براساس عملیات حرارتی بدست می آورند، این آلیاژها در هنگام ریخته گری سختی خود را بدست می آورند و قابلیت نرم شدن وسخت شدن مجدد را ندارند .همانطور که گفته شد موارد کاربرد این مواد، در شرایط کاری ما بین کاربرد فولادهای تندبر و کاربیدهای سمانته است . نظیر سرعت های برشی، جنس قطعه کار، خشن تراشی یا پرداخت و ....

4-کاربیدهای سمانته Cemented Carbide 
کاربیدهای سمانته شامل یک خانواده از مواد سخت، مقاوم به سایش و مقاوم در مقابل درجه حرارت های بالا هستند که در آنها ذرات کاربیدی سخت بوسیله یک فلز واسطه نرم به یکدیگر چسبانیده می شوند .اولین کاربید ساخته شده، کاربید تنگستن WC با بایندر(Binder) کبالت بوده است. کبالت به عنوان بهترین بایندر در تولید کاربیدهای سمانته شناخته شده است و پایه WC-CO در تولید بیشتر کاربیدهای سمانته بکار   می رود . بیش از 50%کاربیدهای تولید شده در ساخت ابزارهای برشی بکار می رود .نوع پر مصرف دیگر کاربیدها، کاربید تیتانیم با بایندر نیکل است .کاربیدهای سمانته، به روش متالورژی پودر و تحت مراحل بسیار دقیق وکنترل شده تولید می گردد تا در نهایت، از ساختار کارائی مطلوب برخوردار باشند.سیستم طبقه بندی کاربیدهای تنگستن که امروزه بیشترین مصرف را در صنعت ابزار برشی دارند بر طبق استانداردISO به صورت زیر است:

·   گروه های کاربید تنگستن پر آلیاژبرای ماشینکاری فولاد با حرف Pو به رنگ آبی

·   گروه های کاربید تنگستن کم آلیاژ برای ماشینکاری فولادهای سوپر آلیاژ با پایه نیکل (فولادهای زنگ نزن) و چدن داکتیل با حرف M و به رنگ زرد                                     ·   گروه های کاربید تنگستن بدون عناصر آلیاژی (کاربیدی) برای ماشینکاری چدن خاکستری ، فلزات غیر آهنی و مواد غیر فلزی با حرف K و به رنگ قرمز

·   هر گروهی دارای اعدادی است که از ماگزیمم سختی به سمت ماگزیمم تافنس انتخاب کننده را راهنمائی می کنند:

P01    ****A 
P50

M10   ****A 
M40

K01    ****A 
K40

5-سرمتها Cermets    
سرمتها یک گروه از محصولات متالورژی پودر هستند که شامل ذرات سرامیک با یک چسب فلزی می باشند .ذرات سرامیک در این ترکیب سختی سرخ را بالا میبرند و مقاومت در مقابل سایش در حد بالائی را تامین می کنند و جزء فلزی ترکیب مقاومت در مقابل ضربه یا تافنس و مقاومت در مقابل شوک ها ی حرارتی را تضمین می کند.یک سرامیک در حقیقت یک اکسید فلزی، یک کاربید و یا مخلوطی از این مواد است. سرمتها مقاومت به سایش بسیار بالاتری نسبت به کاربیدهای سمانته دارند در کنار اینکه در سرعتهای برش خیلی بالاتری نیز کار می کنند اما از طرف دیگر استحکام سرمتها در حدود 15% تا 25% کمتر از استحکام کاربیدهای سمانته است . تافنس سرمتها نیز در مقایسه با کاربیدهای سمانته کمتر است و این کاربرد سرمتها در خشن تراشی را محدود می کند.

6-  سرامیکها     Ceramics                                                           
                       

سرامیکها جدیدترین خانواده مواد ساخت ابزار هستند که برای استفاده در یک رنج وسیع عملیات پرداخت کاری و همچنین براده برداری زیاد از موادی که به سختی ماشینکاری می شوند بکار می روند . سرامیک هائی که در ساخت ابزار برش از آنها استفاده می شوند یا بر پایه اکسید آلومینیوم AL2O3 و یا بر پایه نیترید سیلسیم SC3N4 قرار دارند .
سرامیکها سختی سرخ عالی و همچنین مقاومت در مقابل اکسیداسیون که مقدار خوردگی لبه ها را در دمای بالا کاهش می دهد در ساخت ابزار برشی مورد استفاده قرار گرفته اند. که این خواص سرامیکها را قادر می سازد که در سرعت های بالای ماشینکاری بالاتر از 300 m/minکار کنند، حتی بر روی فلزاتی که به سختی ماشین کاری می شوند.اولین مشکل سرامیک ها در مقایسه با کاربیدهای سمانته، تافنس بسیار پائین آنهاست، علاوه بر این سرامیک ها مقاومت کمتری در مقابل شوک حرارتی دارند و همچنین دلایل کاربرد گسترده آنها را محدوده می سازد.

7-مواد فوق سخت     Ultnahand Materials
الماس و CBNدو تا از بیشترین موادی هستند که تاکنون شناخته شده اند . هر دوی این مواد کاربردهای بی شماریدر صنایع دارند نظیر ساخت ساینده ها و ابزارهای برش فوق سخت .از ویژگی های الماس ماشینکاری مواد غیرآهنی است

[ ۱٤ تیر ۱۳٩٠ ] [ ۱٢:٥٥ ‎ب.ظ ] [ مجید غفاری ] [ نظرات () ]
مجله اینترنتی دانستنی ها ، عکس عاشقانه جدید ، اس ام اس های عاشقانه