การตัดวัสดุโลหะชนิดต่างๆ แตกต่างกันอย่างไร?

ในการตัดโลหะจะมีวัสดุชิ้นงานที่แตกต่างกัน วัสดุที่แตกต่างกันมีรูปแบบการตัดและการถอดที่แตกต่างกัน เราจะเชี่ยวชาญคุณลักษณะของวัสดุชนิดต่างๆ ได้อย่างไร? วัสดุโลหะมาตรฐาน ISO แบ่งออกเป็น 6 กลุ่มประเภทต่างๆ โดยแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะในแง่ของความสามารถในการขึ้นรูป และบทความนี้จะสรุปแยกกัน

วัสดุโลหะแบ่งออกเป็น 6 ประเภท:
(1) เหล็กพี
(2) เหล็กกล้าไร้สนิม M
(3) เหล็กหล่อเค
(4) N-โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
(5) โลหะผสมทนความร้อน S
(6) เหล็กชุบแข็ง H
รูปภาพ
↑↑ลักษณะการตัดของวัสดุประเภทต่างๆ↑↑
01-พีสตีล
เหล็กคืออะไร?
- เหล็กเป็นกลุ่มวัสดุที่ใหญ่ที่สุดในการตัดโลหะ
- เหล็กอาจเป็นเหล็กไม่ชุบแข็งหรือเหล็กชุบแข็งและอบคืนตัว (ความแข็งสูงถึง 400HB)
- เหล็ก คือ โลหะผสมที่มีธาตุเหล็ก (Fe) เป็นส่วนประกอบหลัก เป็นการผลิตผ่านกระบวนการถลุง
- ปริมาณคาร์บอนของเหล็กที่ไม่ใช่โลหะผสมน้อยกว่า 0.8% มีเพียง Fe เท่านั้นและไม่มีองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ
- ปริมาณคาร์บอนของโลหะผสมเหล็กน้อยกว่า 1.7% และมีการเพิ่มองค์ประกอบอัลลอยด์เช่น Ni, Cr, Mo, V, W เป็นต้น
รูปภาพ
รูปแบบการใช้งาน: ภายในขอบเขตของการตัดโลหะ กลุ่ม P เป็นกลุ่มวัสดุที่ใหญ่ที่สุด เนื่องจากครอบคลุมพื้นที่อุตสาหกรรมต่างๆ หลายแห่ง
โดยทั่วไปแล้ว วัสดุจะเป็นวัสดุที่มีเศษยาวซึ่งก่อให้เกิดเศษที่ต่อเนื่องและสม่ำเสมอ รูปแบบเศษที่เฉพาะเจาะจงมักจะขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน
– มีปริมาณคาร์บอนต่ำ=วัสดุเหนียวและเหนียว
– มีปริมาณคาร์บอนสูง=วัสดุเปราะ
ลักษณะการประมวลผล:
- วัสดุชิปยาว
- การควบคุมเศษทำได้ค่อนข้างง่ายและราบรื่น
- เหล็กเหนียวมีความเหนียวและต้องใช้คมตัดที่คม
- แรงตัดต่อหน่วย kc: 1500~3100 N/mm²
- แรงตัดและกำลังที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลวัสดุ ISO P อยู่ในช่วงที่จำกัด
รูปภาพ
02-เอ็มสแตนเลส
สแตนเลสคืออะไร?
- สแตนเลสเป็นวัสดุโลหะผสมที่มีโครเมียมอย่างน้อย 11%~12%
- โดยทั่วไปปริมาณคาร์บอนจะต่ำมาก (ต่ำสุดถึง 0.01% สูงสุด)
- โลหะผสมหลัก ได้แก่ Ni (นิกเกิล), Mo (โมลิบดีนัม) และ Ti (ไทเทเนียม)
- ก่อตัวเป็นชั้น Cr2O3 ที่หนาแน่นบนพื้นผิวเหล็ก ทำให้ทนทานต่อการกัดกร่อน
รูปภาพ
ขอบเขตการใช้งาน: ในกลุ่ม M การใช้งานส่วนใหญ่เป็นของน้ำมันและก๊าซ อุปกรณ์ท่อ หน้าแปลน อุตสาหกรรมกระบวนการ และอุตสาหกรรมยา
รูปทรงเศษ: วัสดุทำให้เกิดเศษไม่สม่ำเสมอและเป็นขุย ซึ่งทำให้มีแรงตัดสูงกว่าเหล็กกล้าทั่วไป สแตนเลสมีหลายประเภท ประสิทธิภาพการหักเศษ (จากง่ายไปเกือบเป็นไปไม่ได้) ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของโลหะผสมและการบำบัดความร้อน
ลักษณะการประมวลผล:
- วัสดุชิปยาว
- การควบคุมเศษค่อนข้างราบรื่นในเฟอร์ไรต์ และยากกว่าในออสเทนไนต์และดูเพล็กซ์
- แรงตัดต่อหน่วย: 1800~2850 N/mm²
- แรงตัดสูง คมตัดสะสม ความร้อน และการแข็งตัวของงานระหว่างการตัดเฉือน
รูปภาพ
03-เหล็กหล่อเค
เหล็กหล่อคืออะไร?
- เหล็กหล่อมี 3 ประเภทหลัก: เหล็กหล่อสีเทา (GCI), เหล็กดัด (NCI) และเหล็กกราไฟท์บดอัด (CGI)
- เหล็กหล่อส่วนใหญ่ประกอบด้วย Fe-C และมีปริมาณซิลิคอนค่อนข้างสูง (1%~3%)
- ปริมาณคาร์บอนเกิน 2% ซึ่งเป็นความสามารถในการละลายสูงสุดของ C ในเฟสออสเทนไนต์
- เติม Cr (โครเมียม), Mo (โมลิบดีนัม) และ V (วานาเดียม) เพื่อสร้างคาร์ไบด์ ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง แต่ลดความสามารถในการแปรรูป
รูปภาพ
รูปแบบการใช้งาน: Group K ส่วนใหญ่จะใช้ในชิ้นส่วนรถยนต์ การผลิตเครื่องจักร และอุตสาหกรรมการรีดเหล็ก
รูปร่างเศษ: วัสดุมีรูปร่างแตกต่างกันไป ตั้งแต่เศษเกือบเป็นแป้งไปจนถึงเศษยาว พลังงานที่จำเป็นในการประมวลผลกลุ่มวัสดุนี้มักจะน้อย
*หมายเหตุ: มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างเหล็กหล่อสีเทา (โดยปกติแล้วเศษจะเกือบจะเป็นผง) และเหล็กดัด การหักเศษของเหล็กหล่อหลังมักจะคล้ายกับเหล็กกล้า
ลักษณะการประมวลผล:
- วัสดุชิปสั้น
- ควบคุมเศษได้ดีในทุกสภาวะการทำงาน
- แรงตัดต่อหน่วย: 790~1350 N/mm²
- การตัดเฉือนด้วยความเร็วสูงทำให้เกิดการสึกหรอแบบเสียดสี
- แรงตัดปานกลาง
รูปภาพ

04-โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
วัสดุโลหะที่ไม่ใช่เหล็กคืออะไร?
- หมวดหมู่นี้รวมถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก โลหะอ่อนที่มีความแข็งต่ำกว่า 130 HB
- โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Al) อัลลอยด์ที่มีซิลิคอน (Si) เกือบ 22% เป็นชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุด
- ทองแดง บรอนซ์ ทองเหลือง
รูปภาพ
สาขาการใช้งาน: การผลิตเครื่องบินและผู้ผลิตล้อรถยนต์โลหะผสมอะลูมิเนียมครองตำแหน่งหลักในกลุ่ม N
แม้ว่ากำลังไฟฟ้าที่ต้องการต่อลูกบาศก์นิ้วจะต่ำ แต่เพื่อให้ได้อัตราการขจัดโลหะสูง ยังคงจำเป็นต้องคำนวณกำลังสูงสุดที่ต้องการ
ลักษณะการประมวลผล:
- วัสดุชิปยาว
- ในกรณีของโลหะผสม การควบคุมเศษทำได้ค่อนข้างง่าย
- โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Al) มีความเหนียวและต้องใช้คมตัดที่คม
- แรงตัดต่อหน่วย: 350~700 N/mm²
- แรงตัดและกำลังที่จำเป็นในการประมวลผลวัสดุ ISO N อยู่ในช่วงที่จำกัด
รูปภาพ
05-S โลหะผสมทนความร้อน
โลหะผสมทนความร้อนคืออะไร?
- โลหะผสมทนความร้อน (HRSA) ประกอบด้วยวัสดุที่มีโลหะผสมสูงหลายชนิด เช่น เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ หรือไทเทเนียม
กลุ่ม: มีธาตุเหล็ก ธาตุนิกเกิล โคบอลต์เป็นหลัก
สภาพการทำงาน: การหลอม, การรักษาความร้อนด้วยสารละลาย, การรักษาความชรา, การรีด, การปลอม, การหล่อ
คุณสมบัติ: ปริมาณโลหะผสมที่สูงกว่า (โคบอลต์มากกว่านิกเกิล) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานความร้อนที่ดีขึ้น ความต้านทานแรงดึงที่สูงขึ้น และความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้น
รูปภาพ
รูปแบบการใช้งาน: วัสดุกลุ่ม S ที่แปรรูปยากส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ กังหันก๊าซ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ช่วงมีความกว้าง แต่มักจะมีแรงตัดสูง
ลักษณะการประมวลผล:
- วัสดุชิปยาว
- ความยากในการควบคุมเศษ (เศษหยัก)
- ต้องใช้มุมคายลบสำหรับเซรามิก และต้องมีมุมคายบวกสำหรับคาร์ไบด์
- แรงตัดต่อหน่วย:
สำหรับโลหะผสมทนความร้อน: 2400~3100 N/mm²
สำหรับโลหะผสมไทเทเนียม: 1300~1400 N/mm²
- ต้องใช้แรงตัดและกำลังสูง
รูปภาพ
06-เหล็กชุบแข็ง H
เหล็กชุบแข็งคืออะไร?
- จากมุมมองของการตัดเฉือน เหล็กชุบแข็งถือเป็นกลุ่มที่เล็กที่สุด
- This group includes quenched and tempered steels with hardness >45~65 เหล็กแผ่นรีดร้อน
- โดยทั่วไป ช่วงความแข็งของชิ้นส่วนแข็งที่ถูกกลึงโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 55~68 HRC
รูปภาพ
ขอบเขตการใช้งาน: เหล็กชุบแข็งในกลุ่ม H ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์และผู้รับเหมาช่วง ตลอดจนการสร้างเครื่องจักรและธุรกิจแม่พิมพ์
รูปร่างของชิป: มักจะต่อเนื่องกัน ชิปร้อนแดง อุณหภูมิสูงนี้จะช่วยลดค่า kc1 ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการช่วยแก้ปัญหาความท้าทายในการใช้งาน
ลักษณะการประมวลผล:

- วัสดุชิปยาว
- ควบคุมเศษค่อนข้างดี
- ต้องใช้มุมคายลบ
- แรงตัดต่อหน่วย: 2550~4870 N/mm²
- ต้องใช้แรงตัดและกำลังสูง