Considerații pentru selecția materialului în prelucrarea de precizie a componentelor mecanice
I. Considerații bazate pe performanța serviciului
Rezistență și duritate
Selecția materialului se bazează pe mediul de serviciu și pe cerințele{0}}de suport ale componentelor. De exemplu, arborii cotiți ai motorului, care sunt supuși unor sarcini alternative semnificative, sunt adesea fabricați din oțeluri aliate de înaltă-rezistență, cum ar fi 40Cr, pentru a se asigura că nu se deformează sau nu se rupe în condiții de încărcare complexe pe termen lung-. În schimb, sculele de tăiere utilizate pentru prelucrarea materialelor cu duritate mare-sînt fabricate în mod obișnuit din carburi cimentate, care posedă duritate și rezistență la uzură extrem de ridicate, permițându-le să mențină muchii ascuțite.
Rezistenta la uzura
Pentru componentele care funcționează în medii de frecare, cum ar fi angrenajele și rulmenții, materialele cu rezistență bună la uzură sunt esențiale. De exemplu, angrenajele transmisiilor auto sunt de obicei fabricate din oțeluri de cementare precum 20CrMnTi. După cementare și călire, aceste materiale ating o duritate ridicată a suprafeței și rezistență la uzură, reducând eficient uzura angrenajului în timpul transmisiei și prelungind durata de viață.
Rezistenta la coroziune
Componentele expuse la medii corozive umede, acide sau alcaline, cum ar fi supapele și țevile din echipamentele chimice, necesită materiale rezistente la coroziune-. De exemplu, oțelul inoxidabil 316L, cu rezistența sa excelentă la coroziune și rezistența la coroziune intergranulară, poate menține o performanță stabilă în medii chimice dure.
Stabilitate termică
Componentele care funcționează în medii cu temperatură-înaltă, cum ar fi paletele turbinelor din motoarele de aero-, au nevoie de materiale cu stabilitate termică bună. Superaliajele pe bază de-nichel, care oferă o rezistență superioară la temperatură-înaltă, rezistență la oxidare și rezistență la coroziune la cald, sunt utilizate în mod obișnuit pentru paletele turbinei. Aceste materiale își mențin forma și performanța la temperaturi ridicate, asigurând funcționarea normală a motorului.
II. Considerații bazate pe prelucrabilitate
Prelucrabilitate
Pentru a îmbunătăți eficiența și calitatea prelucrării, materialele ar trebui să aibă o prelucrabilitate bună. De exemplu, oțelurile cu tăiere liberă-(cum ar fi Y12, Y15) au o prelucrabilitate îmbunătățită datorită adăugării de elemente precum sulf și plumb. Aceste materiale au ca rezultat o uzură redusă a sculei, forțe de așchiere mai mici și o rupere mai ușoară a așchiilor în timpul prelucrării, sporind astfel eficiența prelucrării și calitatea suprafeței.
Falsificarea
Pentru componentele care necesită forjare, forjabilitatea materialului este crucială. De exemplu, aliajul de aluminiu 6061 are o forjabilitate bună și poate fi ușor deformat în stare fierbinte. Poate fi forjat în diferite forme complexe și atinge proprietăți mecanice bune după forjare.
Sudabilitate
Atunci când componentele trebuie asamblate prin sudură, trebuie alese materiale cu o bună sudabilitate. De exemplu, oțelul Q235 are o sudabilitate excelentă și este mai puțin predispus la defecte precum fisuri și porozitate în timpul sudării. Acest lucru asigură rezistența și etanșarea îmbinărilor sudate și este utilizat pe scară largă în diferite componente structurale sudate.
Performanța tratamentului termic
Pentru a obține proprietăți complete bune, multe componente mecanice de precizie necesită tratament termic. De exemplu, oțelul 45 poate obține o combinație bună de rezistență și duritate prin călire și revenire. Cu toate acestea, este necesar un control strict al parametrilor de tratament termic pentru a preveni probleme precum deformarea și fisurarea.
