Міркування щодо вибору матеріалу при обробці прецизійних механічних компонентів
I. Міркування на основі продуктивності послуги
Міцність і твердість
Вибір матеріалу базується на робочому середовищі та вимогах-до навантаження компонентів. Наприклад, колінчасті вали двигунів, які зазнають значних змінних навантажень, часто виготовляються з-високоміцних легованих сталей, таких як 40Cr, щоб гарантувати, що вони не деформуються та не ламаються під -тривалими складними навантаженнями. Навпаки, ріжучі інструменти, які використовуються для обробки високо-матеріалів твердості, зазвичай виготовляються з твердих сплавів, які мають надзвичайно високу твердість і зносостійкість, що дозволяє їм зберігати гострі ріжучі кромки.
Зносостійкість
Для компонентів, які працюють в умовах тертя, таких як шестерні та підшипники, необхідні матеріали з гарною зносостійкістю. Наприклад, шестерні в автомобільних трансмісіях зазвичай виготовляються з науглерожуваних сталей, таких як 20CrMnTi. Після науглерожування та загартування ці матеріали досягають високої твердості поверхні та зносостійкості, ефективно зменшуючи знос шестерні під час трансмісії та подовжуючи термін служби.
Стійкість до корозії
Компоненти, що піддаються впливу вологих, кислотних або лужних корозійних середовищ, як-от клапани та труби в хімічному обладнанні, потребують корозійно-{0}}стійких матеріалів. Наприклад, нержавіюча сталь 316L із чудовою стійкістю до корозії та міжкристалітною корозією може підтримувати стабільну роботу в агресивних хімічних середовищах.
Термічна стабільність
Компоненти, які працюють у високо-температурному середовищі, як-от турбінні лопаті авіа-двигунів, потребують матеріалів із хорошою термічною стабільністю. Суперсплави на основі-нікелю, які забезпечують чудову -температурну міцність, стійкість до окислення та стійкість до гарячої корозії, зазвичай використовуються для лопаток турбін. Ці матеріали зберігають свою форму і робочі характеристики при високих температурах, забезпечуючи нормальну роботу двигуна.
II. Міркування на основі оброблюваності
Оброблюваність
Щоб підвищити ефективність і якість обробки, матеріали повинні добре піддаватися механічній обробці. Наприклад, сталі-вільного різання (такі як Y12, Y15) мають покращену обробність завдяки додаванню таких елементів, як сірка та свинець. Ці матеріали призводять до зменшення зносу інструменту, нижчої сили різання та легшого руйнування стружки під час обробки, тим самим підвищуючи ефективність обробки та якість поверхні.
Підробність
Для компонентів, які вимагають кування, ковкість матеріалу має вирішальне значення. Наприклад, алюмінієвий сплав 6061 має гарну здатність куватись і легко піддається деформації в гарячому стані. Він може бути кований у різні складні форми та досягає хороших механічних властивостей після кування.
Зварюваність
Якщо компоненти потрібно зібрати за допомогою зварювання, слід вибирати матеріали з хорошою зварюваністю. Наприклад, сталь Q235 має чудову зварюваність і менш схильна до дефектів, таких як тріщини та пористість під час зварювання. Це забезпечує міцність і герметичність зварних з'єднань і широко використовується в різних зварних конструкційних компонентах.
Продуктивність термічної обробки
Для досягнення хороших комплексних властивостей багато прецизійних механічних компонентів потребують термічної обробки. Наприклад, сталь 45 може досягти гарного поєднання міцності та в’язкості шляхом загартування та відпустки. Однак суворий контроль параметрів термічної обробки необхідний, щоб запобігти таким проблемам, як деформація та розтріскування.
