7 tipos principales de materiales de corte de metal

Los siguientes son algunos materiales de herramientas enumerados en el orden en que se inventaron y implementaron: 1. Acero al carbono 2. Acero de alta velocidad (HSS) 3. Carburos cementados 4. Stelita 5. Cerámica 6. Nitruro de boro cúbico (CBN) 7. Diamante.

Tipo # 1. Acero al carbono:

El acero al carbono medio o alto contiene de 1 a 1.5% de carbono se utiliza como material de herramienta para trabajos de mecanizado en general desde 1870. Se requieren algunos aditivos (cromo y tungsteno) para mejorar la resistencia al desgaste. El acero comienza a perder su dureza a unos 250 ° C. No es el preferido para las operaciones de mecanizado modernas en las que se emplean altas velocidades de corte y cortes pesados y, por lo general, se emplean.

Propiedades:

yo. Sólo apto para temperaturas inferiores a 250 ° C.

ii. Baja dureza en caliente.

iii. Utilizado a bajas velocidades de corte.

Tipo # 2. Acero de alta velocidad (HSS):

HSS es un acero de aleación especial. Contiene elementos de aleación como tungsteno, molibdeno, vanadio, cromo, etc.

Hay tres tipos generales de HSS, que se dan en la siguiente tabla. 9.13:

Los elementos de aleación aumentan su resistencia, tenacidad, resistencia al desgaste y capacidad de corte. HSS conserva su dureza a unos 600 ° C. Se usa comúnmente para taladros, escariadores, brocas, fresas, grifos, herramientas de corte de torno, placas de engranajes, etc.

Propiedades:

yo. Dureza en caliente hasta 600 ° C.

ii. Posibilidad de cortar a altas velocidades.

iii. Buena resistencia al desgaste.

iv. Buena tenacidad, alta resistencia a las fracturas.

v. Adecuado para herramientas de alto ángulo de inclinación positivo.

vi. Adecuado para máquinas herramienta con baja rigidez que están sometidas a vibraciones y vibraciones.

Tipo # 3. Carburos cementados:

Un material extremadamente duro hecho de polvo de carburo de tungsteno. Los carburos cementos se preparan a partir de una mezcla de tungsteno, titanio, tentalum y carbono mediante un proceso de pulvimetalurgia. Las herramientas de carburo se utilizan generalmente en forma de puntas soldadas o sujetadas.

Los carburos cementados pueden subdividirse en tres grupos:

(a) Carburo de tungsteno recto (en una matriz de cobalto).

(b) Carburos cementados de titanio y tungsteno.

Se pueden usar altas velocidades de corte y el material difícil de cortar con HSS se puede mecanizar fácilmente usando herramientas con punta de carburo.

Propiedades:

yo. Dureza en caliente hasta 1000 ° C.

ii. Alta resistencia al desgaste y al calor.

iii. Alta conductividad térmica.

iv. Alta resistencia a la compresión (500 kg / mm ², 30 a 50% más alto que el HSS).

v. Tasa de eliminación de material más rápida.

vi. Alta velocidad de corte (50 a 350 m / min).

vii Calor específico bajo.

viii. Baja expansión térmica.

ix Muy baja resistencia al impacto.

X. Muy expansión.

Ha demostrado ser muy exitoso en el mecanizado de hierro fundido y metales no ferrosos a una velocidad mucho mayor que la que HSS puede lograr. Sin embargo, son menos eficaces en el corte de acero.

Tipo # 4. Stellite:

Stellite es una aleación no ferrosa que consiste en cobalto, tungsteno y cromo. Tiene una buena resistencia a los golpes. Su dureza en caliente oscila entre 700 y 850 ° C. Se utilizan para el mecanizado de materiales como el bronce y el hierro maleable, etc.

Tipo # 5. Cerámica:

Las cerámicas también se llaman óxidos cementados. El principal constituyente de la cerámica es el óxido de aluminio. También se agrega cierta cantidad de óxido de magnesio u óxido de titanio junto con algún aglutinante. Las herramientas de cerámica son capaces de soportar altas temperaturas sin perder su dureza hasta 1500 ° C. Son una buena resistencia al desgaste, pero son más frágiles. Las herramientas de cerámica están disponibles en forma de puntas de herramienta, que están soldadas al vástago de acero al carbono medio.

Propiedades:

yo. Muy alta dureza en caliente hasta 1500 ° C.

ii. Resistencia a la compresión extremadamente alta.

iii. Es bastante frágil.

iv. Baja conductividad térmica, por lo general, no se requiere refrigerante.

v. Fricción de bajo coeficiente entre el chip, el trabajo y la superficie de la herramienta.

vi. Puede usarse a velocidades de corte más altas (2 a 3 veces más que otras herramientas de corte).

vii Las herramientas de cerámica tienen un rastrillo negativo de 5 a 7 grados para reforzar el filo.

Tipo # 6. Nitruro de boro cúbico (CBN):

CBN es el material más duro conocido actualmente junto al diamante. El CBN se introdujo en 1962. El CBN se fabrica mediante la unión de una capa de 0, 5 a 1 mm de nitruro de boro cúbico policristalino a una sustancia de carburo sinterizando a presión. El carburo proporciona resistencia a los golpes, mientras que la capa de CBN proporciona una resistencia al desgaste y una resistencia del filo muy altas, Fig. 9.37.

Tipo # 7. Diamante:

El diamante es el material más duro conocido. Es frágil y ofrece una baja resistencia a los golpes, pero es altamente resistente al desgaste. Se utilizan en forma de brocas insertadas o sostenidas en un vástago de acero adecuadamente diseñado. Debido a su alto costo, encuentran un uso limitado como herramienta de corte.

Los diamantes se dividen en cuatro categorías:

Carbones, ballar, boarts y piedras ornamentales. Las herramientas de corte están hechas de boart solamente. Boarts son cristales simples, menos claros y libres de fallas, muy duros.

Propiedades:

yo. Alta dureza en caliente hasta 800 ° C.

ii. Muy duro, muy quebradizo.

iii. Menor coeficiente de fricción.

iv. Menor coeficiente de expansión térmica (12% el del acero).

v. pobre conductor eléctrico.

Las siguientes Tablas 9.14 y 9.15 muestran las características del material de la herramienta de un vistazo: