Material de la herramienta de corte – ME Mechanical

Las características básicas que debe tener un corte son:

• El material de la herramienta debe ser al menos un 30-50% más duro que el material de la pieza de trabajo.
• El material de la herramienta debe tener una temperatura de dureza alta y alta.
• Alta tenacidad
• Alta resistencia al desgaste
• Alta conductividad térmica
• bajar Coeficiente de fricción
• facilidad de fabricación y bajo costo,

Los diversos elementos utilizados en los materiales de herramientas de corte y sus propiedades son los siguientes

Los diversos materiales de herramientas de corte realmente utilizados para el procesamiento de corte son acero con alto contenido de carbono, acero de alta velocidad, aleación de fundición no ferrosa, carburo cementado, cerámica Óxidos sinterizados, celemet, diamante, nitruro de boro cúbico, UCON y sialon.

1. Herramientas de acero con alto contenido de carbono

• Su composición es C = 0.8-1.3%, Si = 0.1-0.4% y Mn = 0.1-0.4%.
• Se utiliza para procesar metales blandos como acero de corte libre y latón, y se utiliza como cinceles, etc.
• Estas herramientas tienen una dureza suelta de más de 250 ° C.
• La dureza de la herramienta es de aproximadamente Rc = 65.
• Se utiliza a una velocidad de corte de 5 m/min.

2. Acero de alta velocidad (H.S.S.)
El uso común de HSS es 18-4-1.
El tungsteno 18 se utiliza para aumentar la dureza y la estabilidad a altas temperaturas.
4 – El cromo se utiliza para aumentar la resistencia.
1- El vanadio se utiliza para mantener la nitidez del filo de corte.
Además de este 2,5% a 10% de cobalto, se utiliza para aumentar la dureza al rojo vivo.
Sujetar el hierro

• H.S.S es ampliamente utilizado en taladros, fresas cortadoras, herramientas de corte de un solo punto, moldes, Escariador Etc.
• Pierde su dureza por encima de 600°C.
• A veces, el tungsteno se reemplaza completamente por molibdeno.
• El HSS a base de molibdeno es más barato que el HSS a base de tungsteno y también tiene una tenacidad ligeramente mayor, pero una menor resistencia al agua.

3. Aleaciones fundidas no ferrosas
Es una aleación de
cobalto – 40 a 50%,
cromo – 27 a 32%,
tungsteno – 14 a 29%,
Carbono – 2-4%

• No puede ser tratado térmicamente y se utiliza como una forma de fundición.
• Pérdida de dureza por encima de 800°C
• Tiene una vida útil más larga que H.S.S. y se puede utilizar a velocidades de corte ligeramente más altas.
• Tienen baja tensión y, como todos los materiales de fundición, tienden a romperse si se someten a cargas de choque o no se soportan adecuadamente.

4. Carburo cementado

• Se produce mediante tecnología de pulvimetalurgia que se sinteriza a 1000 ° C.
• La velocidad se puede utilizar 6-8 veces mayor que la de H.S.S.
• Puede soportar hasta 1000°C.
• La alta resistencia a la compresión es más que la resistencia a la tracción.
• Son muy duros, el módulo de Young es aproximadamente tres veces mayor que el del acero.
• Alta resistencia al desgaste.
• Alto Módulo de elasticidad.
• Bajo coeficiente de expansión térmica.
• Alta conductividad térmica, bajo calor específico, baja expansión térmica.

Según ISO, los diferentes grados de materiales de herramientas de carburo se agrupan como

1. Designado como K10 a K50 para cortar CI y metales no ferrosos
2. Designado como P10 a P50 para cortar acero
3. Para aplicaciones de uso general, se designa M10 a M50.

Las ventajas de las herramientas de carburo cementado son las siguientes

• Tienen una alta productividad.
• Producen resultados de superficie de alta calidad.
• Pueden mecanizar acero endurecido.
• Su uso conduce a la reducción de los costes de mecanizado.

5. Cerámica y óxidos sinterizados

• cerámica El óxido sinterizado está hecho básicamente de Al₂O₃, Estos están hechos por tecnología de pulvimetalurgia.
• Se utiliza para velocidades ultra altas (500 m/min).
• Se utiliza sólo para el corte continuo.
• Puede soportar hasta 1200°C.
• Hay una resolución de desgaste muy desgaste.
• Se utiliza para CI y procesamiento de plástico.
• Menor inclinación a soldar metales durante el procesamiento.
• La cerámica comúnmente utilizada es el carburo sinterizado.
• Otro material de herramienta cerámica es el nitruro de silicio, que se utiliza principalmente para CI.

6. Cermet

• Cermet es una combinación de cerámica Se produce por proceso de metalurgia de metal y polvo.
• Cuando se combinan cerámica Al dar una alta resistencia al fuego, el metal proporciona una alta tenacidad y resistencia al choque térmico.
• para Herramientas de corte Combinación normal como Al₂O3 + W + Mo + Boro + Ti, etc.
• La combinación habitual: cerámica 90%, metal 10%.
• El aumento de la proporción de metal reduce la fragilidad hasta cierto punto, y también reduce la resistencia al desgaste.

7. Diamantes

• Los diamantes tienen
  1. Dureza extrema
  2. Baja expansión térmica.
  3. Alta conductividad térmica.
  4. Muy bajo Coeficiente de fricción.
• Los materiales de herramientas de corte de diamante pueden soportar velocidades que van desde 1500 a 2000 m / min.
• En los metales ferrosos, los diamantes no son adecuados debido a la difusión de átomos de carbono del diamante a la pieza de trabajo.
• Puede soportar más de 1500°C.
• Los diamantes sintéticos (artificiales) con una estructura policristalina se han introducido recientemente y se producen mediante un proceso de pulvimetalurgia.

8. Nitruro de boro cúbico (CBN)

• El nombre del producto es Vorozon.
• Se compone de átomos de nitrógeno y boro y se produce por el proceso metalúrgico eléctrico.
• Se utiliza como sustituto del diamante cuando se procesa acero.
• Se utiliza como muela para herramientas H.S.S.
• Se obtiene un excelente acabado superficial.

9. Yukón

• UCON fue desarrollado por Union Carbide en los Estados Unidos.
• Se compone de 50% de columbio, 30% de titanio y 20% de tungsteno.
• Es una aleación de metal refractario que se moldea, se enrolla en láminas y se corta en espacios en blanco. Aunque tiene una dureza de solo 200 BHN, se endurece al difundir nitrógeno a la superficie, produciendo una superficie muy dura con un núcleo blando. No se utiliza debido a su alto costo.

10. Sialon (Sialon)

• Sialon está hecho de pulvimetalurgia, que se fabrica pulverizando polvos de silicio, nitrógeno, aluminio y oxígeno mediante sinterización a 1800 ° C.
• Esto es más difícil cerámica Por lo tanto, se puede usar bien en cortes interrumpidos. La velocidad de corte es 2-3 veces mayor que la cerámica.
• Actualmente, se utiliza para el mecanizado de aleaciones aeroespaciales, álabes de turbinas de gas a base de níquel con una velocidad de corte de 3-5 m / s.