Qué insertar ¿Es mejor para el acero templado carburizado con una dureza de hasta HRC58-62 después del tratamiento térmico? Para piezas de acero templado carburizado de alta dureza, se pueden procesar insertos de carburo, insertos de cerámica e insertos de nitruro de boro cúbico policristalino (CBN). ¿Por qué el inserto de CBN es una herramienta más adecuada para el acero templado carburizado HRC58-62?
Características de procesamiento del acero templado carburizado
La dureza del acero templado cementado se encuentra generalmente entre HRC58 y 62 grados. Los aceros más comunes incluyen 20CrMnTi, 40Cr, etc., que se utilizan a menudo para engranajes, manguitos de engranajes, moldes de dientes, ejes de engranajes y otras piezas. Sus características de procesamiento de corte son las siguientes.
- El acero templado carburizado tiene alta resistencia y dureza, y casi ninguna plasticidad, cercana a 0.
- Al cortar acero templado carburizado HRC58-62, la fuerza de corte es grande y la temperatura de corte es alta.
- No es fácil producir un borde reforzado en la superficie de piezas de acero templado carburizado.
- La conductividad térmica del acero templado carburizado es baja.
Proceso de tratamiento térmico del acero templado carburizado
El temple carburizado es un proceso de tratamiento térmico común para materiales metálicos. Puede hacer que la superficie de las piezas de trabajo carburizadas obtenga una alta dureza y mejore su resistencia al desgaste. Los procesos tradicionales incluyen principalmente: revenido a baja temperatura, temple directo con preenfriamiento, temple por calentamiento primario, temple carburizado a alta temperatura, tratamiento en frío de temple secundario, calentamiento por inducción después de la carburización y otros procesos.
Proceso de mecanizado de acero templado carburizado
El acero templado carburizado necesita un procesamiento fino después del tratamiento térmico para garantizar el tamaño y la rugosidad de la superficie requeridos por el dibujo. Sin embargo, las piezas de acero templado carburizado después del tratamiento térmico tienen una dureza alta y son difíciles de procesar. Algunas piezas de trabajo templadas carburizadas tienen un corte intermitente, lo que es fácil de provocar astillas en la herramienta. Tomemos como ejemplo los engranajes templados carburizados.
- Tecnología de procesamiento de engranajes: corte – forjado – normalizado – torneado desbaste – tratamiento térmico de temple y revenido (temple + revenido a alta temperatura) – torneado fino – rectificado de superficies de dientes – inspección y almacenamiento.
- Desde el punto de vista de la tecnología de procesamiento, las piezas de acero templado carburizado necesitan rectificado para garantizar los requisitos de los planos. Los engranajes cortan de forma intermitente y la herramienta de torneado no se puede procesar durante un tiempo.
Materiales de herramientas para el proceso de temple y cementación de acero
Con el desarrollo continuo de la tecnología de corte, la industria de herramientas ha desarrollado sucesivamente herramientas de carburo revestido, herramientas de cerámica y herramientas de nitruro de boro cúbico para realizar el procesamiento de acero endurecido carburizado mediante torneado en lugar de rectificado.
Inserto de carburo recubierto. Se trata de galvanizar una capa de material resistente al desgaste sobre el inserto de carburo con buena tenacidad. Tiene mayor dureza y mejor resistencia al desgaste que el inserto de carburo sin recubrimiento, pero el espesor del recubrimiento es generalmente de 2 a 18 μm y la capa resistente al desgaste es delgada. El procesamiento a largo plazo hace que la capa resistente al desgaste se desgaste. Una vez que la capa resistente al desgaste se desgasta, el rendimiento del procesamiento no es diferente al del carburo sin recubrimiento. Además, cuando se encuentran condiciones de trabajo intermitentes, el borde del inserto de carburo recubierto es fácil de agrietar, lo que resulta en un mayor desgaste, cambios frecuentes de herramientas, lo que afecta la eficiencia del procesamiento y aumenta los costos de las herramientas.
Inserto cerámico. Comparado con las herramientas de carburo revestido, tiene mayor dureza y mejor rendimiento, pero la desventaja es que es frágil y los insertos cerámicos se rompen fácilmente durante el corte intermitente.
Herramientas CBN. La dureza del material de nitruro de boro cúbico es superada únicamente por las herramientas de diamante, y se denominan colectivamente herramientas superduras junto con las herramientas de diamante. Además de su alta dureza y buena resistencia al desgaste, también tiene la desventaja de ser frágil. A través de continuos esfuerzos e investigaciones, la industria de herramientas de mi país ha desarrollado herramientas de nitruro de boro cúbico con aglutinante no metálico, lo que resuelve el problema de que las herramientas CBN solo se pueden utilizar para procesos de acabado, pero no para el procesamiento intermitente. Para el procesamiento de piezas de acero carburizado y templado, BN-H10 se puede utilizar para procesos de acabado continuo, y BN-H21 se puede utilizar para procesos de procesamiento intermitente fuerte.
Parámetros de corte de acero cementado y templado mediante inserto CBN
A menudo, existen dos condiciones de trabajo al procesar acero para engranajes carburado y templado: corte continuo, corte intermitente y torneado de desbaste. Mi país ha desarrollado los materiales BN-H10, BN-H21 y BN-S20 para las dos condiciones de trabajo. El plan de procesamiento es el siguiente.
Corte continuo. Seleccione el material BN-H10, que pertenece al inserto de CBN compuesto, y la profundidad de corte se controla dentro de 0,3 mm. Parámetros de corte: ap≤1 mm, Fr=0,05-0,35 mm/r, Vc=60-250 m/min.
Corte intermitente. Elija el material BN-H21, que es una herramienta compuesta de nitruro de boro cúbico con una gran resistencia al desgaste y a la fractura, y la profundidad de corte se controla dentro de 0,3 mm. Parámetros de corte: ap≤1 mm, Fr=0,05-0,35 mm/r, Vc=60-250 m/min.
Torneado en bruto. También existe un tipo de corte intermitente, que pertenece al torneado de gran tolerancia. Debido a la gran deformación de las piezas de trabajo grandes después del tratamiento térmico, la tolerancia de mecanizado es ≥2 mm y pertenece al corte intermitente fuerte. En este caso, elija el material BN-S20 desarrollado en mi país. Esta marca pertenece a una herramienta integral de nitruro de boro cúbico sin límite superior en la profundidad de corte, que puede llenar todo el inserto.
