O que inserir é melhor para aço cementado temperado com dureza de até HRC58-62 após tratamento térmico? Para peças de aço cementado temperado de alta dureza, insertos de carboneto, insertos cerâmicos e insertos de nitreto de boro cúbico policristalino (CBN) podem ser processados. Por que o inserto de CBN é uma ferramenta mais adequada para aço cementado temperado HRC58-62?
Características de processamento de aço temperado cementado
A dureza do aço temperado carburado é geralmente entre HRC58-62 graus. Aços comuns incluem 20CrMnTi, 40Cr, etc., que são frequentemente usados para engrenagens, mangas de engrenagens, moldes de dentes, eixos de engrenagens e outras peças. Suas características de processamento de corte são as seguintes.
- O aço cementado temperado possui alta resistência e dureza, e quase nenhuma plasticidade, próxima de 0.
- Ao cortar aço cementado temperado HRC58-62, a força de corte é grande e a temperatura de corte é alta.
- Não é fácil produzir uma aresta postiça na superfície de peças de aço temperado cementado.
- A condutividade térmica do aço temperado cementado é baixa.
Processo de tratamento térmico de aço temperado cementado
A têmpera carburizada é um processo comum de tratamento térmico para materiais metálicos. Pode fazer com que a superfície de peças carburadas obtenha alta dureza e melhore sua resistência ao desgaste. Os processos tradicionais incluem principalmente: têmpera em baixa temperatura, têmpera direta de pré-resfriamento, têmpera de aquecimento primário, têmpera de alta temperatura carburizada, tratamento a frio de têmpera secundária, aquecimento por indução após a carburação e outros processos.
Processo de Usinagem de Aço Temperado Carburizado
O aço temperado carburado precisa de processamento fino após o tratamento térmico para garantir o tamanho e a rugosidade da superfície exigidos pelo desenho. No entanto, as peças de aço temperado carburado após o tratamento térmico têm alta dureza e são difíceis de processar. Algumas peças temperadas carburadas são de corte intermitente, o que é fácil de causar lascamento da ferramenta. Tome engrenagens temperadas carburadas como exemplo.
- Tecnologia de processamento de engrenagens: corte – forjamento – normalização – torneamento bruto – tratamento térmico de têmpera e revenimento (têmpera + revenimento em alta temperatura) – torneamento fino – retificação da superfície do dente – inspeção e armazenamento.
- Do ponto de vista da tecnologia de processamento, peças de aço temperado carburado precisam de retificação para garantir os requisitos dos desenhos. As engrenagens são de corte intermitente, e a ferramenta de torneamento não pode ser processada por um tempo.
Materiais de ferramentas para o processo de aço temperado cementado
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de corte, a indústria de ferramentas desenvolveu sucessivamente ferramentas de carboneto revestido, ferramentas de cerâmica e ferramentas de nitreto de boro cúbico para realizar o processamento de aço endurecido cementado por meio de torneamento em vez de retificação.
Inserto de carboneto revestido. É para galvanizar uma camada de material resistente ao desgaste no inserto de carboneto com boa tenacidade. Tem maior dureza e melhor resistência ao desgaste do que o inserto de carboneto não revestido, mas a espessura do revestimento é geralmente de 2 a 18μm, e a camada resistente ao desgaste é fina. O processamento de longo prazo faz com que a camada resistente ao desgaste se desgaste. Depois que a camada resistente ao desgaste é desgastada, o desempenho do processamento não é diferente daquele do carboneto não revestido. Além disso, ao encontrar condições de trabalho intermitentes, a borda do inserto de carboneto revestido é fácil de rachar, resultando em maior desgaste, trocas frequentes de ferramentas, afetando a eficiência do processamento e aumentando os custos das ferramentas.
Inserto cerâmico. Comparado com ferramentas de carboneto revestido, ele tem maior dureza e melhor desempenho, mas a desvantagem é que ele é quebradiço e os insertos cerâmicos são fáceis de quebrar durante o corte intermitente.
Ferramentas CBN. A dureza do material de nitreto de boro cúbico só perde para as ferramentas de diamante, e é coletivamente chamado de ferramentas superduras junto com as ferramentas de diamante. Além de alta dureza e boa resistência ao desgaste, também tem a desvantagem de ser quebradiço. Por meio de esforços e pesquisas contínuas, a indústria de ferramentas do meu país desenvolveu ferramentas de nitreto de boro cúbico de ligante não metálico, o que resolve o problema de que as ferramentas CBN só podem ser usadas para processos de acabamento, mas não para processamento intermitente. Para processamento de peças de aço cementadas e temperadas, o BN-H10 pode ser usado para processos de acabamento contínuo, e o BN-H21 pode ser usado para processos de processamento intermitente fortes.
Parâmetros de corte de aço cementado e temperado por inserto de CBN
Geralmente, há duas condições de trabalho ao processar aço de engrenagem cementado e temperado. Corte contínuo, corte intermitente e torneamento bruto. Meu país desenvolveu materiais BN-H10, BN-H21 e BN-S20 para as duas condições de trabalho. O plano de processamento é o seguinte.
Corte contínuo. Selecione o material BN-H10, que pertence ao inserto CBN composto, e a profundidade de corte é controlada dentro de 0,3 mm. Parâmetros de corte: ap≤1 mm, Fr=0,05-0,35 mm/r, Vc=60-250 m/min.
Corte intermitente. Escolha o material BN-H21, que é uma ferramenta de nitreto de boro cúbico composto com forte resistência ao desgaste e resistência à fratura, e a profundidade de corte é controlada dentro de 0,3 mm. Parâmetros de corte: ap≤1 mm, Fr=0,05-0,35 mm/r, Vc=60-250 m/min.
Torneamento bruto. Há também um tipo de corte intermitente, que pertence ao torneamento de grande tolerância. Devido à grande deformação de grandes peças de trabalho após o tratamento térmico, a tolerância de usinagem é ≥2 mm e pertence ao corte intermitente forte. Neste caso, escolha o material BN-S20 desenvolvido no meu país. Esta marca pertence a uma ferramenta integral de nitreto de boro cúbico sem limite superior na profundidade de corte, que pode preencher todo o inserto.
