No processo de corte de metal, a parte cortante da ferramenta é diretamente responsável pelo trabalho de corte. Portanto, o material da parte cortante da ferramenta é geralmente denominado material da ferramenta.
A escolha razoável do material da ferramenta é uma parte importante do processo de corte, pois determina em grande parte o nível de produtividade de corte, o consumo da ferramenta e os custos de processamento, bem como o tamanho da precisão de usinagem e a qualidade da superfície.
O desenvolvimento de materiais para ferramentas de corte também é promovido e influenciado pelo desenvolvimento de materiais para peças.
Hoje, compartilharei com vocês os princípios básicos dos materiais das ferramentas de corte, bem como os métodos para selecioná-los.
As propriedades que corte materiais de ferramentas devem ter
Durante o processo de corte, a ferramenta de corte é submetida a grande pressão de corte, fricção e força de impacto, resultando em alta temperatura de corte.
A ferramenta funciona em um ambiente de alta temperatura, alta pressão e atrito severo. O uso de materiais inadequados desgastará ou quebrará rapidamente a ferramenta.
Portanto, o material da ferramenta deve atender a alguns requisitos básicos.
1. Alta dureza e boa resistência ao desgaste
A dureza é uma característica fundamental que os materiais das ferramentas devem possuir.
Para cortar cavacos de uma peça, a dureza da ferramenta deve ser maior que a do material da peça.
A aresta de corte das ferramentas utilizadas para cortar materiais metálicos geralmente apresenta dureza acima de 60HRC.
Para materiais de aço carbono para ferramentas, a dureza deve estar acima de 62HRC à temperatura ambiente.
A dureza do aço rápido é 63-70HRC, enquanto a dureza das ferramentas de metal duro é 89-93HRC.
A resistência ao desgaste refere-se à capacidade do material da ferramenta de resistir ao desgaste.
Em geral, quanto maior a dureza do material da ferramenta, melhor será a resistência ao desgaste.
A resistência ao desgaste depende da dureza dos pontos duros (como carbonetos, nitretos, etc.) na estrutura metalográfica do material da ferramenta, do número desses pontos, do seu tamanho de partícula e da sua uniformidade de distribuição, bem como do composição química, resistência, microestrutura e temperatura da zona de atrito do material da ferramenta.
Se a qualidade do material for levada em consideração e a temperatura na zona de atrito e o desgaste químico não forem considerados, o seguinte método pode ser usado para expressar a resistência ao desgaste WR do material:
(1) Ao processar peças de materiais comuns, geralmente são usados aço rápido comum e metal duro. Novas classes de materiais de ferramentas de alto desempenho podem ser selecionadas ao processar materiais difíceis de usinar. As pastilhas de CBN e PCD só devem ser consideradas no processamento de materiais de alta dureza ou quando materiais de ferramentas convencionais em processamento de precisão não conseguem atender aos requisitos de precisão de processamento.
(2) É difícil considerar totalmente a resistência, composição, dureza e resistência ao desgaste de qualquer material de ferramenta de corte. Ao selecionar o tipo de material da ferramenta, a usinabilidade e as condições de processamento do material da peça devem ser consideradas. A resistência ao desgaste é geralmente considerada inicialmente, e o problema de lascamento deve ser resolvido com parâmetros geométricos razoáveis da ferramenta, tanto quanto possível. Somente quando o material da ferramenta é muito frágil e causa lascamento, é necessário reduzir os requisitos de resistência ao desgaste e é necessário escolher uma classe com melhor resistência e tenacidade.
Em circunstâncias normais, ao cortar em baixas velocidades, o processo de corte não é estável e é fácil ocorrer lascamento. É aconselhável escolher um tipo de material de ferramenta com boa resistência e tenacidade. No corte em alta velocidade, a temperatura de corte tem maior impacto no desgaste dos materiais da ferramenta. Recomenda-se selecionar materiais de ferramentas de bens de consumo duráveis com boas propriedades de retificação.
