هل تساءلت يومًا عن سبب اختلاف تقنيات قطع المعادن وكيفية تأثيرها على مشاريعك؟ تستكشف هذه المقالة ست طرق أساسية لقطع المعادن، وتوضح بالتفصيل خصائصها وتطبيقاتها الفريدة. من خلال فهم هذه الاختلافات، ستكون مجهزًا بشكل أفضل لاختيار التقنية المناسبة لاحتياجاتك الخاصة، مما يضمن الكفاءة والدقة في عملك. تعمّق لاكتشاف الرؤى الرئيسية في الفولاذ، والفولاذ المقاوم للصدأ، والحديد الزهر، والمعادن غير الحديدية، والسبائك المقاومة للحرارة، والفولاذ المقوى.
في عملية قطع المعادن، هناك أنواع مختلفة من مواد قطع العمل. وتتميز هذه المواد بخصائص مميزة لتشكيل القطع وإزالته، ومن المهم فهم هذه الخصائص من أجل قطع المواد بفعالية.
وفقًا لمعيار ISO، يتم تصنيف المواد المعدنية إلى ست مجموعات، لكل منها خصائص المعالجة الخاصة بها. سنقدم في هذه المقالة نظرة عامة شاملة عن كل مجموعة.
الفئات الست للمواد المعدنية هي:
(1) ف-ستيل (P-Steel)
(2) الفولاذ المقاوم للصدأ M-
(3) حديد K-كاست كي
(4) ن-المعادن غير الحديدية
(5) سبيكة مقاومة للحرارة S- سبائك مقاومة للحرارة
(6) فولاذ مقوى H
خصائص القطع للمواد المختلفة
ما هو الفولاذ؟
الصلب مادة مستخدمة على نطاق واسع في صناعة قطع المعادن. وهو سبيكة تتكون أساساً من الحديد (Fe) ويتم إنتاجها من خلال عملية الصهر. يمكن أن يكون الفولاذ إما غير مقوى أو مقوى من خلال عملية التبريد والتبريد، مما يؤدي إلى مستوى صلابة يصل إلى 400HB.
يحتوي الفولاذ غير السبائكي على محتوى الكربون أقل من 0.8% ولا يحتوي على أي عناصر سبائك أخرى إلى جانب الحديد. من ناحية أخرى سبائك الصلب يحتوي على محتوى كربون أقل من 1.71 تيرابايت 3 تيرابايت، وتُضاف عناصر سبائك إضافية مثل النيكل (Ni) والكروم (Cr) والموليبدينوم (Mo) والفاناديوم (V) والتنجستن (W) لتعزيز خواصه.
| الأيزو | MC | المواد |
|---|---|---|
| P | P1 | الفولاذ غير السبائكي |
| P2 | فولاذ منخفض السبائك (عنصر السبيكة ≤ 5%) | |
| P3 | فولاذ عالي السبائك (عنصر السبيكة > 5%) | |
| P4 | فولاذ مصبوب |
في مجال قطع المعادن، تعتبر المجموعة P أكبر مجموعة مواد في مجال قطع المعادن، وتشمل مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية. وتتميز المواد الموجودة في هذه المجموعة عادةً بتكوين رقائق طويلة والقدرة على إنتاج رقائق متواصلة وموحدة. ويعتمد شكل الرقائق المحدد إلى حد كبير على محتوى الكربون في المادة.
عادةً ما تكون المواد ذات المحتوى المنخفض من الكربون صلبة ولزجة، بينما تكون المواد ذات المحتوى العالي من الكربون هشة.
خصائص المعالجة:
ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ؟
| الأيزو | MC | المواد |
|---|---|---|
| M | P5 | الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي/المارتنسيتي |
| M1 | الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ | |
| M2 | الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفائق الأوستنيتي، Ni≥20% | |
| M3 | الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (الأوستنيتي/الحديدي) |
تُستخدم مواد المجموعة M على نطاق واسع في صناعات مثل النفط والغاز وتجهيزات الأنابيب والفلنجات والمستحضرات الصيدلانية والمعالجة.
تميل هذه المواد إلى إنتاج شريحة غير منتظمة ومتقشرة ولها قوة قطع أعلى مقارنةً بالفولاذ العادي. هناك عدة أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، و كسر الرقاقة يعتمد الأداء (الذي يمكن أن يتراوح من السهل إلى شبه المستحيل كسره) على خواص السبيكة والمعالجة الحرارية.
خصائص المعالجة:
ما هو الحديد الزهر؟
| الأيزو | MC | المواد |
|---|---|---|
| K | K1 | حديد الزهر القابل للطرق |
| K2 | حديد زهر رمادي | |
| K3 | حديد الدكتايل | |
| K4 | حديد الزهر الجرافيت الجرافيت الفيرمي | |
| K5 | حديد الدكتايل المُقوّى الأوستيمبلي |
تُستخدم مواد المجموعة K بشكل أساسي في صناعات السيارات وتصنيع الآلات وصناعة الحديد.
إن تشكيل البُرادة يمكن أن تختلف هذه المواد من رقائق مسحوق ناعم إلى رقائق طويلة. وعادة ما تكون الطاقة المطلوبة لمعالجة هذه المجموعة من المواد منخفضة. ومن المهم ملاحظة أن حديد الزهر الرمادي، الذي ينتج عادةً برادة مسحوقية ناعمة، يختلف اختلافًا كبيرًا عن حديد الزهر المطيل، الذي غالبًا ما يشبه الصلب من حيث تكوين البرادة.
خصائص المعالجة:
ما هي المعادن غير الحديدية؟
| الأيزو | MC | المواد |
|---|---|---|
| N | N1 | سبيكة تعتمد على معادن غير حديدية |
| N2 | سبيكة أساسها المغنيسيوم | |
| N3 | سبيكة قاعدة النحاس | |
| N4 | سبيكة أساسها الزنك |
قراءة ذات صلة: المعادن الحديدية مقابل المعادن غير الحديدية
تهيمن على المجموعة N صناعة الطائرات وصناعة العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم.
في حين أن الطاقة المطلوبة لكل ملليمتر مكعب منخفضة، فمن المهم حساب الطاقة القصوى اللازمة بدقة من أجل تحقيق معدلات إزالة المعادن العالية.
خصائص المعالجة:
ما هي السبيكة المقاومة للحرارة؟
تتألف السبائك المقاومة للحرارة (HRSA) من مجموعة من المواد عالية السبائك القائمة على الحديد أو النيكل أو الكوبالت أو التيتانيوم.
تُصنف هذه المواد إلى ثلاث مجموعات: المواد القائمة على الحديد والنيكل والكوبالت. وتستخدم في ظروف العمل مثل التلدينوالمعالجة الحرارية بالمحلول، والمعالجة الحرارية بالمحلول، ومعالجة التقادم، والدرفلة، والتشكيل، والصب.
تتميز المواد المصنوعة من سبائك HRSA بمحتواها العالي من السبائك، حيث يوفر الكوبالت مقاومة أفضل للحرارة وقوة شد أعلى من النيكل. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي ارتفاع محتوى الكوبالت أيضًا إلى زيادة مقاومة التآكل.
| الأيزو | MC | المواد |
|---|---|---|
| N | S1 | سبيكة ذات أساس حديدي |
| S2 | سبيكة أساسها النيكل | |
| S3 | سبيكة أساسها الكوبالت | |
| S4 | سبيكة أساسها التيتانيوم | |
| S5 | سبيكة أساسها التنغستن | |
| S6 | سبيكة أساسها الموليبدينوم |
تُستخدم المواد التي يصعب معالجتها، والتي يشار إليها عادةً بالمواد S-materials، في المقام الأول في صناعات مثل الفضاء الجوي وتوربينات الغاز والمولدات. هذه المواد لها مجموعة واسعة من التطبيقات، ولكنها تتطلب عادةً قوة قطع عالية.
خصائص المعالجة:
ما هو الفولاذ المقوى؟
| الأيزو | MC | المواد |
|---|---|---|
| H | H1 | فولاذ (45-65HRC) |
| H2 | حديد الزهر المبرد | |
| H3 | سبيكة التنجستن والكروم والكوبالت | |
| H4 | فيرو-تيك |
يستخدم الفولاذ المقوى في المجموعة H في مختلف الصناعات، بما في ذلك صناعة السيارات وتصنيع الماكينات وأعمال القوالب. أثناء عملية القطع، ينتج الفولاذ عادةً رقائق ساخنة حمراء مستمرة بسبب درجات الحرارة المرتفعة التي ينطوي عليها الأمر. تساعد درجة الحرارة المرتفعة هذه على تقليل قيمة kc1 وهي ضرورية في معالجة تحديات التطبيق.
خصائص المعالجة:
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO