金属切断技術がなぜ異なるのか、そしてそれらがプロジェクトにどのような影響を与えるのか、不思議に思ったことはありませんか?この記事では、6つの重要な金属切断方法について、それぞれの特徴と用途を詳しく説明します。これらの違いを理解することで、特定のニーズに適した技術を選択し、作業の効率と精度を確保することができます。鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、非鉄金属、耐熱合金、硬化鋼に関する重要な洞察をご覧ください。
金属切削加工では、さまざまな種類の被削材が使用される。これらの被削材は、明確な切削形成および除去特性を持っており、被削材を効果的に切削するためには、これらの特性を理解することが重要である。
ISO規格によると、金属材料は6つのグループに分類され、それぞれに特有の加工特性がある。この記事では、各グループの包括的な概要を説明します。
金属材料は6つのカテゴリーに分類される:
(1) Pスチール
(2) M-ステンレス・スチール
(3) Kキャスト・アイアン
(4) N-非鉄金属
(5) S-耐熱合金
(6) H硬化鋼
異なる材料の切断特性
スチールとは何か?
鋼は、金属切削業界で広く使用されている材料である。鉄(Fe)を主成分とする合金で、製錬工程を経て製造される。鋼は、非硬化のものと、焼き入れと焼き戻しの工程を経て硬化したものがあり、硬度は最高400HBに達します。
非合金鋼は低い。 炭素含有量 0.8%未満で、鉄以外の合金元素を含まない。一方 合金鋼 は炭素含有量が1.7%未満で、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、バナジウム(V)、タングステン(W)などの合金元素を添加して特性を高めている。
国際標準化機構 | MC | 素材 |
---|---|---|
P | P1 | 非合金鋼 |
P2 | 低合金鋼 (合金元素 ≤ 5%) | |
P3 | 高合金鋼 (合金元素 > 5%) | |
P4 | 鋳鋼 |
金属切削分野では、Pグループが最大の材料グループであり、幅広い産業用途を包含している。このグループの材料は、一般的に長い切り屑の形成と、連続した均一な切り屑の生成能力を特徴とする。具体的な切りくずの形状は、材料の炭素含有量に大きく依存する。
炭素含有量の少ない材料は一般的に強靭で粘性があり、炭素含有量の多い材料は脆い。
加工特性:
ステンレス鋼とは?
国際標準化機構 | MC | 素材 |
---|---|---|
M | P5 | フェライト系/マルテンサイト系ステンレス鋼 |
M1 | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
M2 | スーパーオーステナイトステンレス鋼、Ni≧20% | |
M3 | 二相ステンレス鋼 (オーステナイト系/フェライト系) |
グループMの材料は、石油・ガス、管継手、フランジ、医薬品、加工などの産業で広く使用されている。
これらの材料は、不規則で薄片状の切り屑を生成する傾向があり、通常の鋼に比べて切削力が高い。ステンレス鋼にはいくつかの種類があり、それぞれ チップ破壊 壊れやすいものからほとんど壊れないものまである)性能は、合金の特性と熱処理に左右される。
加工特性:
鋳鉄とは?
国際標準化機構 | MC | 素材 |
---|---|---|
K | K1 | 可鍛鋳鉄 |
K2 | 灰色の鋳鉄 | |
K3 | ダクタイル鋳鉄 | |
K4 | バーミキュラー黒鉛鋳鉄 | |
K5 | オーステンパー・ダクタイル鋳鉄 |
Kグループの素材は主に自動車、機械製造、製鉄産業で使用される。
について チップ形成 これらの材料は、細かい粉状のチップから長いチップまで様々である。この種の材料を処理するのに必要な電力は、一般的に低い。一般的に微細な粉末状の切り屑を生成するねずみ鋳鉄は、切り屑の生成という点で鋼鉄に似ていることが多いダクタイル鋳鉄とは大きく異なることに注意することが重要である。
加工特性:
非鉄金属とは?
国際標準化機構 | MC | 素材 |
---|---|---|
N | N1 | 非鉄金属をベースとした合金 |
N2 | マグネシウム合金 | |
N3 | 銅ベース合金 | |
N4 | 亜鉛ベース合金 |
関連記事 鉄と非鉄金属
Nグループは、航空機製造業とアルミ合金ホイール産業で占められている。
立方ミリメートルあたりに必要なパワーは低いが、高い金属除去率を達成するためには、必要な最大パワーを正確に計算することが重要である。
加工特性:
耐熱合金とは?
耐熱合金(HRSA)は、鉄、ニッケル、コバルト、チタンをベースとした様々な高合金材料で構成されています。
これらの材料は、鉄系、ニッケル系、コバルト系の3つのグループに分類される。これらの材料は、以下のような労働条件で使用される。 アニール溶体化熱処理、時効処理、圧延、鍛造、鋳造。
HRSA材料の特徴は、合金含有率が高いことで、コバルトはニッケルよりも耐熱性に優れ、引張強度が高い。さらに、コバルト含有量が高いほど耐食性も向上する。
国際標準化機構 | MC | 素材 |
---|---|---|
N | S1 | 鉄基合金 |
S2 | ニッケル基合金 | |
S3 | コバルト基合金 | |
S4 | チタン基合金 | |
S5 | タングステン基合金 | |
S6 | モリブデン基合金 |
一般にS材と呼ばれる加工が困難な材料は、主に航空宇宙、ガスタービン、発電機などの産業で使用されている。これらの材料は幅広い用途がありますが、一般的に高い切削力を必要とします。
加工特性:
焼き入れ鋼とは?
国際標準化機構 | MC | 素材 |
---|---|---|
H | H1 | スチール(45-65HRC) |
H2 | チルド鋳鉄 | |
H3 | タングステン・クロム・コバルト合金 | |
H4 | フェロチタン |
グループHの焼入れ鋼は、自動車、機械製造、金型事業など様々な産業で使用されている。切削工程では、高温のため赤熱切粉が連続的に発生します。この高温はkc1値を下げるのに役立ち、用途の課題に対処するのに不可欠です。
加工特性: