金属切断:6つの重要なテクニックを探る

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。

6種類の金属切断の違い

目次

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

6種類の金属材料

異なる材料の切断特性

01-P スチール

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:

  • 長いチップ素材。
  • チップコントロールは比較的簡単でスムーズだ。
  • 軟鋼は粘着性があり、鋭い刃先を必要とする。
  • 単位切断力 kc: 1500-3100 N/mm2
  • ISO P材の加工に必要な切削力とパワーは、限られた範囲内にある。
鋼材加工の特徴

02-M ステンレス鋼

ステンレス鋼とは?

  • ステンレス鋼は、最低11-12%のクロムを含む合金である。
  • 炭素含有量は通常非常に低い(最大0.01%)。
  • 合金は主にNi(ニッケル)、Mo(モリブデン)、Ti(チタン)である。
  • 鋼鉄の表面に緻密なCr2O3の層を形成し、耐食性を高める。
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:

  • 長いチップ素材。
  • チップコントロールは、フェライトでは比較的スムーズだが、フェライトでは難しい。 オーステナイト と二重になっている。
  • 単位切断力: 1800-2850 N/mm2
  • 高い切削力、ビルドアップエッジ、加工中の熱と加工硬化。
ステンレス鋼の加工特性

03-K 鋳鉄

鋳鉄とは?

  • 主なものは3つある。 鋳鉄の種類ねずみ鋳鉄(GCI)、ダクタイル鋳鉄(NCI)、圧縮黒鉛鋳鉄(CGI)。
  • 鋳鉄は、比較的高いケイ素含有量(1-3%)のFe-Cをベースとしている。
  • 炭素含有量は、Cの最大溶解度である2%を超える。 オーステナイト 段階である。
  • Cr(クロム)、Mo(モリブデン)、V(バナジウム)は、炭化物を形成するために添加される。 強度と硬度 が、機械加工性は低下する。
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:

  • 短いチップ素材。
  • あらゆる条件下で良好なチップコントロールが可能。
  • 単位切断力: 790-1350 N/mm2
  • より高速で処理すると、研磨材が摩耗する可能性がある。
  • 中程度の切断力。
鋳鉄の加工特性

04-N 非鉄金属

非鉄金属とは?

  • このクラスには、非鉄金属と硬度130HB未満の軟質金属が含まれる。
  • 非鉄(Al)合金の大部分は、ほぼ22%のケイ素(Si)を含む。
  • 銅、ブロンズ、真鍮。
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:

  • 長いチップ素材。
  • 合金であれば、切りくずの処理は比較的簡単だ。
  • 非鉄金属(Al)は粘着性があり、鋭い刃先を必要とする。
  • 単位切断力: 350-700 N/mm2
  • ISO N材を加工するのに必要な切削力とパワーは、限られた範囲内にある。
非鉄金属の加工特性

05-S H食べる R強い Aロイ

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:

  • 長いチップ素材。
  • 切りくずのコントロールが難しい(鋸歯状の切りくず)。
  • セラミックには負のすくい角が必要で、セラミックには正のすくい角が必要である。 超硬合金.
  • 単位切断力:
  • 耐熱合金用:2400~3100N/mm2
  • について チタン合金:1300-1400 N/mm2
  • 高い切削力とパワーを必要とする。
耐熱合金の加工特性

06-H 硬化 Sティール

焼き入れ鋼とは?

  • 加工の観点からは、焼入れ鋼が最も小さなグループである。
  • このグループには以下が含まれる。 焼き入れと焼き戻し 硬度が45-65HRCを超える鋼。
  • 一般的に、旋削加工される硬い部品の硬度は、通常55~68HRCの間である。
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:

  • 長いチップ素材。
  • チップコントロールは比較的良い。
  • 負のすくい角が必要。
  • 単位切断力: 2550-4870 N/mm2
  • 高い切削力とパワーを必要とする。
焼入れ鋼の加工特性
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シェーン
著者

シェーン

MachineMFG創設者

MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。

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