Tarkkuusmekaanisten komponenttien työstössä materiaalien valinnassa huomioitavaa
I. Palvelun suorituskykyyn perustuvat huomiot
Vahvuus ja kovuus
Materiaalin valinta perustuu palveluympäristöön ja komponenttien{0}}kantavuusvaatimuksiin. Esimerkiksi moottorin kampiakselit, joihin kohdistuu merkittäviä vaihtelevia kuormituksia, valmistetaan usein lujista seosteräksistä, kuten 40Cr, jotta ne eivät muotoile tai murtu pitkäaikaisissa monimutkaisissa kuormitusolosuhteissa. Sitä vastoin korkeakovien materiaalien työstöön -käytetyt leikkaustyökalut valmistetaan tyypillisesti sementoiduista karbideista, joilla on erittäin korkea kovuus ja kulutuskestävyys, mikä mahdollistaa terävien leikkausreunojen säilyttämisen.
Kulutuskestävyys
Kitkaympäristöissä toimiville komponenteille, kuten hammaspyörille ja laakereille, materiaalit, joilla on hyvä kulutuskestävyys, ovat välttämättömiä. Esimerkiksi autojen vaihteistojen vaihteet valmistetaan yleensä hiiletysteräksistä, kuten 20CrMnTi. Hiiletyksen ja karkaisun jälkeen nämä materiaalit saavuttavat korkean pinnan kovuuden ja kulutuskestävyyden, mikä vähentää tehokkaasti vaihteiston kulumista voimansiirron aikana ja pidentää käyttöikää.
Korroosionkestävyys
Kosteille, happamille tai emäksisille syövyttävälle ympäristölle alttiina olevat osat, kuten kemiallisten laitteiden venttiilit ja putket, vaativat korroosionkestäviä materiaaleja{0}. Esimerkiksi 316L ruostumaton teräs, jolla on erinomainen korroosionkestävyys ja rakeidenvälisen korroosionkestävyys, voi säilyttää vakaan suorituskyvyn ankarissa kemiallisissa ympäristöissä.
Lämpöstabiilisuus
Komponentit, jotka toimivat korkeissa{0}}lämpötiloissa, kuten lentokoneiden-turbiinien siivet, tarvitsevat materiaaleja, joilla on hyvä lämmönkestävyys. Nikkeli-pohjaisia superseoksia, jotka tarjoavat erinomaisen korkean-lämpötilalujuuden, hapettumisenkestävyyden ja kuumakorroosionkestävyyden, käytetään yleisesti turbiinien siivissä. Nämä materiaalit säilyttävät muotonsa ja suorituskykynsä korkeissa lämpötiloissa varmistaen moottorin normaalin toiminnan.
II. Koneistettavuuteen perustuvat huomiot
Koneistettavuus
Työstötehokkuuden ja -laadun parantamiseksi materiaaleilla tulee olla hyvä työstettävyys. Esimerkiksi vapaa{1}}leikkausterästen (kuten Y12, Y15) työstettävyys on parantunut rikin ja lyijyn kaltaisten elementtien lisäyksen ansiosta. Nämä materiaalit vähentävät työkalujen kulumista, pienempiä leikkausvoimia ja helpottavat lastun katkeamista koneistuksen aikana, mikä parantaa koneistuksen tehokkuutta ja pinnan laatua.
Taotettavuus
Takomista vaativille komponenteille materiaalin taotettavuus on ratkaisevan tärkeää. Esimerkiksi 6061-alumiiniseoksella on hyvä muokattavuus ja se voi helposti muuttaa muotoaan kuumassa tilassa. Se voidaan takoa erilaisiin monimutkaisiin muotoihin ja saavuttaa hyvät mekaaniset ominaisuudet takomisen jälkeen.
Hitsattavuus
Kun komponentit on koottava hitsaamalla, tulee valita materiaalit, joilla on hyvä hitsattavuus. Esimerkiksi Q235-teräksellä on erinomainen hitsattavuus ja se on vähemmän altis vioille, kuten halkeamille ja huokoisuudelle hitsauksen aikana. Tämä varmistaa hitsausliitosten lujuuden ja tiivistyksen, ja sitä käytetään laajasti erilaisissa hitsatuissa rakenneosissa.
Lämpökäsittelyn suorituskyky
Hyvien kokonaisominaisuuksien saavuttamiseksi monet tarkkuusmekaaniset komponentit vaativat lämpökäsittelyä. Esimerkiksi 45-teräs voi saavuttaa hyvän lujuuden ja sitkeyden yhdistelmän karkaisun ja karkaisun avulla. Lämpökäsittelyparametrien tiukka valvonta on kuitenkin välttämätöntä muodonmuutosten ja halkeilujen kaltaisten ongelmien estämiseksi.
