Razmatranja za odabir materijala u preciznoj obradi mehaničkih komponenti
I. Razmatranja temeljena na izvedbi usluge
Snaga i tvrdoća
Odabir materijala temelji se na radnom okruženju i zahtjevima-nosivosti komponenti. Na primjer, radilice motora, koje su izložene značajnim izmjeničnim opterećenjima, često su izrađene od-legiranih čelika visoke čvrstoće kao što je 40Cr kako bi se osiguralo da se ne deformiraju ili polome pod dugotrajnim-uvjetima složenog opterećenja. Nasuprot tome, alati za rezanje koji se koriste za obradu materijala visoke-tvrdoće obično su izrađeni od cementiranih karbida, koji imaju izuzetno visoku tvrdoću i otpornost na trošenje, što im omogućuje da zadrže oštre rezne rubove.
Otpornost na trošenje
Za komponente koje rade u okruženju trenja, kao što su zupčanici i ležajevi, bitni su materijali s dobrom otpornošću na trošenje. Na primjer, zupčanici u automobilskim mjenjačima obično se izrađuju od čelika za pougljičenje poput 20CrMnTi. Nakon naugljičavanja i kaljenja, ovi materijali postižu visoku površinsku tvrdoću i otpornost na habanje, učinkovito smanjujući trošenje zupčanika tijekom prijenosa i produžujući vijek trajanja.
Otpornost na koroziju
Komponente izložene vlažnom, kiselom ili alkalno korozivnom okruženju, kao što su ventili i cijevi u kemijskoj opremi, zahtijevaju-materijale otporne na koroziju. Na primjer, nehrđajući čelik 316L, sa svojom izvrsnom otpornošću na koroziju i otpornošću na interkristalnu koroziju, može održati stabilne performanse u teškim kemijskim okruženjima.
Toplinska stabilnost
Komponente koje rade u okruženjima visoke-temperature, kao što su turbinske lopatice u zrakoplovnim-motorima, trebaju materijale s dobrom toplinskom stabilnošću. Za lopatice turbina obično se koriste superlegure na bazi-nikla, koje nude vrhunsku čvrstoću-na visokim temperaturama, otpornost na oksidaciju i otpornost na vruću koroziju. Ovi materijali zadržavaju svoj oblik i performanse na visokim temperaturama, osiguravajući normalan rad motora.
II. Razmatranja temeljena na obradivosti
Obradivost
Kako bi se poboljšala učinkovitost i kvaliteta strojne obrade, materijali bi trebali imati dobru obradivost. Na primjer, čelici-za slobodno rezanje (kao što su Y12, Y15) imaju poboljšanu obradivost zbog dodatka elemenata poput sumpora i olova. Ovi materijali rezultiraju smanjenim trošenjem alata, manjim silama rezanja i lakšim lomljenjem strugotine tijekom strojne obrade, čime se povećava učinkovitost obrade i kvaliteta površine.
Mogućnost krivotvorenja
Za komponente koje zahtijevaju kovanje, kovljivost materijala je ključna. Na primjer, aluminijska legura 6061 ima dobru kovljivost i može se lako deformirati u vrućem stanju. Može se kovati u različite složene oblike i postiže dobra mehanička svojstva nakon kovanja.
Zavarljivost
Kada se komponente moraju sastaviti zavarivanjem, treba odabrati materijale s dobrom zavarljivošću. Na primjer, čelik Q235 ima izvrsnu zavarljivost i manje je sklon defektima kao što su pukotine i poroznost tijekom zavarivanja. Ovo osigurava čvrstoću i brtvljenje zavarenih spojeva i naširoko se koristi u različitim zavarenim konstrukcijskim komponentama.
Izvedba toplinske obrade
Za postizanje dobrih sveobuhvatnih svojstava, mnoge precizne mehaničke komponente zahtijevaju toplinsku obradu. Na primjer, čelik 45 može postići dobru kombinaciju čvrstoće i žilavosti kaljenjem i popuštanjem. Međutim, potrebna je stroga kontrola parametara toplinske obrade kako bi se spriječili problemi poput deformacije i pucanja.
