Razmatranja za odabir materijala u preciznoj mehaničkoj obradi komponenti
I. Razmatranja zasnovana na učinku usluge
Čvrstoća i tvrdoća
Odabir materijala zasniva se na uslužnom okruženju i zahtjevima za{0}}nosivost komponenti. Na primjer, radilice motora, koje su podvrgnute značajnim naizmjeničnim opterećenjima, često se izrađuju od legiranih čelika visoke-čvrstoće kao što je 40Cr kako bi se osiguralo da se ne deformiraju ili lome pod dugotrajnim-složenim uvjetima opterećenja. Nasuprot tome, rezni alati koji se koriste za obradu materijala visoke{6}}vrste obično su napravljeni od cementiranih karbida, koji posjeduju izuzetno visoku tvrdoću i otpornost na habanje, što im omogućava da zadrže oštre rubove rezanja.
Otpornost na habanje
Za komponente koje rade u okruženjima trenja, kao što su zupčanici i ležajevi, bitni su materijali s dobrom otpornošću na habanje. Na primjer, zupčanici u automobilskim mjenjačima se obično izrađuju od čelika za naugljičenje poput 20CrMnTi. Nakon karburizacije i gašenja, ovi materijali postižu visoku površinsku tvrdoću i otpornost na habanje, efektivno smanjujući habanje zupčanika tokom prijenosa i produžujući vijek trajanja.
Otpornost na koroziju
Komponente izložene vlažnom, kiselom ili alkalnom korozivnom okruženju, kao što su ventili i cijevi u hemijskoj opremi, zahtijevaju materijale{0}}otporne na koroziju. Na primjer, nehrđajući čelik 316L, sa svojom odličnom otpornošću na koroziju i otpornošću na međugranularnu koroziju, može održati stabilne performanse u teškim kemijskim okruženjima.
Termička stabilnost
Komponente koje rade u okruženjima visoke{0}}temperature, kao što su lopatice turbina u aero-motorima, trebaju materijale sa dobrom termičkom stabilnošću. Superlegure na bazi nikla-koje nude superiornu čvrstoću na visokim{4}}temperaturama, otpornost na oksidaciju i otpornost na vruću koroziju, obično se koriste za lopatice turbina. Ovi materijali održavaju svoj oblik i performanse na visokim temperaturama, osiguravajući normalan rad motora.
II. Razmatranja zasnovana na obradivosti
Obradivost
Da bi se poboljšala efikasnost i kvalitet obrade, materijali bi trebali imati dobru obradivost. Na primjer, -čelici za slobodno sečenje (kao što su Y12, Y15) imaju poboljšanu obradivost zbog dodavanja elemenata kao što su sumpor i olovo. Ovi materijali rezultiraju smanjenim habanjem alata, manjim silama rezanja i lakšim lomljenjem strugotine tokom obrade, čime se povećava efikasnost obrade i kvalitet površine.
Forgeability
Za komponente koje zahtijevaju kovanje, kovanje materijala je ključno. Na primjer, 6061 aluminijska legura ima dobru sposobnost kovanja i može se lako deformirati u vrućem stanju. Može se kovati u različite složene oblike i nakon kovanja postiže dobra mehanička svojstva.
Zavarljivost
Kada se komponente trebaju sastaviti zavarivanjem, treba odabrati materijale koji imaju dobru zavarljivost. Na primjer, čelik Q235 ima odličnu zavarljivost i manje je sklon defektima kao što su pukotine i poroznost tokom zavarivanja. Ovo osigurava čvrstoću i zaptivnost zavarenih spojeva i široko se koristi u različitim zavarenim strukturnim komponentama.
Performanse toplinske obrade
Da bi se postigla dobra sveobuhvatna svojstva, mnoge precizne mehaničke komponente zahtijevaju toplinsku obradu. Na primjer, čelik 45 može postići dobru kombinaciju čvrstoće i žilavosti kaljenjem i kaljenjem. Međutim, potrebna je stroga kontrola parametara termičke obrade kako bi se spriječili problemi kao što su deformacija i pucanje.
