IMG14

136

Cementyt jest składnikiem twardym i kruchym, nie dającym się skrawać. W czasie obróbki stali wykrusza się pod działaniem ostrza. Dlatego jego rozmieszczenie i wielkość ziarna decydują o trwałości ostrza i chropowatości powierzchni.

Sorbit i austenit są składnikami o złej skrawalności. Powodują one wzrost własności wytrzymałościowych. twardości i ciągliwości. Odbija się to ujemnie na wszystkich użytkowych wskaźnikach skrawalności.

Własności mechaniczne

Wymagania dotyczące własności mechanicznych stali ze względu na jej skrawalność są przeciwne niż wymagania ze względu na jej własności eksploatacyjne. Ze względu na skrawalność pożądane są stale o niskiej wytrzymałości, małej ciągliwości i ograniczonej ścieralności. Natomiast dla użytkownika i konstruktora najlepszym materiałem jest taki, który wykazuje wysoką wytrzymałość, wysoką ciągliwość i niewielką ścieralność. Spośród własności mechanicznych najczęściej przyjmowanym czynnikiem charakteryzującym skrawalność jest twardość materiału. Ocena skrawalności na podstawie twardości stali może być jednak przeprowadzana w obrębie określonych grup stali, np. węglowych, manganowych, chromowych itp. Podwyższenie twardości powoduje na ogół pogorszenie skrawalności (wzrost sił skrawania powoduje spadek trwałości ostrza). Istnieją jednak wyjątki w zakresie małych twardości (HB=120, R_m =320*420 MPa). Stale takie wykazują gorszą skrawalność niż stale o wytrzymałości Rb =300*630 MPa.

4.5. Skrawalność żeliwa

Poszczególne gatunki żeliwa jako materiału mniej jednorodnego niż stal wykazują znacznie większe różnice skrawalności.

Wpływ składników strukturalnych jest podobny jak dla stali. Z tego względu wszelkie gatunki żeliwa - w zależności od struktury - można uporządkować wg pogarszającej się skrawalności następująco:

żeliwa ferrytyczne, zawierające dużą ilość grafitu,

żeliwa perliłyczno-ferrytyczne, z dużym udziałem procentowym grafitu, ferrytu oraz perlitu,

żeliwa perlityczne, zawierające grafit i perlit, żeliwa pstre, (grafit, perlit oraz skupienia cementytu), żeliwa białe, zawierające perlit i cementyt.

Bez względu na strukturę Żeliwa o większym ziarnie są wprawdzie łatwiej skra walne z uwagi na kruchy wiór i mniejsze siły skrawania, ale uzyskuje się gorszą jakość powierzchni.

Niektóre dodatki stopowe oddziałują na skrawalność Żeliw głównie przez ich wpływ na wielkość i rozmieszczenie wtrąceń wolnego grafitu. NaleZy do nich: nikiel, tytan oraz wiele innych metali.

Chrom sprzyja tworzeniu się węglików, dlatego tez dodawanie go w celu przeciwdziałania powstawaniu większych wtrąceń grafitowych moZe prowadzić przy większej zawartości (powyżej 0.2%) do tego, że Żeliwo może być bardzo ile albo nawet w ogóle nieskrawalne.

Szeroko stosowany dodatek niklu ma różny wpływ na skrawalność w zależności od jego zawartości. Dodatek w ilości 0.5+1.5% poprawia własności skrawalne. Duże dodatki niklu (do 20%) sprawiają. Ze żeliwo uzyskuje strukturę austenityczną Ważną zaletą niklu jest również to, że wpływa on ujednorodniająco na twardość żeliwa, co ma znaczenie dla zużycia wytrzymałościowego ostrzy skrawających.

Między własnościami wytrzymałościowymi żeliwa a jego skrawalnością zachodzi związek tego rodzaju. Ze ze spadkiem wytrzymałości na rozciąganie poprawia się skrawalność. Zmniejsza to ilość związanego węgla, a zwiększa ilość wolnego grafitu. Ponieważ zaś na stosunek procentowy wolnego grafitu do całkowitej zawartości węgla ma duży wpływ ilość zawartego krzemu, dlatego też w obrębie poszczególnych gatunków żeliwa o ich skrawalności świadczyć może ilość zawartego w nich krzemu.

Literatura

1.    Kaczmarek J.: Podstawy obróbki wiórowej, ściernej i erozyjnej. WNT, Warszawa 1971.

2.    Polska Norma PN-ISO 3685 - Badanie trwałości noży tokarskich puklowych.

3.    Dmochowski J.: Podstawy obróbki skrawaniem. PWN, Warszawa 1978.

4.    Dagnell J.: Machinability Ranking by Constant Feed Force Mełhod. - CIRP Ann., Nr 3. 1969.

5.    Szyrajew J.: Metody badania skrawalności materiałów. Mechanik Nr 9,1962.