Processamento a baixa temperatura de aço inoxidável

Processamento a baixa temperatura de aço inoxidávelÉ um processo especial projetado para melhorar o desempenho de corte do material, prolongar a vida útil da ferramenta, melhorar a qualidade da superfície da peça de trabalho e a precisão do tamanho reduzindo a temperatura de usinagem. Esta técnica é especialmente adequada para materiais difíceis de processamento, como o aço inoxidável, porque o processamento desses materiais a temperatura normal tende a ser acompanhado de uma maior força de corte e acumulação de calor, o que pode levar facilmente a problemas como a aceleração do desgaste da ferramenta e a deformação da peça de trabalho.

Princípio de funcionamento

Redução do impacto térmico:

O processamento em ambientes de baixa temperatura pode reduzir eficazmente o calor gerado por atrito, evitando assim que a peça de trabalho se deforme ou genere tensões residuais devido ao sobreaquecimento.

Melhorar a dureza e a resistência do material:

A redução da temperatura pode tornar certos materiais metálicos mais rígidos, incluindo o aço inoxidável, o que ajuda a reduzir a resistência ao corte, tornando o corte mais fácil e permitindo uma melhor limpeza da superfície.

Longa vida útil da ferramenta:

O ambiente de baixa temperatura reduz o efeito do calor gerado durante o corte na ferramenta, reduzindo o risco de amolecimento ou oxidação do material da ferramenta, prolongando assim a vida útil da ferramenta.

Controle de mudanças microestruturais:

Para algumas aplicações específicas, o processamento a baixa temperatura pode ajudar a controlar mudanças na microestrutura interna do material, como a inibição de mudanças de fase, que são importantes para manter as propriedades do material e melhorar a qualidade do produto acabado.

Processo de processamento a baixa temperatura de aço inoxidável:

Fase de pré-tratamento

Limpeza e desinfecção: remover a contaminação de óleo e impurezas da superfície de aço inoxidável para garantir a qualidade do tratamento posterior.

Indução de fragilidade a baixa temperatura (para aço inoxidável ferrotídico): a peça de trabalho é resfriada até a temperatura alvo (por exemplo, de -50 ° C a -150 ° C) por meio de imersão em nitrogênio líquido ou congelação eletrônica, induzindo a fragilidade a baixa temperatura ou a transformação martenita.

Construção de ambientes de baixa temperatura

Escolha do meio de refrigeração:

Nitrógeno líquido: pureza ≥99.999%, temperatura -196 ℃, adequado para processamento a temperaturas extremamente baixas.

Gases de baixa temperatura: tais como ar comprimido ou nitrogênio refrigerado pelo sistema de refrigeração a -40 ° C a -80 ° C, é adequado para materiais sensíveis ao nitrogênio líquido.

Método de arrefecimento:

Refrigeração externa: somente para resfriar a superfície da peça de trabalho ou da ferramenta, adequado para usinagem grosseira.

Refrigeração interna: transporta fluido de baixa temperatura através de orifícios internos da ferramenta ou canais internos da peça de trabalho para que a temperatura da área de corte seja uniforme e adequada para a mecanização final.

Execução de corte

Selecção de máquinas e ferramentas:

Máquina-ferramenta: Torno horizontal de precisão, velocidade de rotação do eixo 25-1600r / min, volume de alimentação 0,05-1,50mm / r.

Ferramenta: Use a ferramenta fria interna (por exemplo, brocas frias internas, fresas) para garantir que o fluido de baixa temperatura chegue diretamente à interface de corte. Para materiais cristalinos, ferramentas de diamante são necessárias para reduzir danos subsuperficiais.

Parâmetros de corte otimizados:

Velocidade de corte: o aumento da fragilidade do material a baixas temperaturas pode aumentar a velocidade de corte adequadamente (por exemplo, 200-500m / min) para reduzir a força de corte, mas é necessário evitar que a velocidade excessiva leve a uma recuperação da temperatura.

Quantidade de alimentação: ajustado de acordo com a dureza do material, geralmente 0,05-0,2 mm / r para equilibrar a eficiência de corte e a rugosidade da superfície.

Tamanho da faca: controle de 0,1-1,0 mm durante a usinagem de precisão, evitando uma força de corte excessiva que cause deformação da peça de trabalho ou quebra da ferramenta.

Injeção de fluidos a baixa temperatura:

O ângulo de injeção é geralmente de 30 °-45 °, a distância do ponto de corte é de 10-30 mm para garantir que o meio de resfriamento cobra uniformemente a interface de corte.

Monitore a temperatura da área de corte em tempo real e ajuste o volume de injeção de fluido de baixa temperatura através do controlador de feedback para manter a temperatura alvo (por exemplo, -50 ° C).

Fase de pós-tratamento

Reclamação: elimina as tensões e deformações internas resultantes do tratamento a baixa temperatura, equilibrando dureza e resistência.

Tratamento de superfície: polimento, limpeza, remoção de resíduos de refrigeração, melhorar a qualidade da superfície.

Detecção de desempenho: Verifique a resistência ao choque a baixa temperatura (valor AKv) através do teste de choque Schaby para garantir a resistência ao rompimento do material à temperatura alvo.