L'usinage est un aspect crucial de l'industrie manufacturière, et la sélection de l'acier adéquat est primordiale pour garantir le succès du processus de fabrication. Dans ce guide complet de Prototek, nous examinons les facteurs clés impliqués dans la sélection de l'acier le plus approprié pour les applications d'usinage.

Propriétés de base de l'acier

Résistance et dureté : one of the most fundamental properties of steel is its strength and hardness. Strength indicates the ability of a material to resist deformation and destruction, while hardness reflects the ability of a material to resist external pressure. In machining, the selection of appropriate strength and hardness of steel is the key to ensuring the durability and performance stability of parts.

Ténacité et plasticité : La ténacité désigne la capacité de l'acier à résister à la fissuration sous l'effet d'un impact ou d'une vibration, tandis que la plasticité désigne la capacité d'un matériau à se déformer sans se rompre au cours de sa transformation. Pour les pièces qui doivent résister à des charges d'impact ou qui nécessitent des formes complexes, il est essentiel que l'acier ait une bonne ténacité et une bonne plasticité.

Résistance à la corrosion : La résistance à la corrosion de l'acier détermine ses performances dans les environnements difficiles. En particulier dans les environnements humides ou chimiquement corrosifs, l'acier résistant à la corrosion peut prolonger la durée de vie des pièces et réduire les coûts de maintenance.

Classification de l'acier

Acier au carbone :

Acier à haute teneur en carbone : haute teneur en carbone, haute dureté, convient pour les outils de coupe et les pièces à haute résistance.

Acier à teneur moyenne en carbone : teneur moyenne en carbone, bonne résistance et plasticité, largement utilisé dans la fabrication de pièces de machines.

Acier à faible teneur en carbone : teneur en carbone relativement faible, facile à mettre en œuvre, utilisé pour le soudage et la fabrication de pièces nécessitant de la plasticité.

Acier allié :

Acier allié au chrome : contient du chrome pour améliorer la dureté et la résistance à la corrosion ; convient à la fabrication d'outils de coupe et de roulements.

Acier allié au tungstène : contient du tungstène, qui augmente les performances de coupe et la résistance à l'usure, et est utilisé dans les outils de coupe à grande vitesse.

Nickel alloy steel: nickel-containing, excellent corrosion resistance and high-temperature stability, suitable for chemical and aviation fields.

Autres catégories :

Acier inoxydable : excellente résistance à la corrosion pour les applications exigeant apparence et durabilité.

Acier à outils : conçu pour fabriquer des outils d'une grande dureté et d'une grande résistance à l'abrasion.

Acier à ressorts : bonne élasticité et résistance à la fatigue, pour la fabrication de ressorts et de composants élastiques.

Éléments clés de l'usinage

Cutting performance: in the machining process, cutting performance is one of the key factors. This involves the reaction of steel undercutting with a tool, including friction and heat generation between the tool and the workpiece. The selection of steel with good cutting performance can improve machining efficiency, reduce tool wear, and ensure the stability of the machining process.

Heat Treatment Adaptability: The heat Treatment Adaptability of steel refers to its performance changes after high-temperature treatment. In machining, some parts need to undergo heat treatment to improve their hardness, strength, and other properties. Therefore, the selection of steel with good adaptability to heat treatment is the key to ensuring the final product quality.

Machining stability: the machining stability of steel is related to the stability and controllability of the machining process. Some steels may cause dimensional inconsistency or shape distortion due to deformation or instability during processing. Therefore, it is very important to select steel with good machining stability to ensure the machining of high-precision parts.

L'acier le plus adapté à l'usinage

Drilling: recommended steel: high-speed steel with good machinability and wear resistance, such as M2 high-speed steel.

Milling: recommended steel: alloy steel suitable for milling, such as AISI 4140 alloy steel, with good machinability and strength.

Turning: recommended steel: easy to process low carbon steel, such as AISI 1018 low carbon steel, suitable for turning and surface processing.

High-speed cutting: recommended steel: Tungsten alloy steel with high hardness and machinability, such as Tungsten Carbide.

Welding: recommended steels: easy-to-weld low-carbon structural steels, such as AISI 1020, for welded structural components.

Corrosion resistance requirements: recommended steel: stainless steel, such as AISI 316, with good corrosion resistance, suitable for chemical and marine environments.

Applications pratiques et études de cas

Composants à haute résistance dans l'aérospatiale :

Application : fabrication de pièces de moteurs d'avion, telles que les aubes de turbines.

Steel selection: use nickel base alloy steel, such as the Inconel series, to ensure that the parts are at high temperatures, in a high-pressure environment with good strength and corrosion resistance.

Pièces de moteur dans la construction automobile :

Application : fabrication du vilebrequin d'un moteur automobile.

Sélection de l'acier : sélectionnez un acier allié à haute teneur en carbone, tel que l'acier AISI 4340, pour obtenir une excellente résistance mécanique et à l'usure, afin de garantir que le vilebrequin présente d'excellentes performances dans des conditions de charge élevée.

Fabrication d'outils :

Application : production d'outils de coupe à grande vitesse, tels que les fraises.

Sélection de l'acier : utilisez un acier à haute vitesse, tel que le M2, pour garantir que l'outil présente de bonnes performances de coupe et une bonne résistance à l'usure, et qu'il convient aux applications de coupe à haute vitesse.

Corrosion-resistant components in chemical equipment:

Application: manufacturing corrosion-resistant linings in chemical reactors.

Steel selection: stainless steel, such as AISI 316L, to ensure that parts are in a corrosive chemical environment with good corrosion resistance.

Pièces structurelles de machines-outils :

Application : fabrication de lits de machines-outils.

Sélection de l'acier : utiliser un acier allié structurel, tel que l'AISI 4140, pour obtenir une bonne résistance et de bonnes performances de coupe, afin de garantir la stabilité et la durabilité de la structure de la machine-outil.

Traitement de surface des pièces :

Application: the production of high-surface quality parts, such as motorcycle crankshaft surfaces.

Steel selection: choose easy-to-process low-carbon steel, such as AISI 1045, to ensure the stability and accuracy of surface processing.

To select suitable steel for machining needs to consider the properties, classification of steel, and the factors of the machining process. Through in-depth understanding and practical application verification, manufacturers can improve production efficiency, reduce costs, and produce high-quality products. Future development will focus on the development of new materials and the application of more intelligent machining technology to promote the progress of manufacturing.

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