Klassifizierung von Automatenstahl

Automatenstahl ist ein legierter Stahl, dem eine bestimmte Menge eines oder mehrerer frei schneidender Elemente wie Schwefel, Phosphor, Blei, Kalzium, Selen und Tellur zugesetzt wird, um seine Schneideigenschaften zu verbessern. Auch bekannt als Stahl für die automatische Werkzeugmaschinenverarbeitung, bezeichnet als Automatenstahl. Diese Art von Stahl kann mit höheren Schnittgeschwindigkeiten und tieferen Schnitttiefen geschnitten werden. Aufgrund der dem Stahl zugesetzten leicht schneidenden Elemente wird der Schnittwiderstand des Stahls verringert. Gleichzeitig dienen die Eigenschaften der leicht schneidenden Elemente selbst und der gebildeten Verbindungen dazu, die Schneidwerkzeuge zu schmieren, Späne leicht zu brechen, Verschleiß zu verringern und so die Oberflächenqualität des Werkstücks zu verbessern. Rauheit, Verbesserung der Werkzeuglebensdauer und Produktionseffizienz.

Nach den leicht zu schneidenden Elementen kann es unterteilt werden in:

⑴Schwefelfreier Schneidstahl

Schwefel bildet mit Mangan und Eisen in Stahl Mangansulfideinschlüsse. Solche Einschlüsse können die Kontinuität des Grundmetalls unterbrechen, Spanbruch verursachen und beim Schneiden einen kleinen und kurzen Krümmungsradius bilden. Sie lassen sich leicht entfernen, wodurch der Werkzeugverschleiß verringert und die bearbeitete Oberfläche verkleinert wird. Rauheit und Lebensdauer des Werkzeugs verbessern sich. Im Allgemeinen nimmt die Bearbeitbarkeit von Stahl zu, wenn der Schwefelgehalt im Stahl zunimmt. Die mechanischen Längs- und Quereigenschaften von Stahl sind jedoch sehr unterschiedlich, die Querplastizität und Zähigkeit sind schlecht und die Ermüdungs- und Korrosionsbeständigkeitseigenschaften werden ebenfalls verringert. Wenn der Schwefelgehalt im Stahl zu hoch ist, führt dies zu thermischer Sprödigkeit, Schwierigkeiten bei der Warmverarbeitung von Stahl und verschlechtert die mechanischen Eigenschaften des Stahls. Normalerweise beträgt der Schwefelgehalt {{0}}.08 % ~ 0.30 %, und einige können auf 0,4 % erhöht werden. Der Schwefelgehalt in Automatenstahl und Edelstahl sollte zwischen 0,06 % ~ 0,10 % liegen.

Phosphor wird Stahl meist in Kombination mit Schwefel zugesetzt, normalerweise mit einem Phosphorgehalt von {{0}},04 % bis 0,12 %. Die feste Lösung von Phosphor in Ferrit erhöht die Härte und Festigkeit, verringert die Zähigkeit und sorgt dafür, dass die Späne leicht brechen und entfernt werden können, wodurch gute Ergebnisse erzielt werden. Die bearbeitete Oberflächenrauheit ist gut, aber ein zu hoher Phosphorgehalt verringert die Plastizität erheblich und erhöht die Härte, was sich nachteilig auf die Bearbeitbarkeit des Stahls auswirkt.

⑵ Bleifreier Schneidstahl

Blei liegt in Form feiner Metallpartikel in Stahl vor, die gleichmäßig verteilt oder an die umgebenden Sulfide gebunden sind. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts von Blei sickert die Schmelze beim Schneiden heraus, um zu schmieren, die Reibung zu verringern und die Bearbeitbarkeit zu verbessern, beeinträchtigt jedoch die mechanischen Eigenschaften bei Raumtemperatur nicht. Der Bleigehalt in Stahl beträgt im Allgemeinen {{0}},10 % bis 0,35 %. Da Blei einen großen spezifischen Anteil hat, führt ein zu hoher Gehalt leicht zu starker Entmischung und der Bildung großer Partikeleinschlüsse, wodurch die positive Wirkung von Blei auf den Schneidprozess verringert wird. Blei und Schwefel werden in kohlenstoffarmen Baustählen kombiniert, um die Schneidwirkung des Stahls deutlich zu verbessern.

⑶Kalziumfreier Schneidstahl

Calcium in Stahl verbindet sich mit Aluminium und Silizium zu niedrigschmelzenden Verbundoxiden (hauptsächlich CaO·Al2O3·SiO2). Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden haften die Calciumoxide an der Oberfläche des Schneidwerkzeugs, um zu schmieren und die Reibung zu verringern, wodurch die Lebensdauer des Werkzeugs verbessert wird. Wenn es gleichzeitig Elemente wie Schwefel und Blei enthält, verbessert ihre Verbundwirkung die Schneidwirkung.

Mit der Verbesserung der Schneidwerkzeuge seit den 1980er Jahren haben Werkzeuge mit T|N-Beschichtung auf Kalziumautomatenstahl einen erheblichen Einfluss auf Werkzeuge zur Zahnradbearbeitung wie Wälzfräser und Zahnradstoßfräser mit hohen Werkzeugkosten.

⑷Se-, Tellur- und Wismut-Automatenstahl

Der Gehalt an Tellur und Wismut beträgt etwa {{0}},03 % bis 0,10 %, und der Gehalt an Selen kann 0,15 % erreichen. Selen kommt in Stahl in Form von Seleniden wie FeSe und MnSe vor. Seine Rolle ist der von Schwefel ähnlich. Bei Stählen, die sowohl eine hohe Bearbeitbarkeit als auch eine gute Plastizität erfordern, ist es besser, dem Stahl Selen statt Schwefel hinzuzufügen. Tellur kann allein oder gleichzeitig mit Blei oder Schwefel hinzugefügt werden, um zusammengesetzte Einschlüsse zu bilden, die den Schnittwiderstand und die Schnittwärme verringern, das Entfernen von Spänen erleichtern, die Bearbeitbarkeit von Stahl deutlich verbessern und eine gute bearbeitete Oberflächenrauheit erzielen. Die Zugabe von Tellur verringert jedoch leicht die Plastizität und Zähigkeit von Stahl. Selen und Tellur werden im Allgemeinen in legiertem Stahl verwendet. Wismut wirkt in Stahl ähnlich wie Blei und tritt als Einschlüsse feiner Metallpartikel auf, die gleichmäßig um Sulfide herum verteilt oder anhaften.

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