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Corte de metales: Explore 6 Técnicas Vitales

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En el proceso de corte de metales, existen varios tipos de materiales para las piezas de trabajo. Estos materiales tienen distintas características de formación y arranque de viruta, y es importante comprender estas propiedades para cortar los materiales con eficacia.

Según la norma ISO, los materiales metálicos se clasifican en seis grupos, cada uno con sus propias propiedades específicas de procesado. En este artículo ofreceremos una visión general de cada grupo.

Las seis categorías de materiales metálicos son:

(1) Acero P
(2) M-Acero inoxidable
(3) Fundición K
(4) N-Metales no ferrosos
(5) Aleación resistente al calor S
(6) Acero endurecido H

6 categorías de materiales metálicos

Características de corte de diferentes materiales

01-P Acero

¿Qué es el acero?

El acero es un material muy utilizado en la industria del corte de metales. Es una aleación compuesta principalmente de hierro (Fe) y se produce mediante un proceso de fundición. El acero puede no endurecerse o endurecerse mediante un proceso de temple y revenido, lo que da lugar a un nivel de dureza de hasta 400HB.

El acero sin alear tiene un bajo contenido en carbono de menos de 0,8% y no contiene otros elementos de aleación aparte del hierro. Por otra parte, acero aleado contiene un contenido de carbono inferior a 1,7% y se añaden elementos de aleación adicionales como níquel (Ni), cromo (Cr), molibdeno (Mo), vanadio (V) y wolframio (W) para mejorar sus propiedades.

ISO MC Material
P P1 Acero no aleado
P2 Acero de baja aleación (elemento de aleación ≤ 5%)
P3 Acero de alta aleación (elemento de aleación > 5%)
P4 Acero fundido

Dentro del campo del corte de metales, el grupo P es el mayor grupo de materiales y abarca una amplia gama de aplicaciones industriales. Los materiales de este grupo se caracterizan normalmente por la formación de virutas largas y la capacidad de producir virutas continuas y uniformes. La forma específica de la viruta depende en gran medida del contenido de carbono del material.

Los materiales con un bajo contenido de carbono suelen ser resistentes y viscosos, mientras que los que tienen un alto contenido de carbono son quebradizos.

Características de procesamiento:

  • Material de viruta larga.
  • El control del chip es relativamente fácil y suave.
  • El acero dulce es pegajoso y requiere un filo cortante.
  • Fuerza de corte unitaria kc: 1500-3100 N/mm2
  • La fuerza de corte y la potencia necesarias para procesar materiales ISO P se encuentran dentro de un rango limitado.
Características de transformación del acero

02-M Acero inoxidable

¿Qué es el acero inoxidable?

  • El acero inoxidable es una aleación con un mínimo de 11-12% de cromo.
  • El contenido de carbono suele ser muy bajo (hasta un máximo de 0,01%).
  • Las aleaciones son principalmente Ni (níquel), Mo (molibdeno) y Ti (titanio).
  • Formar una capa de Cr2O3 denso en la superficie del acero para hacerlo resistente a la corrosión.
ISO MC Material
M P5 Acero inoxidable ferrítico/martensítico
M1 Acero inoxidable austenítico
M2 Acero inoxidable súper austenítico, Ni≥20%
M3 Acero inoxidable dúplex (austenítico/ferrítico)

Los materiales del Grupo M se utilizan ampliamente en industrias como la del petróleo y el gas, accesorios de tuberías, bridas, productos farmacéuticos y procesamiento.

Estos materiales tienden a producir una viruta irregular y escamosa y tienen una fuerza de corte superior a la del acero normal. Existen varios tipos diferentes de acero inoxidable, y su rotura de virutas El rendimiento (que puede variar de fácil a casi imposible de romper) depende de las propiedades de la aleación y del tratamiento térmico.

Características de procesamiento:

  • Material de viruta larga.
  • El control de virutas es relativamente suave en ferrita y difícil en austenita y dúplex.
  • Fuerza de corte unitaria: 1800-2850 N/mm2
  • Fuerzas de corte elevadas, bordes acumulados, calor y endurecimiento durante el mecanizado.
Características de transformación del acero inoxidable

03-K Hierro fundido

¿Qué es el hierro fundido?

  • Existen tres tipos principales tipos de fundiciónfundición gris (GCI), fundición dúctil (NCI) y fundición de grafito compactada (CGI).
  • La fundición se basa en Fe-C con un contenido relativamente alto de silicio (1-3%).
  • El contenido de carbono supera 2%, que es la solubilidad máxima del C en el austenita fase.
  • Se añaden Cr (cromo), Mo (molibdeno) y V (vanadio) para formar carburos, que aumentan el resistencia y dureza pero reducen la maquinabilidad.
ISO MC Material
K K1 Fundición maleable
K2 Fundición gris
K3 Hierro dúctil
K4 Fundición de grafito vermicular
K5 Fundición dúctil austemplada

Los materiales del grupo K se utilizan principalmente en la industria del automóvil, la fabricación de maquinaria y la fabricación de hierro.

En formación de virutas de estos materiales puede variar desde virutas de polvo fino hasta virutas largas. La potencia necesaria para procesar este grupo de materiales suele ser baja. Es importante señalar que la fundición gris, que suele producir virutas de polvo fino, difiere significativamente de la fundición dúctil, que a menudo se asemeja al acero en cuanto a la formación de virutas.

Características de procesamiento:

  • Material de viruta corta.
  • Buen control de la viruta en todas las condiciones.
  • Fuerza de corte unitaria: 790-1350 N/mm2
  • El procesamiento a velocidades más altas puede provocar un desgaste abrasivo.
  • Fuerza de corte media.
Características de procesamiento del hierro fundido

04-N Metales no ferrosos

¿Qué son los metales no ferrosos?

  • Esta clase contiene metales no ferrosos y metales blandos con una dureza inferior a 130 HB.
  • La mayor parte de la aleación no ferrosa (Al) que contiene casi 22% silicio (Si).
  • Cobre, bronce, latón.
ISO MC Material
N N1 Aleación a base de metales no ferrosos
N2 Aleación a base de magnesio
N3 Aleación a base de cobre
N4 Aleación a base de zinc

Lectura relacionada: Metales ferrosos y no ferrosos

El grupo N está dominado por las industrias de fabricación de aviones y llantas de aleación de aluminio.

Aunque la potencia requerida por milímetro cúbico es baja, es importante calcular con precisión la potencia máxima necesaria para conseguir altos índices de arranque de metal.

Características de procesamiento:

  • Material de viruta larga.
  • Si se trata de una aleación, el control de la viruta es relativamente fácil.
  • El metal no ferroso (Al) es pegajoso y requiere un filo cortante.
  • Fuerza de corte unitaria: 350-700 N/mm2
  • La fuerza de corte y la potencia necesarias para procesar materiales ISO N se encuentran dentro de un rango limitado.
Características de transformación de los metales no férreos

05-S Hcome Resistente Alloy

¿Qué es una aleación resistente al calor?

Las aleaciones resistentes al calor (HRSA) consisten en una gama de materiales de alta aleación basados en hierro, níquel, cobalto o titanio.

Estos materiales se clasifican en tres grupos: a base de hierro, a base de níquel y a base de cobalto. Se utilizan en condiciones de trabajo como recocidotratamiento térmico por disolución, tratamiento de envejecimiento, laminación, forja y fundición.

Los materiales HRSA se caracterizan por su alto contenido en aleaciones, en las que el cobalto proporciona una mejor resistencia al calor y una mayor resistencia a la tracción que el níquel. Además, un mayor contenido de cobalto también se traduce en una mayor resistencia a la corrosión.

ISO MC Material
N S1 Aleación a base de hierro
S2 Aleación a base de níquel
S3 Aleación a base de cobalto
S4 Aleación a base de titanio
S5 Aleación a base de wolframio
S6 Aleación a base de molibdeno

Los materiales difíciles de procesar, denominados comúnmente materiales S, se utilizan principalmente en sectores como el aeroespacial, las turbinas de gas y los generadores. Estos materiales tienen una amplia gama de aplicaciones, pero suelen requerir una gran fuerza de corte.

Características de procesamiento:

  • Material de viruta larga.
  • Control difícil de las virutas (virutas dentadas).
  • Se requiere un ángulo de rastrillo negativo para la cerámica y un ángulo de rastrillo positivo para la carburo de cemento.
  • Fuerza de corte unitaria:
  • Para aleaciones resistentes al calor: 2400-3100 N/mm2
  • Para aleación de titanio: 1300-1400 N/mm2
  • Gran fuerza de corte y potencia requerida.
Características de procesamiento de la aleación resistente al calor

06-H Endurecido Steel

¿Qué es el acero templado?

  • Desde el punto de vista de la transformación, el acero templado es la agrupación más pequeña.
  • Este grupo contiene templado y revenido acero con una dureza > 45-65 HRC.
  • Normalmente, la dureza de una pieza dura que se tornea suele estar entre 55-68 HRC.
ISO MC Material
H H1 Acero (45-65HRC)
H2 Fundición refrigerada
H3 Aleación de tungsteno, cromo y cobalto
H4 Ferro-TiC

El acero templado del grupo H se utiliza en diversas industrias, como la automoción, la fabricación de maquinaria y la fabricación de moldes. Durante el proceso de corte, el acero suele producir continuamente virutas al rojo vivo debido a las altas temperaturas que se alcanzan. Esta elevada temperatura ayuda a reducir el valor kc1 y es esencial para afrontar los retos de la aplicación.

Características de procesamiento:

  • Material de viruta larga.
  • Control de virutas relativamente bueno.
  • Requieren un ángulo de inclinación negativo.
  • Fuerza de corte unitaria: 2550-4870 N/mm2
  • Gran fuerza de corte y potencia requerida.
Características de procesamiento del acero templado

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