कई प्रकार के स्टील और आपको सीएनसी मशीनिंग के बारे में क्या पता होना चाहिए

स्टील कई रूपों में आता है: धातु प्लेटों, प्लेटों, बार, बार और बीम, पाइप, और निश्चित रूप से स्टील के सीएनसी मशीनिंग में उपयोग किए जाने वाले ठोस कच्चे माल की विभिन्न ज्यामितीय आकार। स्टील का उपयोग कई अनुप्रयोगों और इतने सारे उद्योगों में किया जाता है, इसलिए यह कई अलग -अलग प्रकार के स्टील के लिए समझ में आता है। लेकिन स्टेनलेस स्टील और कम कार्बन स्टील के बीच क्या अंतर है? मुफ्त मशीनिंग और टूल स्टील? इस लेख में, आप कई प्रकार के संसाधित स्टील के बारे में जानेंगे और सीएनसी प्रक्रिया स्टील प्रकारों को सफलतापूर्वक कैसे करें।

स्टील क्या है?

स्टील लोहे और कार्बन मिश्र धातुओं के लिए एक व्यापक शब्द है। कार्बन सामग्री (वजन से 0.05% -2%) और अन्य तत्वों के अलावा स्टील के विशिष्ट मिश्र धातु और इसके भौतिक गुणों को निर्धारित करते हैं। अन्य मिश्र धातु तत्वों में मैंगनीज, सिलिकॉन, फास्फोरस, सल्फर और ऑक्सीजन शामिल हैं। कार्बन एक ही समय में स्टील की कठोरता को बढ़ाता है, जंग प्रतिरोध या काम करने की क्षमता में सुधार के लिए अन्य तत्वों को जोड़ा जा सकता है। मैंगनीज की सामग्री आमतौर पर स्टील की भंगुरता को कम करने और इसकी ताकत बढ़ाने के लिए आमतौर पर अधिक (कम से कम 0.30% से 1.5%) होती है।

स्टील की ताकत और कठोरता इसकी सबसे लोकप्रिय विशेषताओं में से एक है। यह है कि स्टील को निर्माण और परिवहन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाएं, क्योंकि इस सामग्री का उपयोग लंबे समय तक भारी और बार -बार भार के तहत किया जा सकता है। कुछ स्टील मिश्र, अर्थात् स्टेनलेस स्टील किस्में, संक्षारण प्रतिरोधी हैं, जो उन्हें चरम वातावरण में काम करने वाले भागों के लिए सबसे अच्छा विकल्प बनाती हैं।

हालांकि, यह ताकत और कठोरता मशीनिंग समय का विस्तार भी करेगी और टूल वियर को बढ़ाएगी। स्टील एक उच्च घनत्व वाली सामग्री है, जो कुछ अनुप्रयोगों के लिए इसे बहुत भारी बनाती है। हालांकि, स्टील में एक उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात होता है, यही कारण है कि यह विनिर्माण में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली धातुओं में से एक है। हमारी विनिर्माण प्रक्रिया में, हम अक्सर कच्चे माल के स्टेनलेस स्टील का उपयोग करते हैंधातु के सामान कास्टिंग भागों.

स्टील प्रकार

आइए हम कई प्रकार के स्टील पर चर्चा करें। स्टील के रूप में, कार्बन को लोहे में जोड़ा जाना चाहिए। हालांकि, कार्बन की सामग्री अलग -अलग होगी, जिससे इसके प्रदर्शन में बहुत बदलाव आएंगे। कार्बन स्टील आमतौर पर स्टेनलेस स्टील के अलावा स्टील को संदर्भित करता है, और स्टील के 4-अंकीय ग्रेड द्वारा पहचाना जाता है, अधिक मोटे तौर पर बोलते हुए, यह कम कार्बन स्टील, मध्यम कार्बन स्टील या उच्च कार्बन स्टील है।

कम कार्बन स्टील: कार्बन सामग्री 0.30% से कम (वजन से)

मध्यम कार्बन स्टील: 0.3-0.5% कार्बन सामग्री

उच्च कार्बन स्टील: 0.6% और ऊपर

स्टील के मुख्य मिश्र धातु तत्वों को चार अंकों के ग्रेड में पहले नंबर द्वारा दर्शाया गया है। उदाहरण के लिए, किसी भी 1xxx स्टील, जैसे कि 1018, में मुख्य मिश्र धातु तत्व के रूप में कार्बन होगा। 1018 स्टील में 0.14-0.20% कार्बन और छोटी मात्रा में फॉस्फोरस, सल्फर और मैंगनीज होता है। यह सामान्य-उद्देश्य मिश्र धातु आमतौर पर मशीनिंग गैसकेट, शाफ्ट, गियर और पिन के लिए उपयोग किया जाता है।

आसानी से प्रक्रिया ग्रेड कार्बन स्टील चिप्स को छोटे टुकड़ों में तोड़ने के लिए फिर से फॉस्फेटिंग और री-फॉस्फेटिंग उपचार से गुजरता है। यह लंबे या बड़े चिप्स को काटने के दौरान उपकरण से उलझने से रोकता है। Machinable स्टील प्रसंस्करण समय को गति दे सकता है, लेकिन लचीलापन और प्रभाव प्रतिरोध को कम कर सकता है।

स्टेनलेस स्टील

स्टेनलेस स्टील में कार्बन होता है, लेकिन इसमें लगभग 11% क्रोमियम भी होता है, जो सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है। अधिक क्रोमियम का अर्थ है कम जंग! निकल जोड़ने से जंग प्रतिरोध और तन्यता ताकत में भी सुधार हो सकता है। इसके अलावा, स्टेनलेस स्टील में अच्छी गर्मी प्रतिरोध होता है और यह चरम वातावरण में एयरोस्पेस और अन्य अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

धातु की क्रिस्टल संरचना के अनुसार, स्टेनलेस स्टील को पांच प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। पांच प्रकार के ऑस्टिनाइट, फेराइट, मार्टेंसाइट, डुप्लेक्स और वर्षा सख्त हैं। स्टेनलेस स्टील ग्रेड को चार अंकों के बजाय तीन अंकों से पहचाना जाता है। पहला नंबर क्रिस्टल संरचना और मुख्य मिश्र धातु तत्वों का प्रतिनिधित्व करता है।

उदाहरण के लिए, 300 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील एक ऑस्टेनिटिक क्रोमियम-निकेल मिश्र धातु है। 304 स्टेनलेस स्टील सबसे आम ग्रेड है, जिसे 18/8 के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि इसकी क्रोमियम सामग्री 18% है और निकल सामग्री 8% है। 303 स्टेनलेस स्टील 304 स्टेनलेस स्टील का एक मुफ्त मशीनिंग संस्करण है। सल्फर के अलावा इसके संक्षारण प्रतिरोध को कम करता है, इसलिए टाइप 303 स्टेनलेस स्टील टाइप 304 की तुलना में जंग से अधिक प्रवण है।

स्टेनलेस स्टील का उपयोग उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जा सकता है। टाइप 316 स्टेनलेस स्टील का उपयोग चिकित्सा उपकरणों के लिए किया जा सकता है, जैसे कि मशीनों और पाइपलाइनों में वाल्व भागों, उचित प्रसंस्करण के बाद। 316 स्टेनलेस स्टील का उपयोग मशीनिंग नट और बोल्ट के लिए भी किया जाता है, जिनमें से कई एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं। 303 स्टेनलेस स्टील का उपयोग हवाई जहाजों और ऑटोमोबाइल के लिए आवश्यक गियर, शाफ्ट और अन्य भागों के लिए किया जाता है।

टूल स्टील

टूल स्टील का उपयोग विभिन्न विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है, जिसमें डाई कास्टिंग, इंजेक्शन मोल्डिंग, स्टैम्पिंग और कटिंग शामिल हैं। कई अलग -अलग टूल स्टील मिश्र धातु हैं जिनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है, लेकिन वे सभी अपनी कठोरता के लिए जाने जाते हैं। उनमें से प्रत्येक कई उपयोगों के पहनने और आंसू का सामना कर सकता है (इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला स्टील मोल्ड एक मिलियन बार या उससे अधिक सामग्री का सामना कर सकता है), और उच्च तापमान प्रतिरोध है।

टूल स्टील का एक सामान्य अनुप्रयोग इंजेक्शन मोल्ड्स है, जिसे उच्चतम गुणवत्ता वाले उत्पादन भागों का उत्पादन करने के लिए कठोर स्टील सीएनसी द्वारा संसाधित किया जाता है। H13 स्टील को आमतौर पर इसके अच्छे थर्मल थकान गुणों के कारण चुना जाता है-इसकी ताकत और कठोरता अत्यधिक तापमान के लिए दीर्घकालिक जोखिम का सामना कर सकती है। H13 मोल्ड उच्च पिघलने वाले तापमान के साथ उन्नत इंजेक्शन मोल्डिंग सामग्री के लिए बहुत उपयुक्त है, क्योंकि यह अन्य स्टील्स -500,000 से 1 मिलियन बार की तुलना में लंबे समय तक मोल्ड जीवन प्रदान करता है। एक ही समय में, S136 स्टेनलेस स्टील है, जिसमें एक मिलियन से अधिक बार मोल्ड जीवन है। इस सामग्री को उच्चतम स्तर तक पॉलिश किया जा सकता है और विशेष अनुप्रयोगों में उपयोग किया जा सकता है जहां उच्च ऑप्टिकल स्पष्टता की आवश्यकता होती है।

इस्पात प्रक्रमन

स्टील के कुछ सबसे उपयोगी गुण अतिरिक्त प्रसंस्करण और प्रसंस्करण चरणों से आते हैं। स्टील के गुणों को बदलने और स्टील को संसाधित करने के लिए आसान बनाने के लिए इन तरीकों को संसाधित करने से पहले किया जा सकता है। याद रखें कि मशीनिंग से पहले सामग्री को सख्त करने से मशीनिंग समय का विस्तार होगा और टूल पहनने में वृद्धि होगी, लेकिन तैयार उत्पाद की ताकत या कठोरता को बढ़ाने के लिए मशीनिंग के बाद स्टील का इलाज किया जा सकता है। उस ने कहा, किसी भी नियोजित उपचार के आगे सोचना महत्वपूर्ण है जिसे आपको अपने भागों के लिए आवश्यक गुणों को प्राप्त करने के लिए आवेदन करने की आवश्यकता है।

उष्मा उपचार

हीट ट्रीटमेंट कई अलग -अलग प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है जिसमें इसकी भौतिक गुणों को बदलने के लिए स्टील के तापमान में हेरफेर करना शामिल है। एक उदाहरण एनीलिंग है, जिसका उपयोग कठोरता को कम करने और लचीलापन बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे स्टील को प्रक्रिया करना आसान हो जाता है। एनीलिंग प्रक्रिया धीरे -धीरे स्टील को आवश्यक तापमान तक गर्म करती है और इसे समय की अवधि के लिए बनाए रखती है। आवश्यक समय और तापमान विशिष्ट मिश्र धातु पर निर्भर करता है और कार्बन सामग्री बढ़ने के साथ घटता है। अंत में, धातु भट्ठी में धीरे -धीरे ठंडा हो जाता है या इन्सुलेट सामग्री से घिरा होता है।

गर्मी के उपचार को सामान्य करने से स्टील में आंतरिक तनाव को समाप्त किया जा सकता है, जबकि एनील्ड स्टील की तुलना में उच्च शक्ति और कठोरता को बनाए रखा जा सकता है। सामान्यीकरण प्रक्रिया के दौरान, स्टील को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर उच्च कठोरता प्राप्त करने के लिए एयर-कूल्ड किया जाता है।

कठोर स्टील एक और गर्मी उपचार प्रक्रिया है, आपने अनुमान लगाया, यह स्टील को कठोर करता है। यह ताकत भी बढ़ाएगा, लेकिन यह सामग्री को अधिक भंगुर भी बना देगा। सख्त प्रक्रिया में धीरे -धीरे स्टील को गर्म करना, इसे उच्च तापमान पर भिगोना, और फिर पानी, तेल या तेजी से ठंडा करने के लिए एक नमकीन समाधान में स्टील को डुबोना शामिल है।

अंत में, टेम्परिंग हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया का उपयोग बुझाने वाले स्टील की भंगुरता को कम करने के लिए किया जाता है। टेम्पर्ड स्टील लगभग सामान्य करने के समान है: यह धीरे-धीरे एक चयनित तापमान तक गर्म होता है, और फिर स्टील एयर-कूल्ड होता है। अंतर यह है कि तड़के का तापमान अन्य प्रक्रियाओं की तुलना में कम होता है, जो कि टेम्पर्ड स्टील की भंगुरता और कठोरता को कम करता है।

वर्षा सख्त होना

वर्षा की सख्त स्टील की उपज ताकत को बढ़ाती है। स्टेनलेस स्टील के कुछ ग्रेड में नाम में एक पीएच मान शामिल हो सकता है, जिसका अर्थ है कि उनके पास वर्षा सख्त गुण हैं। वर्षा सख्त स्टील्स के बीच मुख्य अंतर यह है कि उनमें अतिरिक्त तत्व होते हैं: तांबा, एल्यूमीनियम, फास्फोरस या टाइटेनियम। यहां कई अलग -अलग मिश्र धातु हैं। वर्षा सख्त गुणों को सक्रिय करने के लिए, स्टील को अंतिम आकार में बनाया जाता है और फिर एक उम्र के सख्त उपचार के अधीन किया जाता है। उम्र बढ़ने की सख्त प्रक्रिया सामग्री को लंबे समय तक गर्म करती है ताकि अतिरिक्त तत्वों को बढ़ावा दिया जा सके और विभिन्न आकारों के ठोस कण बन सकें, जिससे सामग्री की ताकत बढ़ जाती हो।

17-4ph (630 स्टील के रूप में भी जाना जाता है) स्टेनलेस स्टील के लिए वर्षा सख्त ग्रेड का एक सामान्य उदाहरण है। मिश्र धातु में 17% क्रोमियम और 4% निकल, और 4% तांबा होता है, जो वर्षा को सख्त करने में मदद करता है। बढ़ी हुई कठोरता, शक्ति और उच्च संक्षारण प्रतिरोध के कारण, 17-4ph का उपयोग हेलीकॉप्टर डेक प्लेटफार्मों, टरबाइन ब्लेड और परमाणु अपशिष्ट बैरल के लिए किया जाता है।

कोल्ड वर्किंग

स्टील के गुणों को बहुत अधिक गर्मी लागू किए बिना भी बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, कोल्ड-वर्क किए गए स्टील को एक काम की सख्त प्रक्रिया के माध्यम से मजबूत बनाया जाता है। जब धातु प्लास्टिक रूप से विकृत हो जाती है, तो काम सख्त होता है। यह हथौड़ा, रोलिंग या ड्राइंग धातु द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। प्रसंस्करण के दौरान, यदि टूल या वर्कपीस को गर्म किया जाता है, तो काम को सख्त करना भी अप्रत्याशित रूप से होगा। कोल्ड वर्किंग स्टील की वर्कबिलिटी में भी सुधार कर सकता है। हल्के स्टील ठंड काम करने के लिए बहुत उपयुक्त है।

इस्पात संरचना डिजाइन के लिए सावधानियां

स्टील भागों को डिजाइन करते समय, सामग्री की अनूठी विशेषताओं को याद रखना महत्वपूर्ण है। आपके आवेदन के लिए इसे बहुत उपयुक्त बनाने वाली विशेषताओं को विनिर्माण (DFM) के लिए डिजाइन के अतिरिक्त विचार की आवश्यकता हो सकती है।

सामग्री की कठोरता के कारण, प्रसंस्करण स्टील अन्य नरम सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम या पीतल) की तुलना में अधिक समय लेता है। आपको मशीनिंग गुणवत्ता को अनुकूलित करने और टूल वियर को कम करने के लिए सही मशीन सेटिंग्स का उपयोग करने की आवश्यकता है। व्यवहार में, इसका मतलब है कि धीमी गति से स्पिंडल की गति और अपने भागों और सांचों की रक्षा के लिए दरों को फ़ीड करें।

यहां तक कि अगर आप स्वयं प्रसंस्करण नहीं करते हैं, तो आपको अभी भी उस स्टील ग्रेड का मूल्यांकन करना चाहिए जो आपकी परियोजना के लिए उपयुक्त है, न केवल कठोरता और शक्ति के संदर्भ में, बल्कि काम की क्षमता में अंतर को भी ध्यान में रखते हुए। उदाहरण के लिए, स्टेनलेस स्टील का प्रसंस्करण समय कार्बन स्टील से लगभग दोगुना है। विभिन्न ग्रेडों पर निर्णय लेते समय, आपको यह भी विचार करना होगा कि कौन सी विशेषताएँ सर्वोच्च प्राथमिकता हैं और कौन से स्टील मिश्र आसानी से उपलब्ध हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ग्रेड, जैसे कि 304 या 316 स्टेनलेस स्टील, चुनने के लिए स्टॉक आकारों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, और इसे खोजने और खरीदने में कम समय लगता है। 

-------------------------------------------------अंत-----------------------------------------------------

रेबेका वांग द्वारा संपादित करें