Welche Werkstoffe sind in der Werkstoff-Gruppe S?
Die herausforderndsten Werkstoffe in der Metallzerspanungsindustrie sind wärmebeständige Superlegierungen (HRSA) und Titanlegierungen. Diese Legierungen gehören zu den ISO S-Werkstoffen. Sie werden hauptsächlich für Komponenten verwendet, die eine hohe Korrosions- und Kriechbeständigkeit sowie eine hohe Festigkeit bei extremen Temperaturen benötigen. Das hohe Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht ist ein weiteres wichtiges Merkmal von Titan gegenüber herkömmlichen Metallen.Die herausforderndsten Werkstoffe in der Metallzerspanungsindustrie sind wärmebeständige Superlegierungen (HRSA) und Titanlegierungen. Diese Legierungen gehören zu den ISO S-Werkstoffen. Sie werden hauptsächlich für Komponenten verwendet, die eine hohe Korrosions- und Kriechbeständigkeit sowie eine hohe Festigkeit bei extremen Temperaturen benötigen. Das hohe Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht ist ein weiteres wichtiges Merkmal von Titan gegenüber herkömmlichen Metallen.
Komponenten mit diesen Eigenschaften werden für verschiedene Produkte benötigt, z. B.
- Getriebe
- Triebwerke
- Triebwerksbefestigungen
- Dampfturbinen
- Komponenten für Öl und Gas
- Implantate mit Biokompatibilitätsanforderungen wie Knie-, Hüft- und Zahnersatz
Seco konzentriert sich stark auf Bearbeitungen in Branchen, wie Luft- und Raumfahrt, Energieerzeugung und Medizintechnik , um Kunden bei der Bearbeitung dieser anspruchsvollen Materialien effektiv und effizient zu unterstützen.
ISO S Pentagramm
Seco stuft die Zerspanbarkeit von Werkstoffen nach den 5 Eigenschaften Abrasivität, Duktilität, Kaltverfestigung, Wärmeleitfähigkeit und Härte ein.
ABRASIVITÄT beschreibt eine durch Legierungselemente bedingte Veränderung der Werkstoffhärte, die Hartmetall, Oxid und intermetallische Teilchen bilden kann. Dies führt zu übermäßigem Verschleiß an den Schneiden. Einige Beispiele für stark abrasive Materialien sind Ni‑-Legierungen und kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe.
DUKTILITÄT führt zu Adhäsion und Aufbauschneiden. Der Begriff beschreibt den hohen Bruchdehnwert eines Werkstoffs. Duktilität zählt zu den wichtigsten Eigenschaften bei der Zerspanung von Aluminium und Titanlegierungen.
KALTVERFESTIGUNG entsteht, wenn sich die Werkstückoberfläche beim Zerspanen relativ zum Werkstückkern verhärtet. Dieses bekannte Problem tritt häufig beim Bearbeiten von Nickellegierungen auf.
WÄRMELEITFÄHIGKEIT bezieht sich auf die Fähigkeit des Werkstoffs zur internen Wärmeabfuhr. Je niedriger die Wärmeleitfähigkeit des Werkstücks, desto mehr staut sich die Wärme an der Schneide, was zu sehr hohen Schneidkantentemperaturen führt.
HÄRTE beschreibt die Verformungsfestigkeit eines Werkstoffs. Je höher die Härte, desto mehr Kraft muss aufgewendet werden, um den Werkstoff zu verformen. Auch bei harten Werkstoffen kommt es zu großer Wärmeentwicklung.
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Titanlegierungen werden in der Regel als "schwierig zu zerspanende" Werkstoffe eingeordnet. Aber selbst innerhalb dieser Gruppe gibt es enorme Unterschiede zwischen den Legierungen und zwischen verschiedenen Wärmebehandlungen der gleichen Legierung. Die wichtigsten Vorteile von Titanlegierungen sind:
- Hohe Festigkeit bei geringer Dichte
- Gute Korrosionsbeständigkeit
- Hoher Schmelzpunkt
- Hohe Bruchzähigkeit
- Gute Schweißbarkeit
Die am weitesten verbreitete Titanlegierung ist Ti6Al4V. Diese wird in etwa 60 % der Titananwendungen eingesetzt. Die Legierung wird allgemein als Ti 6-4 bezeichnet und ist eine α+β-Legierung (SMG S12). Andere gängige Legierungen sind Ti10V2Fe3Al und Ti5Al5V5Mo3Cr (nahe βLegierungen (SMG S13)). Sie kommen oft in hochfesten Anwendungen zum Einsatz. In der Luft- und Raumfahrt scheint sich der Trend von Ti10V2Fe3Al in Richtung von Ti5Al5V5Mo3Cr zu bewegen. Diese Legierung ist jedoch schwieriger zu bearbeiten.
ISO S Titan Pentagramm
Grundlegende Informationen zur Bearbeitung von ISO-S-Werkstoffen, z. B. Superlegierungen:
- Sehr hohe thermische Belastungen und harte Oberflächen sind Ihr Hauptaugenmerk, da dies zu komplexem Freiflächen- und Kolkverschleiß , Kerbverschleiß und plastischer Verformung führt.
- Hohe Schnitttiefen und mittlere bis hohe Vorschübe verwenden
- Standzeit mit wirtschaftlichen Gesichtspunkten für den Prozess über die richtigen Schnittdaten in Einklang bringen, jedoch Aufbauschneiden vermeiden
- Spezielle Hartmetallsorten und positive Schneidgeometrien (mit starken Schneidkanten) verwenden, um den ausgewählten Vorschub auszugleichen.
- Kühlung mit einer reichen Emulsion (8 % – 15 %) wird empfohlen, JETSTREAM liefert hervorragende Ergebnisse
Auszug aus der ISO-S-Tabelle
Inline Content - Survey
Current code - 5fce8e61489f3034e74adc64
