gradi di carburo
I gradi di carburo di tungsteno (WC), in particolare i gradi C, si riferiscono al sistema di classificazione dell'American National Standards Institute (ANSI) per i carburi cementati. Questi gradi sono costituiti principalmente da particelle di WC sinterizzate con un legante di cobalto (Co) (in genere 3-25% Co) e sono classificati in base a proprietà quali durezza, tenacità, resistenza alla rottura trasversale (TRS) e granulometria per adattarsi ad applicazioni specifiche come la lavorazione, le parti soggette a usura e gli stampi di formatura. I gradi C1-C4 sono “gradi semplici” ottimizzati per metalli non ferrosi, ghisa e non metallici, mentre i gradi C5-C8 sono gradi legati (spesso con TiC/TaC/NbC) per acciai ferrosi. I gradi C più alti (ad esempio, C10-C14) si estendono alla formatura dei metalli e agli usi ad alto impatto.
Il concetto originale era quello di valutare i carburi di tungsteno in base al lavoro che dovevano svolgere. Se si aveva un lavoro particolare, si specificava una qualità “C” di carburo di tungsteno e si poteva acquistare da chiunque. Questo ha portato a una situazione in cui un carburo di tungsteno C-7 può essere praticamente qualsiasi cosa, purché svolga un lavoro di tipo C-7. Secondo il Machinery's Handbook, può variare da 0 a 75% di carburo di tungsteno, da 8 a 80% di carburo di titanio, da 0 a 10% di cobalto e da 0 a 15% di nichel. Il problema è che due punte C-7 di due produttori funzioneranno quasi certamente in modo molto diverso in due applicazioni diverse.
Un'idea comunemente errata è che vi sia una progressione lineare da C-1 a C-14 o a un livello superiore. È opinione comune che ogni grado superiore abbia meno cobalto nel legante e sia quindi più duro e più soggetto a rotture. Seguendo questa linea di pensiero, si ritiene che il numero C più alto sia più duro e migliore per la resistenza all'usura. È come classificare le automobili in base alle dimensioni, da un ciclomotore a un autocarro a diciotto ruote. Questo è chiaro e pratico, ma purtroppo non è vero.
Tabella dei gradi del carburo
La tabella seguente riassume le principali qualità C, attingendo alle classificazioni standard. Le proprietà possono variare leggermente a seconda del produttore, ma sono riportati gli intervalli tipici (durezza in scala Rockwell A; TRS in ksi). Gli equivalenti ISO (ad esempio, K per ghisa/non ferrosi, P per acciaio) sono inclusi per un confronto globale.
| Grado ANSI C | Equivalente ISO | Legante Co tipico (%) | Durezza (HRA) | TRS (ksi) | Dimensione dei grani | Applicazioni primarie |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C1 | K30-K40 | 10-15 | 88-90 | 250-350 | Medio-grossolano | Tagli di sgrossatura su ghisa, leghe non ferrose, materiali non metallici; elevata resistenza agli urti (ad es. fresatura pesante, brocciatura, tagli interrotti). |
| C2 | K20-K30 | 6-10 | 90-92 | 225-300 | Medio-fine | Tornitura/fresatura per usi generici di ghisa, alluminio, materiali non metallici; usura/urto bilanciati (ad esempio, pialle, anelli di tenuta, componenti di valvole). |
| C3 | K10-K20 | 6-8 | 91-93 | 200-275 | Fine | Tagli di finitura su ghisa non ferrosa; alta usura, basso shock (ad esempio, composti di rettifica, filiere, ugelli, lame). |
| C4 | K05-K10 | 3-6 | 92-94 | 175-225 | Submicron-fine | Finitura di precisione su materiali non metallici; massima durezza/usura (ad esempio, compattazione di ceramiche, utensili di alta precisione, guide per fili di elettroerosione). |
| C5 | P30-P40 | 8-12 | 89-91 | 200-300 | Medio | Sgrossatura di acciai/leghe ad alta resistenza; resiste al pitting/deformazione, buona resistenza agli urti (ad esempio, scanalatura, tagli interrotti pesanti su acciaio inossidabile). |
| C6 | P20-P30 | 6-10 | 90-92 | 225-275 | Medio-fine | Lavorazione generale dell'acciaio; tornitura/fresatura versatile (ad esempio, acciai al carbonio, ghise duttili, utensili di forma). |
| C7 | P10-P20 | 5-8 | 91-93 | 200-250 | Fine | Acciai da semi-finitura; resistenza del tagliente per urti moderati (ad esempio, profilatura, tagli interrotti leggeri, coltelli da tranciatura). |
| C8 | P01-P10 | 4-6 | 92-94 | 175-225 | Submicron-fine | Finitura di precisione di acciai/superleghe; usura elevata a basse velocità (ad esempio, filettatura fine, levigatura, parti soggette a usura submicronica). |
| C9 | – | 6-8 | 91-93 | 200-275 | Fine | Superfici di usura con urti minimi o nulli; elevata resistenza all'abrasione (ad esempio, cuscinetti, boccole, gabbie di flusso, parti di usura non soggette a impatto). |
| C10 | – | 8-10 | 90-91 | 300-350 | Fine-Medio | Urti leggeri per le superfici soggette a usura; trafilatura/sbavatura (ad esempio, utensili per barattoli, stampi di compattazione, stampaggio leggero, coltelli di tranciatura). |
| C11 | – | 11-13 | 88-90 | 350-370 | Medio | Shock medio per l'usura; stampaggio/estrusione (ad esempio, matrici di laminazione, matrici di stiro/stampaggio, anelli di taglio, coltelli da taglio). |
| C12 | – | 13-15 | 88-89 | 375-400 | Medio-grossolano | Urti pesanti per l'usura; formatura generale (ad esempio, stampi di trafilatura, punzoni, coltelli, lame, rulli di formatura). |
| C13 | – | 14-16 | 87-88 | 400 | Medio-grossolano | Coniatura/stiratura ad alta resistenza; formatura pesante (ad esempio, aste d'anima, matrici di coniatura, punzoni di stampaggio, strumenti di estrusione). |
| C14 | – | 20-25 | 84-85 | 450 | Grosso | Impatti/urti estremi; applicazioni ad alta resistenza (ad esempio, stampi per la giunzione, martelli per la frantumazione, stampi per la testata, testata a freddo). |
Note aggiuntive:
- C15-C19 (Specializzato): Questi sono meno comuni ma sono stati inclusi per completezza (da riferimenti standard). C15 (taglio leggero/rimozione a caldo della saldatura, ~10-12% Co, 89-91 HRA); C15A (taglio pesante, ~14% Co, 87-88 HRA); C16 (punte da roccia, ~12-15% Co, 88-90 HRA); C17 (matrici per testate a freddo, ~22% Co, 81-83 HRA, 350 ksi); C18 (resistenza a temperature elevate/corrosione, legato al nichel ~6% Ni, 90-92 HRA); C19 (schermatura radioattiva/cinetica, alta densità ~15% Co/Ta, 87-89 HRA).
- Variazioni: I grani submicronici/ultrafini migliorano la tenuta dei bordi; i leganti al nichel (ad es. C18) favoriscono la corrosione. Consultare i produttori per le corrispondenze esatte (ad esempio, BC-6 ≈ C2).
Classificazione dei gradi C
Da C-1 a C-4 sono gradi generali per ghisa, materiali non ferrosi e non metallici.
C-1 Sgrossatura
C-2 Uso generale
C-3 Finitura
Precisione C-4
Acciaio e leghe di acciaio - questi gradi resistono alla vaiolatura e alla deformazione
C-5 Sgrossatura
C-6 Uso generale
C-7 Finitura
C-8 Precisione
Superficie di usura
C-9 Nessuna scossa
C-10 Shock leggero
C-11 Urto pesante
Impatto
C-12 Luce
C-13 Medio
C-14 pesante
Varie
C-15 Taglio leggero, rimozione della saldatura a caldo
C-15A Taglio pesante, rimozione della saldatura a caldo
C-16 Bit di roccia
Muore la testata fredda del C-17
C-18 Usura a temperature elevate e/o resistenza alle reazioni chimiche
C-19 Schermatura radioattiva, contrappesi e applicazioni cinetiche
Inserti in carburo cementato di grado c2 avanzamenti e velocità
Si tratta di un argomento relativamente caldo negli ultimi tempi. C2 è principalmente per uso generale: ghisa, materiali non ferrosi e non metallici. I parametri di lavorazione sono diversi per ogni materiale, ma sono tutti per la sgrossatura. I parametri corrispondenti sono un'elevata velocità di avanzamento e un'elevata velocità di asportazione del materiale. I requisiti principali sono utensili da taglio stabili e durevoli.
Parametri di lavorazione della ghisa C2
Per la lavorazione grezza della ghisa, in genere si sceglie un tipo di rompitruciolo universale o un tipo senza rompitruciolo. La prima scelta è il tipo di rompitruciolo universale, mentre il modello senza rompitruciolo viene scelto in condizioni di lavoro instabili.
| Parametro | Ghisa grigia (GCI) | Ghisa duttile (DCI) | Raccomandazioni per utensili e rompitruciolo |
| Gamma di voti | (ANSI C2) K20 a K30 | (ANSI C2) K20 a K30 | Marchi ISO di grado K (Esempi) |
| Velocità di taglio Vc | Sandvik: GC3225, GC3210 | ||
| Metrico (m/min) | 180 - 300 | 140 - 250 | Korloy: NC6315, NC6210 |
| Imperiale (SFM) | 600 - 1000 | 460 - 820 | Sumitomo: AC415K, AC420K |
| Velocità di avanzamento f (per giro) | Rompi-trucioli da sgrossare (Esempi) | ||
| Metrico (mm/giro) | 0.40 - 0.90 | 0.35 - 0.85 | Korloy: RK (Roughing) |
| Imperiale (DPI) | 0.016 - 0.035 | 0.014 - 0.033 | Sandvik: MR o HR (Sgrossatura pesante) |
| Profondità di taglio ap (DOC) | Iscar: MR o RR | ||
| Metrico (mm) | 4.0 - 10.0 | 3.0 - 8.0 | |
| Imperiale (in) | 0.160 - 0.400 | 0.120 - 0.315 |
Campione sul mio D8115:
Tabella di raccomandazione dei parametri di taglio (ghisa HT300)
| Parametro | Unità | Finitura | Semilavorazione | Lavorazione grezza |
| Velocità di taglio (Vc) | m/min | 250 - 600 | 230 - 550 | 200 - 500 |
| Velocità di alimentazione (fn) | mm/giro | 0.05 - 0.20 | 0.10 - 0.35 | 0.30 - 0.50 |
| Profondità di taglio (ap) | mm | 0.20 - 1.50 | 1.00 - 3.00 | 2.50 - 5.00 |
Esempio di lavorazione della ghisa (HT250)
| Parametro | Valore |
| Materiale del pezzo da lavorare | HT250 Ghisa |
| Metodo di lavorazione | Tornitura esterna |
| Inserto utilizzato | WNMG080412 (tipo generale) |
| Inserire il grado | D8115 |
| Velocità di taglio (Vc) | 415 m/min |
| Velocità di avanzamento (fn) | 0,25 mm/giro |
| Profondità di taglio (ap) | 1,2 mm |
C2 Parametri di tornitura per la lavorazione grezza dei non ferrosi (leghe di alluminio)
| Marchio (Produttore) | Grado di carburo tipico | Sgrossatura della geometria del rompitruciolo | Velocità di taglio (Vc) | Velocità di avanzamento (f) (per giro) | Profondità di taglio (ap) (DOC) |
| Sandvik Coromant | H13A, H10F (non rivestito) | -AL, -PF (Positivo/Affilato) | 500 - 1500 m/min | 0,30 - 0,80 mm/giro | 3,0 - 8,0 mm |
| Kennametal / WIDIA | K110M (non rivestito), WU10HT | AL, IFL (Alimentazione leggera o media) | 450 - 1300 m/min | 0,35 - 1,00 mm/giro | 4,0 - 10,0 mm |
| Iscar | IC20, IC07 (non rivestito) | AS, SM (Universale/Semi-ruvido) | 400 - 1500 m/min | 0,40 - 0,90 mm/giro | 3,0 - 7,0 mm |
| Materiali Mitsubishi | $text{MS9025}$ (rivestito in PVD) | AZ (Interruttore specifico per l'alluminio) | 350 - 1000 m/min | 0,25 - 0,75 mm/giro | 3,0 - 6,0 mm |
| Kyocera | $\text{KW10}$ (Uncoated) | A (Specifico per l'alluminio) | 500 - 1500 m/min | 0,30 - 0,80 mm/giro | 4,0 - 8,0 mm |
Raccomandazioni sui parametri di lavorazione del gruppo N ISO (grado D1 onmy)
| ISO Gruppo N Materiale del pezzo | Classificazione dei materiali | Durezza (HB) | Resistenza alla trazione (N/mm2) | Grado | Velocità di avanzamento (f) (mm/giro) | Velocità di taglio (Vc) (m/min) |
| Leghe di alluminio | Lega di alluminio non invecchiata | 30 | - | D1 | 01/0.4 / 0.6 | |
| Lega di alluminio invecchiata | 100 | 340 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 650/600 / 300 | |
| Lega di alluminio fuso ($\le 12\%$ Si, non invecchiato) | 75 | 260 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 700 / 450/300 | |
| Lega di alluminio fuso ($\le 12\%$ Si, invecchiato) | 90 | 310 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 500 / 300/200 | |
| Lega di alluminio fuso ($> 12\%$ Si, non invecchiato) | 130 | 450 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | ||
| Rame e leghe di rame | Rame non legato, rame elettrolitico | 100 | 340 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 500 / 400/270 |
| Ottone, bronzo, rame rosso | 90 | 310 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 400 / 300/250 | |
| Leghe di bronzo, a breve durata | 110 | 380 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 280 / 200/130 | |
| Lega Ampco ad alta resistenza | 300 | 1010 | D1 | 01/0.4 / 0.6 |
C2 Parametri di tornitura per la lavorazione grezza di leghe non metalliche (leghe di alluminio)
| Materiale del pezzo da lavorare | Caratteristiche del materiale | Grado tipico della marca (equivalente a C2/K20) | Velocità di taglio (Vc) (m/min) | Velocità di avanzamento (f) (mm/giro) | Profondità di taglio (ap) (mm) |
| Termoindurenti (ad esempio, bachelite, epossidica) | Materiali moderatamente abrasivi e fragili | Sandvik: H10 Kennametal: K20 | 150 - 350 | 0.15 - 0.35 | 1.0 - 4.0 |
| Termoplastica (ad esempio, Nylon, POM, Delrin) | Basso punto di fusione, soggetto a BUE e a deformazioni. | Iscar: IC20 Kyocera: KW10 | 80 - 200 | 0.10 - 0.30 | 1.0 - 5.0 |
| MDF / Pannello di fibra | Altamente abrasivo, breve scheggiatura | Mitsubishi: HT10 (alta tenacità) | 200 - 400 | 0.20 - 0.45 | 2.0 - 6.0 |
| Grafite (Media densità) | Estremamente abrasivo, richiede un'elevata ritenzione dei bordi | Sumitomo: G10 Korloy: H01 | 150 - 300 | 0.10 - 0.25 | 0.5 - 2.0 |
Quanto sopra è un'introduzione agli utensili da taglio in metallo duro di grado C2 (K0/K30) e un riassunto dei punti chiave su come impostare i parametri generali di tornitura. Non è possibile completare l'impostazione per qualsiasi marca di utensile da taglio in una sola volta; le regolazioni vengono effettuate all'interno degli intervalli raccomandati per trovare i parametri di lavorazione più adatti.
Se avete bisogno di strumenti di taglio a basso costo, potete contattateci. Che si tratti di frese a candela, inserti in carburo, portautensili di tornitura, o anche utensili per la realizzazione di fori, abbiamo prodotti eccellenti per soddisfare le vostre esigenze.
Risorse
Circa la parte C2 da carbideprocessors.com.
