LEADERS IN GROOVING TECHNOLOGY © Hartmetall-Werkzeugfabrik PAUL HORN GmbH Benvenuti alle Giornate...

LEADERS IN GROOVING TECHNOLOGY

© Hartmetall-Werkzeugfabrik PAUL HORN GmbH

Benvenuti alle “Giornate Tecnologiche della

Paul Horn GmbH

2010

a

Tübingen



Indice

*Cosa è l‘acciaio inossidabile - Classificazione

* L‘acciaio inossidabile e la sua lavorabilità

* Geometrie di taglio ed avvolgi truciolo per l‘acciaio inossidabile* Leghe di metallo duro per l‘acciaio inossidabile

* Tecnologie per la lavorazione dell‘acciaio inossidabile

* Rivestimenti specifici per l‘acciaio inossidabile

II. Technology Days Paul Horn GmbH



L‘acciaio inossidabile e la sua storia

1912: il Sig. Eduard Maurer della Krupp depositò il suo primo brevetto per un acciaio non soggetto a ruggine (Nirosta), brevetto ottenuto nel 1918 – Pat.# 304126 & 304159.1913: il Sig. Harry Brearley depositò un brevetto in Inghilterra per un acciaio „non arrugginibile“.

1908: La Società tedesca „Krupp Germaniawerft“ costruì il vascello Germania per il cui scafo fu utilizzato un acciaio ad alto contenuto di cromo. Non si è certi se tale materiale fu un vero acciaio inossidabile (cromo>10.5%)




La conoscenza deve essere verificata

nella vita di tutti i giorni

(Hermann von Helholtz)

Il motto di Eduard Maurer (vissuto dal 3.11.1886 al 21.02.1969)




L‘acciaio inossidabile i suoi campi di applicazioneIndustria: Resistenza alla corrosione, Resistenza meccanica, Durata, Serbatoi, Sistemi di smaltimento, Raccordi, Elementi di bloccaggio....

Prodotti per la casa: Igene, Resistenza alla corrosione, Design, Utensili per la cucina, coltelleria, mobili, elementi per la cottura....

Medicina: Igene, Resistenza alla corrosione, Durata, Viti, Ati artificiali, Utensili per chirurgia....

Costruzioni industriali.: Resistenza alla corrosione, Durata, Design, Elementi strutturali, Placche, Elementi di giunzione, Piscine...


La conoscenza deve essere verificata nella vita di tutti i giorni



Nirosta, Inox od Acciaio InossidabileL‘acciaio offre Resistenza alla corrosione quando il Cromo >10.5% e il Carbonio<1.2%.

La reazione chimica tra il Cromo dell‘acciaio e l‘ossigeno dell‘aria crea un sottile strato di Biossido di Cromo che previene la formazione di ruggine. Questo strato è chiamato „Strato passivo“.

Un maggior contenuto di elementi leganti quali il Nichel, il Molibdeno, il Titanio, il Niobio, il Manganese, il Vanadio, il Silicio e l‘Alluminio assicurano una ancora migliore resistenza alla corrosione.




L‘Acciaio Inossidabile e le sue proprietà

O2O2

O2O2

O2O2

FeFe Fe FeFe C

C

Fe O Fe OFe FeOO OO

O2O2

O2O2

Min.13% Cr

O2O2

OO

Fe FeFe CCCr

Cr

0,5 – 1nmCr OOCr

Acciaio al carbonio Acciaio Inosidabile

Gli atomi di ferro si combinano con l‘ossigeno dell‘aria per formare Ossido di Ferro (Ruggine)

Gli atomi di Cromo si combinano con l‘0ssigeno dell‘aria per formare Biossido di Cromo (Strato passivo)




Acciai Inossidabili classificazione

Gli acciai inossidabili sono raggruppati in 7 famiglie principali: esse sono:

Acciai inossidabili austenitici:

0,015 - 0,1%C; 16 – 18% Cr; 8 – 13%Ni; max 4% Mo,

e.c. 1.4301 – X5CrNi18-10 (V2A or 304), 1.4305 – X8CrNiS18-9 (Acciai Inossidabili Automatici) , 1.4401 - X5CrNiMo17-12-2 (V4A o 316)

Alimantare, Industria farmaceutica e Cosmetica, Industria chimica,Veicoli Industriali, Prodotti per la casa, Strumenti Medicali, Sanitari, Prodotti resistenti agli acidi, Applicazioni marine.

Circa il 70% della produzione mondiale di acciaio inossidabile.




Acciai Insossidabili Ferritici:

0,02 – 0,06%C; 10,5 – 29% Cr; max 4% Mo

1.4003 – X2CrNi12 (410S), 1.4016 – X6Cr15 (430)

Elementi di strutture e di collegamento, parti di autoveicoli Ottime proprietà di formatura e di saldatura

Acciai Inossidabili Martensitici:

0,1% C; 10,5 – 17% Cr

X30Cr13; X50CrMoV15 (Lame in acciaio)

Molle, utensili da taglio e lame Buone proprietà per il trattamento termico




Acciai Inossidabili Duplex, Ferritici - Austenitici:

0,1% C; 10,5 – 17% Cr

1.4462 – X2CrNiMoN22-5-3 (2205)

Industria Petrolifera Offshore, Industria Aerospaziale

La Resistenza alla corrosione si riduce all‘aumentare della percentuale di

carbonio




Acciai Inossidabili caratterstiche di lavorabilitàElevata tenacità – effetto molla durante la lavorazione

Basso coefficiente di smaltimento del calore attraverso il trucioloPossibile formazione del tagliente di riporto

Difficoltà di lavorazione

Elevate temperature nella zona di taglio

Angolo di spoglia superiore

Angolo di spoglia inferiore

Zona di taglio

An

go

lo d

i tag

lio

Area sviluppo calore




Come deve essere il tagliente quando si lavora l‘acciaio inossidabile




La corretta geometria del tagliente quando si lavora l‘acciaio inossidabile

Geometria positiva, con affilatura ben definita

Nessuna fase negativa (bisellatura)

Minima preparazione del tagliente Superficie del petto

tagliente con bassa rugosità




Avvolgi –truciolo – lavorazione di materiali che presentano difficoltà nel controllo del truciolo

Ridurre la larghezza del truciolo

Tagliente ben affilato, al fine di ridurre le forze di taglio

Posizione del tagliente principale leggermente sotto la linea del centro


Come deve essere l‘avvolgi – truciolo quando si lavora l‘acciaio inossidabile



X

Geometry.3Geometry .10

Geometry .A

Geometry .FY


Come deve essere l‘avvolgi - truciolo wquando si lavora l‘acciaio inossidabile

L‘Avvolgi - truciolor – lavorazione di materiali con difficoltà di controllo del truciolo



L‘avvolgi – truciolo – la rottura del truciolo e la formazione del truciolo

Riduzione 0,0 mm

Riduzione 0,1mm

Riduzione0,08 mm

Riduzione0,15mm

Geometry .10

Geometry .3 Geometry .FY

Geometry .A


Come deve essere l‘Avvolgi – truciolo quando si lavora l‘acciaio inossidabile



Come deve essere il metallo duro quando si lavora l‘acciaio inossidabile

Idoneo ad una ampia gamma di velocità di taglio

Tenacità idonea ad ottenere un tagliente ben affilato

Durezza idonea a reggere elevate forze di taglio

Substrato K -> grano

standard

Substrato MG ->

micrograno


1,6 µm

0,8 – 1 µm



Ottima rugosità superficiale -> basso coefficente d‘attritoElevata temperatura di ossidazione -> 950° – 1100°C Elevata durezza superficiale -> 3500 - 4000 HV Basso spessore del rivestimento -< 2 – 4 µm

Rivestimento Attrito (sull‘acciaio)

Temperatura Ossidazione (°C)

Durezza (HV 0,05)

Spessore Rivestimento (µm)

TH35 (SN) 0,3 1000 3300 2 - 4

HC35 ~ 0,3 ~ 950 ~ 3000 2 - 4

AS65 (SN) 0,3 1000 3500 4

PVD Monolayer Struktur


Il tipo di Rivestimento idoneo alla lavorazione dell‘acciaio inossidabile



Ottima finitura superficiale-> minimo attrito sull‘acciaio

PVD Struttura Monostrato


Il tipo di rivestimento idoneo walla lavorazione degli acciai inossidabili



In considerazione delle difficoltà di lavorazione degli acciai inossidabili, una corretta selezione:

Riassunto:


Come deve essere l‘inserto in Metallo Duro wquando si lavora l‘acciaio inossidabile

Geometria taglienteAvvolgi - truciolioMetallo Duro baseRivestimento

È essenziale per ottenere con successo una lavorazione a basso costo.




Esempio d‘applicazioneRefrigerante diretto sul tagliente

Velocità di taglio iniziale vc = 80 – 100 m/min

Avanzamento iniziale >/= preparazione del tagliente

Utilizzare sempre l‘utensile più corto possibile

Emulsione con percentuale 8 – 12%




Grazie per la Vostra gradita

attenzione

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