2011-10-17

刀具加工-鉻鉬鋼加工問題處理案例

刀具加工-鉻鉬鋼加工問題處理案例

此案例中客戶為一南投縣鍛造廠，鍛造完成工件圓柱平面上使用市面鎢鋼刀具加工時， 總易起毛邊達不到客戶要求的表面光澤及細膩度，刀具損磨耗也相當高，約加工3-4工件即需更換刀具，此問題一直困擾客戶，因而BW技術工程師前往客戶工廠深究處理其原因，後來經BW技術工程師詳細了解客戶生產加工、原料…細節後，發現客戶原先使用中鋼紅十字(SCM435)鍛造加工時，並未有切削問題產生，後為求材料成本降低，採用回收紅十字廢料來鍛造加工成工件，紅十字鉻鉬鋼一般含Si約0.15-0.35%，但回收紅十字材料的Si含量竟高達24%，一般矽鐵材料(難切削材)所含Si成分含約20%，雖不易生鏽，但卻難切削。

由此可知工件加工效果不佳非刀具問題，而是材質本身問題，在解決客戶問題時，常遇到這種狀況，但客戶群使用刀具效果不彰或損耗高時，當下都會認為刀具問題，然而要有良好加工效能效率，除了正確操作使用外，在加工材質所對應的刀具(包含刀具材質、刀口形狀…)更是一大重點。

在此案例中，客戶對於成本預算上，有較嚴格的要求，雖在材料上降低成本，但在刀具損耗成本卻相對提升不少，若使用較高階材質刀具，如PCBN、鑽石、金屬陶瓷刀具…，卻因單價高而卻步，無法解決問題，BW還是建議詳細評估自身的需求，在材料成本與刀具損耗成本及高階刀具花費比較評估，甚至還需考慮品質穩定…間接影響因素，這樣才能追求成本與品質的最高效益。

附註:

台灣鋼鐵介紹:

各種材料機械性質及單價不同，所以採用時機不同，合金鋼因為要適用於加工，所以原材料硬度不會很高，其機械性質並未呈現出來， 要等各種熱處理後才會呈現出所具備之機械性質。機械上使用材料可能不只單方面，如硬度也須兼具衝擊強度， 降幅強度、耐磨、抗蝕...也要顧慮成本。 並且各合金鋼成份不同，熱處理方式不同，其鋼材也會不同性質。所以選擇上不一定是硬度或某項強度最大之材料就最好。

一般台灣鋼鐵俗稱標誌:

在一些鋼鐵機械上耐磨之材料大部份使用以下幾種:十字，為台灣俗稱, 廠家在材料軸端會噴上顏色十字記號，下圖分別鋼材種類:

刀具加工-鉻鉬鋼加工問題處理案例

低碳鉻鉬合金鋼（SCM）規格表1:(完整檔案觀看及下載)

低碳鉻鉬合金鋼（SCM）規格表1

低碳鉻鉬合金鋼（SCM）規格表2:(完整檔案觀看及下載)

低碳鉻鉬合金鋼（SCM）規格表2

金屬材料記號對照表 Metal Material Symbol Comparative Table:

日本
Japan
JIS		 美國
America
AISI		 德國
Germany
DIN		 英國
U.K
BS		 法國
France
NF
碳素鋼
Carbon Steel
S20C 1020 CK22 050A20/2S510 XC25/XC18
S30C 1030 CK35 060A35 XC38TS
S35C 1035 CK35 060A35 XC38TS
S45C 1045 CK45 080M46 XC42
S50C 1050 CK53 060A52 XC48TS
S55C 1055 CK55/C55 3S70/070M55 XC55
S60C/S65C 1064 CK60 060A62/070M60 CC55
S70C 1070 -------- -------- XC68
S75C 1074 -------- 070A72 --------
碳素工具鋼
Carbon Tool Steel
SK 85(SK5) 1086 C85S/CK85(C85E) -------- C90
SK 95(SK4) 1095 CK101(C101E) 5770-95 C100
彈簧鋼
Spring Steel
SUP 3   1.1262/C 82 DP 1.1262/C 82 D2 C90
SUP 7 1030 / 9260 1C 030 / 1.508 1C 30/HS 30 1C 30 / 1.0528
鉻鋼
Chromium Steel
SCr 415 5015 1.7015 523 M 15 12 C 3
SCr 420 5120 1.7027 420 C24 20 MC 5
SCr 430 5130 1.7033 1.7033 32 Cr 4
SCr 435 5132 1.7033 1.7033 32 Cr 4
SCr 440 5140 1.7035 1.7035 32 Cr 4
  SAE5046 1.7006 1.7006 1.7006
鉻鉬鋼
Chromium  Molybdenum Steel
SCM 415   1.7262 12 CrMo 4 12 CD 4 FF
SCM 420 4130 1.7218 1.7218 1.7218
SCM 430 4130 1.7218 1.7218 1.7218
  SAE4130 1.7218 1.7218 1.7218
SCM 435 4135 1.7220 34 CrMo 4 32 CD 4
SCM 440 5140 1.7035 41 Cr4 41 Cr 4
  SAE4140 1.7225 1.7225 1.7225
鎳鉻鉬鋼
Nickel Chromium Molybdenum Steel
SNCM 625 A572 Grade60 1.0033 1.0033 1.0033
SNCM 630 -------- 1.0670 -------- --------
SNCM 240 8640 1.6546 7 40 NCD 2
SNCM 439 4340 1.6565 818 M 40 --------
SNCM 447 4337 1.6582 1.6582 1.6582
SNCM 220 8620 1.6523 1.6523 1.6523
SNCM 415 k02803 1.0562 1.0562 1.0562
SNCM 420 4320 1.0562 1.0562 1.0562
SNCM 815 A299 1.0562 1.0562 1.0562
SNCM 616 K02803 1.0562 1.0562 1.0562
  SAE 8615 1.6526 1.6526 1.6526
  SAE 8617 1.6526 1.6526 1.6526
  SAE 8620 1.6523 1.6523 1.6523
  SAE 8622 1.6526 1.6526 1.6526
錳鋼
Manganese Steel
  SAE 1524 1.1160 -------- --------
  SAE 1536 1.1166 120 M36 --------
  SAE 1541 1.0563 150 M36 32 M5
SNCM 443 1330 1.0345 1.0345 1.0345
SNCM 420 1522 1.0471 1.0471 1.0471
  SAE 1552 -------- 1.1226 --------
冷/熱軋不銹鋼捲
C.R/H.R. Rerolling Stainless Steel
SUS 301 301 1.4310 1.4310 1.4310
SUS 301 J1 301 1.4310 1.4310 1.4310
SUS 302 302 1.3965 284 S 16 Z 12 CN 18-09
SUS 304 304 1.4301 1.4301 1.4301
SUS 304 L 304 L 1.4306 1.4306 1.4306
SUS 310 S 310 S 1.4845 1.4845 1.4845
SUS 316 316 1.4401 1.4401 1.4401
SUS 316 L 316 L 1.4404 1.4404 1.4404
SUS 317 317 1.4301 1.4449 1.4449
SUS 321 321 1.4301 1.4541 1.4541
SUS 410 410 1.0257 -------- --------
SUS 420 J1 420 J1 1.4021 1.4021 1.4021
SUS 420 J2 420 J2 1.4028 1.4028 1.4028
SUS 410 L 410 1.7218 1.7218 1.7218
SUS 430 430 1.4016 1.4016 1.4016
SUS 430 LX (ASTM)A 268 TP430Ti 1.4510 1.4510 1.4510
SUS 904 L 904 L -------- -------- --------
冷/熱軋高張力鋼捲
C.R./H.R. & High Strength Steel
SPCC (ASTM)1008 1.0330 1.0330 1.0330
SPCD (ASTM)5044 1.0347 1.0347 1.0347
SPCE -------- 1.0338 1.0338 1.0338
SPHD (ASTM)A 620 1.0332 1.0332 1.0332
SPHE (ASTM)A 622 1.0335 1.0335 1.0335
底部