CRS 1020 — это низкоуглеродистая сталь, обычно выбираемая для изготовления прецизионных компонентов, требующих хорошей обрабатываемости, формуемости, свариваемости, постоянства размеров и экономичности производства. CRS означает холоднокатаную сталь, а 1020 относится к составу стали, содержащей примерно 0,20 процента углерода, хотя допустимый химический диапазон зависит от применимого стандарта на материал. По сравнению с горячекатаной сталью, холоднокатаная сталь 1020 обычно имеет более гладкую поверхность, более строгий контроль размеров и улучшенную прямолинейность. Эти характеристики делают его практичным сырьем для валов, штифтов, прокладок, кронштейнов, втулок, монтажных пластин, приспособлений, корпусов, крепежных деталей и других механических деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ.

Процесс холодной прокатки меняет не только внешний вид материала. Сталь обрабатывается ниже температуры рекристаллизации, улучшая состояние ее поверхности и точность размеров, одновременно увеличивая прочность и твердость за счет наклепа. В результате CRS 1020 может иметь механические свойства, отличные от горячекатаной стали AISI 1020, даже если их химический состав аналогичен. Поэтому перед механической обработкой следует подтвердить форму, состояние материала, маршрут производства и спецификации поставщика. Инженерам не следует указывать только «сталь 1020», если состояние поверхности, прямолинейность, твердость или постоянство размеров влияют на готовый компонент.

CRS 1020 хорошо подходит для обработки на станках с ЧПУ, поскольку относительно низкое содержание углерода позволяет его резать, сверлить, точить, фрезеровать, нарезать резьбу и развертывать без чрезмерного износа инструмента, свойственного многим закаленным сталям. Токарная обработка с ЧПУ обычно используется для изготовления штифтов, роликов, валов, гильз, резьбовых стержней и цилиндрических фитингов. Фрезерование с ЧПУ позволяет создавать карманы, пазы, монтажные поверхности, шпоночные пазы, схемы расположения болтов и сложные внешние профили. Токарно-фрезерная обработка полезна, когда деталь сочетает в себе концентрические диаметры с гранями, поперечными отверстиями или другими внеосевыми элементами.

Несмотря на в целом хорошие характеристики обработки, CRS 1020 может производить непрерывную или волокнистую стружку благодаря низкому содержанию углерода и пластичности. Эта стружка может наматываться на заготовку или режущий инструмент, мешать автоматическому производству и повредить готовые поверхности. Подходящая геометрия стружколома, достаточная подача, контролируемая глубина резания и эффективная подача СОЖ помогают улучшить контроль стружки. Для глубоких отверстий может потребоваться сверление с прокалыванием, а запрограммированный отвод инструмента позволяет удалить стружку из внутренних полостей. Поведение стружки следует контролировать при автоматической обработке производственных партий.

Твердосплавные режущие инструменты широко используются для CRS 1020, поскольку они поддерживают эффективную скорость резания и обеспечивают надежный срок службы инструмента. Твердосплавные инструменты с покрытием могут еще больше снизить износ при крупносерийной обработке, в то время как инструменты из быстрорежущей стали могут оставаться пригодными для определенных операций сверления, нарезания резьбы или небольших объемов операций. Режущие кромки должны оставаться достаточно острыми, чтобы аккуратно срезать материал. Изношенные инструменты могут увеличить силу резания, вызвать наросты на кромке, образование заусенцев и создание несогласованных размеров. Геометрия инструмента и покрытие должны соответствовать конкретной операции, стратегии подачи СОЖ, жесткости станка и требуемому качеству поверхности.

Стабильная фиксация заготовки необходима для точной обработки на станке CRS 1020 с ЧПУ. Хотя этот материал прочнее и жестче, чем многие пластмассы или алюминиевые сплавы, длинные валы все равно могут прогибаться во время точения, а тонкие пластины могут деформироваться при агрессивном зажиме. В зависимости от геометрии можно использовать цанги, мягкие губки, люнеты, задние бабки, вакуумные приспособления или специальные опоры. Холоднокатаный прокат также может содержать остаточные напряжения, возникающие в процессе изготовления. Удаление большого количества материала с одной стороны может снять эти напряжения и вызвать деформацию. Для плоских или тонкостенных деталей может потребоваться сбалансированная механическая обработка, промежуточное снятие напряжения или черновая обработка с последующим периодом стабилизации.

Скорость резания, скорость подачи и глубину резания следует выбирать в соответствии с точным состоянием материала и настройкой обработки. Чрезмерно низкие подачи могут вызвать трение и наросты на кромке, а чрезмерные скорости могут повысить температуру резания и сократить срок службы инструмента. Черновые операции должны эффективно удалять материал, оставляя при этом равномерный припуск на чистовую обработку. Отдельный чистовой проход острым инструментом может улучшить точность размеров и качество поверхности. СОЖ снижает нагрев, способствует эвакуации стружки и помогает поддерживать постоянные размеры, особенно во время сверления, нарезания резьбы и расширенных циклов обработки.

Обработка отверстий требует тщательного контроля, когда важна точность размеров или соосность. При сверлении создается первоначальное отверстие, но может потребоваться развертывание или растачивание для удовлетворения более жестких требований к диаметру, округлости и чистоте. Пересекающиеся отверстия должны быть зачищены, чтобы свободный материал не оставался внутри детали. Внутреннюю резьбу можно нарезать метчиками, формовочными метчиками или резьбофрезами. Фрезерование резьбы обеспечивает гибкость и снижает риск потери дорогостоящей детали в случае поломки инструмента. Наружную резьбу можно точить, фрезеровать или изготавливать с помощью матриц, в зависимости от размера, допуска и количества.

Детали CRS 1020 могут иметь точные размеры, но соответствующий допуск должен основываться на функции, а не применяться единообразно. Седла подшипников, установочные штифты, уплотнительные поверхности и сопрягаемые элементы могут потребовать тщательного контроля, в то время как нефункциональные поверхности могут использовать более широкие допуски для снижения затрат. В состав контрольного оборудования могут входить штангенциркули, микрометры, нутромеры, штангенциркули, резьбомеры, измерители шероховатости поверхности и координатно-измерительные машины. Детали следует очистить и дать им достичь стабильной температуры перед окончательными измерениями, когда допуски чувствительны к температурным изменениям.

Обработка поверхности особенно важна для CRS 1020, поскольку низкоуглеродистая сталь может ржаветь под воздействием влаги, солей, химикатов или влажного воздуха. Натуральная обработанная поверхность не обеспечивает долговременной защиты от коррозии. Временного антикоррозионного масла может быть достаточно для деталей, хранящихся в помещении или используемых в защищенных узлах. Однако компоненты, работающие в суровых условиях, обычно требуют более прочной отделки. Перед нанесением покрытия необходимо удалить все остатки масла, стружки, окисления и механической обработки, чтобы обеспечить равномерное покрытие и адгезию.

Черный оксид обычно наносится на компоненты CRS 1020, когда требуется темный внешний вид, минимальное изменение размеров и умеренная защита от коррозии. Конверсионное покрытие обычно дополняется маслом, воском или герметиком, поскольку черный оксид сам по себе обеспечивает ограниченную защиту. Подходит для инструментов, приспособлений, крепежных деталей, деталей машин и механических узлов внутри помещений. Цинкование обеспечивает более надежную защиту от коррозии и доступно с различными пассивациями и цветами. Толщину покрытия необходимо учитывать при выборе резьбы, прецизионных отверстий, прессовой посадки и диаметров сопряжения.

Никелирование может обеспечить более твердую и декоративную поверхность с улучшенной износостойкостью и устойчивостью к коррозии. Химический никель особенно полезен для компонентов сложной геометрии, поскольку он позволяет обеспечить более равномерную толщину, чем обычное гальванопокрытие. Хромирование может быть выбрано для изнашиваемых поверхностей, восстановления размеров или декоративных целей, хотя требуемые подслои и последующая обработка зависят от системы покрытия. Фосфатные покрытия улучшают адгезию краски, уменьшают трение и сохраняют защитное масло. Порошковое покрытие и мокрая покраска обеспечивают более широкий выбор цветов и эффективную защиту кронштейнов, панелей, корпусов и других крупных компонентов.

Механическая обработка может быть завершена до нанесения защитного покрытия. Шлифование улучшает размер, округлость, плоскостность и чистоту поверхности точных деталей. Полировка может уменьшить следы механической обработки, а чистка щеткой создает направленную текстуру. Дробеструйная или абразивоструйная очистка очищает поверхность и создает равномерную матовую поверхность, которая может улучшить адгезию покрытия. Критические отверстия, резьба, уплотнительные поверхности и идентификационная маркировка могут потребовать маскировки во время пескоструйной обработки или нанесения покрытия. Проектировщики должны четко указать, какие поверхности необходимо покрыть, замаскировать, отшлифовать или защитить.

CRS 1020 сочетает в себе экономичную стоимость материала, практичность обработки и широкую совместимость с чистовой отделкой. Его холоднокатаное состояние обеспечивает чистую исходную поверхность и постоянные размеры, а обработка на станке с ЧПУ позволяет создавать детализированные детали и контролировать допуски. Успешное производство зависит от надлежащего контроля стружки, использования острых инструментов, жесткого крепления, контроля остаточных напряжений, проверки и удаления заусенцев. Обработка поверхности, такая как черная окись, цинкование, химическое никелирование, фосфатирование, покраска или порошковое покрытие, может обеспечить требуемый внешний вид, устойчивость к коррозии и износостойкость. Когда состояние материала, стратегия обработки, требования к допускам и припуск на чистовую обработку рассматриваются вместе, CRS 1020 является надежным выбором для нестандартных прецизионных деталей, используемых в автомобильных системах, промышленном оборудовании, оборудовании автоматизации, приспособлениях, инструментах и ​​общестроительных узлах.