Типы нержавеющей стали.
Аустенитная нержавеющая сталь.
Обычно используется аустенитная нержавеющая сталь. Они известны тем, что не ржавеют, гибкие и легко свариваются. Она не магнитится и не может стать тверже за счет нагрева. Аустенитные стали бывают типов 304 и 316. Из этих сталей изготавливают множество различных инструментов, например, газовые двигатели для заводов и зданий.
Ферритная нержавеющая сталь.
Ферритные нержавеющие стали содержат около 12% хрома и обладают магнитными свойствами благодаря центрированной кубической структуре зерна. Они обладают меньшей коррозионной и жаростойкостью, чем аустенитные стали, но более устойчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением. Ферритные стали, такие как типы 430 и 446, широко используются в автомобильных деталях и кухонных приборах.
Мартенситная нержавеющая сталь.
Мартенситные нержавеющие стали отличаются высокой твердостью и прочностью, которые можно повысить с помощью термообработки. Они обычно обладают худшей коррозионной стойкостью, чем аустенитные и ферритные стали. Мартенситные стали, такие как типы 410 и 420, используются в столовых приборах, хирургических инструментах и клапанах благодаря своим свойствам закалки и отпуска.
Нержавеющая сталь Duplex.
Дуплексные нержавеющие стали имеют состав, представляющий собой смесь аустенитной и ферритной фаз. Это делает их более прочными и лучше противостоящими коррозионному растрескиванию под напряжением. Кроме того, они содержат меньше молибдена и никеля, чем аустенитные типы, что делает их дешевле. Дуплексные стали, такие как 2205 и 2507, используются в нефтегазовой промышленности, в химических процессах и в судостроении.
Нержавеющая сталь с абразивной закалкой.
Нержавеющие стали, упрочняемые осадкой (PH-стали), отличаются высокой прочностью и исключительной коррозионной стойкостью. Для их закалки и повышения предела текучести используется термическая обработка. К распространенным маркам PH относятся 17-4 PH и 15-5 PH, которые используются в аэрокосмических компонентах, нефтегазовом оборудовании и ядерных реакторах благодаря своей высокой прочности и надежности.
Выбор правильной марки сплавов нержавеющей стали.
SS Grade 17-4
SS Grade 17-4 — это мартенситная нержавеющая сталь, обладающая высокой прочностью и отличной коррозионной стойкостью. Она содержит до 30 % хрома, что делает ее более прочной. Способность этого сплава переносить агрессивные среды и высокие нагрузки делает его идеальным для использования в нефтегазовой отрасли, авиационных турбинах и ядерных реакторах.
SS303
SS303 — аустенитная нержавеющая сталь, с которой очень легко работать. Она не слишком дорога и не ржавеет, поэтому многие используют ее для изготовления гаек, болтов, винтов, деталей самолетов и электрооборудования. Но ее нельзя использовать в морской среде, а нагрев не делает ее тверже.
SS304
SS304 — одна из самых популярных марок нержавеющей стали. Она обладает отличной свариваемостью, обрабатываемостью и коррозионной стойкостью. Это делает ее полезной для широкого спектра применений, включая архитектуру, теплообменники, оборудование для обработки пищевых продуктов и автомобильные детали. Несмотря на свою гибкость, в некоторых условиях SS304 подвержена коррозионному растрескиванию под напряжением.
SS416
SS416 считается самой обрабатываемой нержавеющей сталью. Она обладает умеренной коррозионной стойкостью и высокой обрабатываемостью, что делает ее идеальной для изготовления гаек, болтов, валов, шестерен, клапанов и насосов. Однако она может быть более подходящей для морских условий или условий, насыщенных хлором, а также обладает повышенной свариваемостью.
| Свойство/сорт | SS 17-4 | SS303 | SS304 | SS416 |
|---|---|---|---|---|
| Тип | Мартенситный | Аустенитный | Аустенитная | Мартенсит |
| Содержание хрома | до 30% | Умеренное | Умеренное | Умеренное |
| Коррозионная стойкость | Высокая | Хорошая | Хорошая | Умеренная |
| Обрабатываемость | Умеренная | Отличная | Хорошая | Отлично |
| Области применения | Нефть и газ, турбины, ядерные реакторы | Гайки, болты, винты, авиационные фитинги | Архитектура, теплообменники, пищевое оборудование | Гайки, болты, валы, шестерни |
Преимущества нержавеющей стали в обработке с ЧПУ.
Высокая прочность на разрыв
Высокая прочность на разрыв означает, что нержавеющая сталь может выдерживать сильное растяжение или изгиб, не ломаясь. Эта характеристика очень важна для вещей, которые в течение жизни будут часто сгибаться и разгибаться. Нержавеющая сталь прочнее низкоуглеродистой стали, латуни и алюминия. Это делает ее отличным выбором для деталей, которые должны быть прочными и служить долго.
Стабильность при низких температурах
Некоторые виды нержавеющей стали устойчивы даже при низких температурах. Например, аустенитные стали сохраняют исключительную вязкость и прочность на разрыв при температуре ниже 0 градусов Цельсия. Это делает нержавеющую сталь пригодной для использования в криогенных условиях. Однако не все марки нержавеющей стали обладают этой характеристикой, поэтому выбор подходящей для ваших конкретных требований очень важен.
Коррозионная стойкость
То, что нержавеющая сталь не ржавеет, является одним из ее лучших качеств. Она не ржавеет и не оставляет пятен даже при воздействии воды, химикатов, высоких и низких температур. Поскольку в составе нержавеющей стали есть хром, который создает защищенный слой, она прочна. Таким образом, нержавеющая сталь отлично подходит как для внутреннего, так и для наружного использования, поскольку служит долго и не требует особого ухода.
Трудности при обработке нержавеющей стали с ЧПУ.
Проблемы с некачественными деталями? Теряете время и деньги? Выбирайте нашу обработку нержавеющей стали с ЧПУ. Получите точные и долговечные детали.
Проблемы перегрева
Нержавеющая сталь обладает низкой теплопроводностью, поэтому при обработке она быстро нагревается. Такое быстрое нагревание может нанести вред как нержавеющей стали, так и используемым инструментам. Перегрев может привести к износу инструмента, снижению точности и, возможно, деформации материала. Эффективное управление нагревом имеет решающее значение для сохранения качества обработанных изделий.
Сложность отделки поверхности.
Достижение надлежащего качества обработки поверхности деталей из нержавеющей стали может оказаться непростой задачей. В отличие от других металлов, обработка поверхности нержавеющей стали влияет не только на ее внешний вид, но и на коррозионную стойкость, электрические характеристики и свариваемость. Выбор правильных процессов отделки и соблюдение точности очень важны для того, чтобы готовое изделие соответствовало требуемым стандартам.
<Требуется высокая техническая экспертиза
Обработка нержавеющей стали требует передовых технических навыков и понимания. Неправильно подобранный режущий инструмент, скорость или техника могут быстро повредить материал. Способность нержавеющей стали к жесткой обработке и ее долговечность делают ее сложным материалом для машин. Поэтому для достижения оптимальных результатов требуется квалифицированный персонал и оборудование.
Преодоление трудностей при обработке нержавеющей стали.
Выбор правильных инструментов
Выбор правильных инструментов имеет решающее значение для успешной обработки нержавеющей стали. Высококачественные концевые фрезы и сверла, например, из молибденовой или вольфрамовой быстрорежущей стали (HSS), способны выдерживать нагрузку при работе с минимальным износом. Эти инструменты также повышают степень полировки поверхности. Избегайте использования инструментов, которые быстро изнашиваются, поскольку они снижают скорость обработки и повышают производственные расходы.
Управление тепловыделением
Управление нагревом имеет решающее значение для предотвращения проблем со станком. Чтобы эффективно управлять теплом, снижайте скорость резки и применяйте охлаждающие жидкости. Охлаждающие жидкости помогают рассеивать тепло и сохранять материал в целости. Если материал начинает перегреваться во время обработки, лучше остановиться и дать ему остыть, прежде чем продолжать. Этот метод повышает точность и предотвращает нанесение вреда.
Управление формированием фишек.
Образование стружки может стать серьезной проблемой при резке нержавеющей стали. Использование циклов отбивания и снятия стружки улучшает образование стружки и предотвращает появление длинной, нитевидной стружки. Регулярный осмотр инструментов на предмет износа также важен, поскольку изношенные инструменты производят больше стружки. Внедрение этих принципов может повысить эффективность процесса обработки, а также улучшить качество готовой продукции.
Общие проблемы и решения при обработке нержавеющей стали.
Перегрев
Из-за плохой теплопроводности нержавеющая сталь склонна к перегреву во время обработки. Это может привести к износу инструмента и деформации материала. Чтобы избежать перегрева, следите за температурой заготовки и используйте соответствующие охлаждающие жидкости. Снижение скорости резания и использование острых инструментов также помогут справиться со скоплением тепла.
Инструмент
Нержавеющая сталь — жесткий материал, который может привести к быстрому износу инструмента. Высококачественные и долговечные инструменты, такие как быстрорежущая сталь (HSS) или цементированные твердые сплавы, могут увеличить срок службы инструмента. Регулярный осмотр и замена изношенных инструментов очень важны для поддержания точности обработки и предотвращения брака в готовом изделии.
Управление чипами
Образование стружки может быть проблемой при резке нержавеющей стали, так как при этом образуются длинные, нитевидные стружки, которые могут заклинить станок. Внедрение циклов «пека» и стружколомающих инструментов может помочь справиться со стружкой. Обеспечение надлежащих систем удаления стружки способствует бесперебойной работе и уменьшает повреждения станка.
Решения для эффективной обработки нержавеющей стали с ЧПУ.
Выбор подходящих материалов для инструментов.
Выбор подходящего инструментального материала имеет решающее значение для эффективной резки нержавеющей стали.
Высокоскоростная сталь (HSS).
Инструменты из быстрорежущей стали прочны и могут выдерживать высокие температуры без потери твердости. Они подходят для различных процессов обработки, таких как сверление и фрезерование.
Цементированные твердые сплавы
Инструменты из цементированного карбида являются отличным вариантом для HSS, когда требуется более высокая подача или скорость. Эти инструменты обеспечивают превосходную полировку и имеют более длительный срок службы, что делает их идеальными для работы в условиях высокого производства.
Оптимизация геометрии инструмента.
Геометрия инструмента имеет решающее значение для эффективности обработки.
Ручные инструменты
Инструменты для черновой обработки предназначены для быстрого удаления огромного количества материала. Они имеют прочную конструкцию, способную выдерживать высокие нагрузки, возникающие на начальных этапах обработки.
Отделочные инструменты
Финишные инструменты имеют более тонкую геометрию, что позволяет получить более качественную поверхность. Они используются на последних этапах обработки для достижения требуемой точности и красоты.
Переставные инструменты.
Пазовые инструменты предназначены для создания пазов в материалах. Они имеют уникальную конструкцию, обеспечивающую быстрый отвод стружки и точность резки.
Высокопроизводительные фрезерные инструменты
Высокопроизводительные фрезерные инструменты предназначены для увеличения производительности при сохранении точности. Они обеспечивают более высокую скорость резания и превосходную чистоту поверхности.
Управление параметрами резки
Правильный контроль параметров резания имеет решающее значение для успешной обработки.
Скорость резания (SFM).
Поддержание правильной скорости резания способствует эффективному удалению материала и снижению износа инструмента. Регулируйте скорость в зависимости от твердости материала и типа операции.
Скорость подачи
Чтобы достичь баланса между эффективностью резания и сроком службы инструмента, установите скорость подачи. Более высокая скорость подачи может повысить производительность, но при неправильном использовании она также может увеличить износ инструмента.
Глубина разреза
Глубина резания должна быть определена таким образом, чтобы не прилагать чрезмерного усилия к инструменту или материалу. Это достижение баланса, обеспечивающего эффективное удаление материала без ущерба для целостности инструмента.
Использование охлаждающих жидкостей
СОЖ играют важную роль в управлении тепловыделением в процессе обработки. Они помогают:
- Уменьшение трения между режущим инструментом и материалом.
- Уменьшите температуру зоны резки.
- Увеличение срока службы инструмента за счет минимизации износа.
- Улучшение качества обработки поверхности за счет предотвращения перегрева и деформации материала.
Предотвращение деформации заготовок.
Чтобы избежать деформации заготовки, необходимо:
- Используйте жесткие установки инструмента, чтобы минимизировать вибрации.
- Поддерживайте правильное зажатие, чтобы обеспечить надежную фиксацию заготовки.
- Контролируйте и регулируйте параметры резки, чтобы избежать чрезмерного усилия на заготовке.
Варианты отделки поверхности нержавеющей стали.
Важен ли внешний вид для конечного продукта?
Нужна ли вам отражающая поверхность?
Полировка
Полировка — это способ полировки стыковых поверхностей нержавеющей стали. Она создает гладкую, блестящую поверхность. Большинство деталей из нержавеющей стали имеют зеркальную отделку #3, #4 или #8. Зеркальная отделка популярна, поскольку она отражает свет и создает полированный, гладкий вид. Полированная отделка обычно используется там, где важна эстетика, например, в потребительских товарах и декоративных изделиях.
Взрывные работы и маринование
Для получения матового покрытия используются дробеструйная обработка и травление. Этот процесс включает в себя механическую очистку с помощью дробеструйной обработки, а затем химическую очистку в резервуаре для пассивации нержавеющей стали. В результате получается современный, промышленный вид, который может скрыть недостатки. Такая отделка предпочтительна для морских проектов и других применений, подверженных воздействию суровых погодных условий.
Брашинг
Матовая нержавеющая сталь создается путем легкой абразивной обработки, что придает ей особый вид. Матовая отделка имеет серебристо-серый цвет с тонкими линиями, проходящими по всей поверхности. Такая отделка не так сильно отражает свет, как полированная, что придает ей более сдержанный, изысканный вид. Она широко используется в бытовой технике, архитектурных элементах и дизайне интерьеров.
Гравюра
Травление — это процесс нанесения химических веществ на поверхность нержавеющей стали для получения узоров или текстур. Эта техника позволяет получить сложные узоры, которые одновременно являются декоративными и практичными. Травленые покрытия широко используются для изготовления вывесок, художественных инсталляций и фурнитуры на заказ. Этот процесс позволяет творчески подходить к изготовлению изделий и повышает визуальную привлекательность объектов из нержавеющей стали.
Электрогальваническое покрытие
Гальваника — это процесс нанесения тонкого покрытия из другого металла на поверхность нержавеющей стали с помощью электрического тока. Эта процедура может повысить коррозионную стойкость и эстетичность нержавеющей стали. Хром, никель и золото — распространенные металлы, используемые в гальванике. Гальванические покрытия широко используются в автомобильной, ювелирной промышленности и бытовой электронике благодаря своей повышенной долговечности и визуальной привлекательности.
Факторы, которые следует учитывать при выборе нержавеющей стали.
Прочность на разрыв
При выборе нержавеющей стали для проекта большое значение имеет прочность на разрыв. Понимание давления и нагрузок, которым будут подвергаться компоненты, помогает выбрать материал, способный выдержать эти нагрузки без разрушения. Сравнение прочности на разрыв различных марок поможет вам исключить неподходящие решения.
Требования к твердости
Если в вашем проекте требуются детали с заданными уровнями твердости, проверьте, можно ли подвергнуть материал термической обработке для получения требуемых качеств. Аустенитные нержавеющие стали не могут быть упрочнены путем термообработки, что может ограничить их применение в некоторых областях. Баланс между твердостью и другими механическими свойствами очень важен для достижения максимальной производительности.
Магнитные свойства
Для проектов, связанных с магнетизмом, важно понимать, что аустенитные нержавеющие стали являются немагнитными в силу своей микроструктуры. В отличие от них, ферритные и мартенситные нержавеющие стали являются магнитными. Это различие важно для применения в электронных компонентах и медицинских приборах, где необходимо уменьшить магнитные помехи.
Соображения по стоимости
Хотя стоимость всегда является важным фактором, важно рассматривать всю стоимость проекта, а не только материальные затраты. Чтобы сэкономить деньги, сократите количество процессов обработки и упростите конструкцию деталей. Кроме того, не запрашивайте слишком специализированные марки или фирменные материалы, поскольку это может привести к повышению цен и увеличению сроков выполнения заказа.
Заключение
Нержавеющая сталь — отличный материал для обработки на станках с ЧПУ, поскольку она прочна, устойчива к коррозии и визуально привлекательна. Высокая прочность на разрыв, устойчивость к низким температурам и способность переносить неблагоприятные условия делают ее идеальным вариантом для различных применений. Однако с ним также связаны такие трудности, как перегрев, износ инструмента и достижение надлежащего качества поверхности.
Поскольку резка нержавеющей стали очень сложна, очень важно работать с надежным и квалифицированным станкостроительным цехом с ЧПУ. Проблемы, которые возникают при этом, могут быть решены опытными машинистами, обладающими необходимыми инструментами и ноу-хау. Правильная мастерская знает, как выбрать подходящие материалы, контролировать параметры резки, управлять нагревом и принимать эффективные меры по борьбе со стружкой.
