Проблемы обработки деталей из нержавеющей стали

Основные проблемы обработки деталей из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь широко используется во многих отраслях промышленности благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, прочности и эстетической привлекательности. Однако это также создает несколько существенных трудностей обработки, которые производители должны решить:

1. Высокая склонность к наклепу

Нержавеющая сталь, особенно аустенитные марки, такие как 304 и 316, во время резки подвергается сильному наклепу. Когда инструмент входит в контакт с материалом, поверхностный слой быстро затвердевает, что приводит к увеличению сил резания и ускорению износа инструмента. Часто перед чистовой обработкой требуется несколько проходов черновой обработки, чтобы избежать повреждения инструментов или заготовки.

2. Плохая теплопроводность

По сравнению с углеродистой сталью или алюминием нержавеющая сталь имеет относительно низкую теплопроводность. Большая часть тепла при резании концентрируется на границе раздела инструмент-стружка, а не рассеивается через заготовку или стружку. Такая повышенная температура ускоряет деградацию инструмента, сокращает срок его службы и может вызвать термическую деформацию заготовки.

3. Сильное прилипание стружки и заросшая-кромка (BUE)

Нержавеющая сталь имеет тенденцию образовывать длинную непрерывную стружку, которая прочно прилипает к передней поверхности инструмента. Это явление-наращивания кромок изменяет эффективную геометрию инструмента, ухудшает качество поверхности и может привести к непредсказуемой точности размеров. Специализированные стружколомы и оптимизированные параметры резания необходимы для контроля образования стружки.

4. Высокие силы резания и энергопотребление

Твердость и прочность материала приводят к более высоким силам резания во время обработки. Это требует более жестких станков, прочного крепления и большей мощности шпинделя. Недостаточная жесткость станка может привести к вибрации, следам вибрации и ухудшению качества поверхности.

5. Износ инструмента и стоимость

Сочетание высоких температур, абразивных частиц карбида в материале и химической активности приводит к быстрому износу инструмента,-особенно к образованию лунок на передней поверхности и износу задней поверхности. Обычно требуются твердосплавные инструменты или инструменты с покрытием (TiAlN, TiCN), а скорость резания часто приходится снижать по сравнению с другими материалами, что увеличивает время цикла и затраты на инструмент.

6. Чистота поверхности и точность размеров

Достичь идеальной отделки поверхности сложно из-за склонности материала к размазыванию и истиранию. Кроме того, остаточные напряжения в результате механической обработки могут вызвать коробление или искажение, особенно в тонкостенных изделиях или изделиях со сложной геометрией, что затрудняет соблюдение жестких допусков.

7. Вариативность материала

Различные марки нержавеющей стали (аустенитная, мартенситная, ферритная, дуплексная, дисперсионно--твердеющая) ведут себя во время механической обработки по-разному. Например, легко обрабатываемые-марки, такие как 303, содержат добавки серы для улучшения обрабатываемости, в то время как супердуплексные марки чрезвычайно трудно резать. Выбор подходящих параметров и инструментов для каждого класса имеет решающее значение.

Сводная таблица

表格