Как устранить неполадки при сверлении отверстий в нержавеющей стали

Как устранить неполадки при сверлении отверстий в нержавеющей стали

В отличие от обработки других материалов, обработка нержавеющей стали требует рассмотрения множества материалов и производственных соображений до начала работы в механическом цехе. Следует не только консультироваться со специалистами по режущему инструменту и специалистам по СОЖ, но также следует учитывать возможности станка.

Кроме того, слесари должны убедиться, что используются правильные компоненты инструмента, такие как геометрия режущего инструмента, подложки, покрытия, тип охлаждающей жидкости и давление охлаждающей жидкости.

Обработка нержавеющего материала сопряжена со многими уникальными проблемами из-за его низкой обрабатываемости – рейтинг обрабатываемости, который необходимо преодолеть, чтобы использовать преимущества нержавеющей стали.

Марки нержавеющей стали

Нержавеющая сталь предлагается в различных сортах в зависимости от конкретных свойств. Эти марки также подразделяются на группы в зависимости от металлургических свойств. Ниже представлены различные семейства нержавеющей стали.

Аустенитная сталь — довольно распространенный материал, аустенитная сталь относится к серии 300, наиболее доступными являются марки 304 и 316. В то время как аустенитная нержавеющая сталь не может быть эффективно подвергнута термической обработке, ее можно упрочнить посредством холодной обработки — процесса изменения формы без использования тепла. Коррозионная стойкость, низкий магнетизм и хорошая формуемость также являются характеристиками этого семейства нержавеющих сталей.

Ферритные – Ферритные нержавеющие стали серии 400 характеризуются коррозионной стойкостью, высокой пластичностью и магнетизмом и обычно представляют собой сплавы железа с хромом. Это семейство можно изменить с помощью методов холодной обработки, а не термического упрочнения.

Мартенситные – Подобно ферритной нержавеющей стали, мартенситные марки также представляют собой сплавы железа и хрома в серии Тип 400; однако эту марку можно упрочнить термической обработкой, в отличие от ферритной марки. Другие характеристики включают магнетизм, хорошую пластичность и коррозионную стойкость.

Дисперсионно-твердеющая (PH) – благодаря процессу дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь приобретает большую прочность в дополнение к большей коррозионной стойкости. Кроме того, по химическому составу он похож на мартенситную нержавеющую сталь.

Дуплексная нержавеющая сталь с составом, состоящим из никеля, молибдена и более высоких уровней хрома, сочетает в себе свойства ферритной и аустенитной нержавеющей стали, но при этом это семейство демонстрирует более высокую прочность и высокую стойкость к локальной коррозии.

Будь то обработка корпусов клапанов для морской нефтяной промышленности (нержавеющая сталь 410), крышек насосов для пищевой промышленности (нержавеющая сталь 316), втулок для аэрокосмической промышленности (нержавеющая сталь 17-4) или насосов для водоснабжения и водоотведения (304 нержавеющая сталь), знание и понимание различных сортов и свойств нержавеющей стали позволит машинистам эффективно использовать нержавеющую сталь и решать связанные с ней проблемы, когда они возникают.

Преодоление проблем

Одной из самых больших проблем при обработке нержавеющей стали является контроль над стружкодроблением. Легирующие элементы, такие как никель, делают нержавеющую сталь частично жаростойкой, что приводит к затруднению образования стружки и, таким образом, к плохой эвакуации стружки. При типичной резке стали тепло передается формируемой металлической стружке. При обработке нержавеющей стали жаропрочные никелевые сплавы препятствуют передаче тепла. Это приводит к более высоким температурам резания и ускоренному износу инструмента по сравнению с обычной обработкой стали. Характер материала и его высокая эластичность затрудняют образование стружки и вызывают износ режущего инструмента.

Бороться с этими проблемами можно несколькими способами, одним из которых является понимание состояния машины. В то время как тип машины играет роль, состояние машины более вредно. Машинисты должны спросить, является ли шпиндель жестким, и является ли выравнивание разумным или почти нулевым биением на токарном станке. Знание этих факторов может принести большую пользу или вызвать серьезные проблемы при обработке нержавеющей стали.

Кроме того, подача СОЖ через инструмент обеспечивает значительное увеличение срока службы инструмента по сравнению с циркуляцией СОЖ. В конечном счете, из-за легирующих элементов для сверления нержавеющей стали требуется больший крутящий момент и мощность, чем для обычных материалов из стали или алюминия.

Эти проблемы при обработке нержавеющей стали также можно решить, работая с более агрессивной геометрией, чтобы попытаться сформировать стружку. В аустенитной нержавеющей стали, такой как 316, лучше всего использовать геометрию с более высоким передним углом, чтобы получить более управляемую стружку. Однако при работе с более твердым материалом, таким как нержавеющая сталь PH, этот метод неэффективен. В этом случае увеличение переднего угла приводит к ослаблению режущей кромки, что, в свою очередь, снижает срок службы инструмента. С более твердыми материалами это приводит к тому, что недостатки часто перевешивают достоинства.

Преодоление проблем

Тем не менее, преимущества нержавеющей стали настолько многочисленны, что полезно преодолевать эти проблемы, когда это возможно. Коррозионная стойкость является одним из ключевых преимуществ нержавеющей стали. Поскольку ряд марок нержавеющей стали обладает высокой коррозионной стойкостью, это предпочтительный материал в тех случаях, когда погодные условия или коррозионно-активные материалы будут находиться в прямом контакте.

Например, электропроводка, проложенная через океан для морских ветряных электростанций, изготовлена ​​из нержавеющей стали или жаропрочного сплава, который защищает материал и, в конечном счете, проводку от соленой воды океана. Точно так же при морском бурении используется нержавеющая сталь из-за коррозионных и абразивных материалов, которые перекачиваются по этим линиям.

Пищевая промышленность — еще одна отрасль, где часто используется нержавеющая сталь. Хром в составе нержавеющей стали, который должен составлять не менее 10%, очень реактивен в кислородной среде. Это образует прочный нереакционноспособный барьер на поверхности нержавеющей стали, что делает ее предпочтительным материалом для пищевой промышленности. Наконец, естественная высокая прочность нержавеющей стали, а также ее устойчивость к коррозии и атмосферным воздействиям делают ее жизненно важным материалом для аэрокосмической промышленности с точки зрения прецизионных деталей, фитингов и других компонентов.

Из-за производственных проблем нержавеющая сталь не является материалом, который можно сразу доставить в механический цех для обработки; каждый аспект должен быть рассмотрен до обработки. Машинисты должны не только хорошо разбираться в различных сортах нержавеющей стали и ее свойствах, но и изучать возможности машин. Износ инструмента и отличное стружкообразование — это проблемы, с которыми сталкиваются производители при сверлении нержавеющей стали.

К счастью, с этим можно справиться за счет надлежащего использования охлаждающей жидкости и правильного выбора геометрии пластин, покрытий и подложек. 

Меню