Полное руководство по Обработка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь - один из наиболее часто обрабатываемых материалов, играющий важную роль в современной промышленности. От создания прототипов до массового производства - обработка нержавеющей стали позволяет создавать изделия для любого сектора, отвечающие требованиям отрасли.

Благодаря высокой твердости и прочности на разрыв обработка нержавеющей стали гораздо сложнее, чем обработка древесины, поэтому выбор подходящей технологии обработки имеет решающее значение. В этой статье мы подробно рассмотрим определение, преимущества, классификацию и области применения нержавеющей стали, что позволит вам лучше понять ее характеристики и облегчит процесс обработки нержавеющей стали.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь - это нержавеющая и коррозионностойкая высоколегированная сталь, обладающая высокой химической устойчивостью в агрессивных средах, таких как воздух, вода, рассол, кислоты и щелочи. Содержание хрома в ней составляет не менее 10,5%, а максимальное содержание углерода - 1,2%.

Нержавеющая сталь - это общий термин для обозначения как нержавеющей, так и кислотостойкой стали. Нержавеющая сталь относится к стали, устойчивой к воздействию слабых коррозионных сред, таких как атмосферный воздух, пар и вода, а кислотостойкая сталь относится к стали, устойчивой к коррозии под воздействием химических агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи и соли. Нержавеющая и кислотостойкая сталь имеют существенные различия в составе сплава. Хотя нержавеющая сталь устойчива к ржавчине, она не обязательно может быть кислотостойкой. Однако кислотостойкая сталь обычно обладает устойчивостью к ржавчине.

Каковы преимущества нержавеющей стали?

Устойчивость к коррозии: Она выдерживает коррозию под воздействием большинства химических сред, включая кислоты, щелочи и соли. Это придает нержавеющей стали отличную устойчивость во влажной и агрессивной среде, продлевая срок ее службы.

Высокая прочность: Благодаря контролю содержания легирующих элементов и термической обработке прочность нержавеющей стали можно регулировать в соответствии с требованиями различных областей применения, что позволяет широко использовать ее в конструкционном строительстве.

Износостойкость: Нержавеющая сталь очень прочна и способна сохранять целостность поверхности и долговечность в условиях трения и износа. Это делает нержавеющую сталь важной для производства износостойких деталей и инженерных конструкций.

Термостойкость: Нержавеющая сталь может сохранять свои превосходные физико-механические свойства при высоких температурах, что делает ее жаропрочной.

Отличная гигиена: На его гладкую поверхность не так легко попадают бактерии и грязь, поэтому его легко чистить и дезинфицировать, что соответствует гигиеническим стандартам. Поэтому он широко используется в медицине, пищевой промышленности, фармацевтике и других областях.

Эстетичный внешний вид: Нержавеющая сталь бывает разных цветов, от холодного и элегантного металлика до ярких оттенков, что делает ее подходящей для разных помещений. Она имеет современный и элегантный вид, что делает ее привлекательной в архитектуре, домашней мебели и промышленном дизайне.

Возможность вторичной переработки: Лом нержавеющей стали может быть переработан и повторно использован, что сокращает отходы ресурсов и загрязнение окружающей среды, соответствуя концепции устойчивого развития.

Виды нержавеющей стали

Нержавеющая сталь может быть классифицирована по-разному. По основному химическому составу она может быть разделена на хромистую и хромоникелевую нержавеющую сталь. В зависимости от области применения ее можно разделить на нержавеющую сталь, устойчивую к азотной кислоте, нержавеющую сталь, устойчивую к серной кислоте, нержавеющую сталь, устойчивую к морской воде, и т.д. Далее рассмотрим классификацию на основе микроструктуры после термической обработки.

 Аустенитные нержавеющие стали

Аустенитная нержавеющая сталь является самой популярной и широко используемой нержавеющей сталью в мире. Она содержит более 18% хрома, около 8% никеля, а также небольшое количество молибдена, титана, азота и других элементов, также известна как аустенитная нержавеющая сталь 18-8. Она практически немагнитна. Этот тип стали обладает превосходными комплексными свойствами и сильной коррозионной стойкостью. Распространенные марки обозначаются номерами в сериях 200 и 300, например 304.

301: Он обладает хорошей пластичностью и используется для формовки изделий. Она также может быть закалена в процессе обработки. Она обладает хорошей свариваемостью, износостойкостью и усталостной прочностью, превосходящей нержавеющую сталь 304.

304: Как широко используемая сталь, она обладает хорошей коррозионной стойкостью, жаропрочностью, прочностью при низких температурах и механическими свойствами.

304L: Как низкоуглеродистая сталь 304, ее коррозионная стойкость схожа с коррозионной стойкостью стали 304, но ее коррозионная стойкость более заметна после сварки или снятия напряжения.

316: Благодаря добавлению Mo он обладает превосходной устойчивостью к высокотемпературной коррозии. Он используется в оборудовании для морской воды, химической, пищевой и бумажной промышленности.

316L: В низкоуглеродистой стали 316 содержание молибдена немного выше, чем в нержавеющей стали 316, что может повысить коррозионную стойкость нержавеющей стали в кислой среде.

321: Содержит Ti, который может предотвратить сенсибилизацию нержавеющей стали и увеличить срок службы нержавеющей стали при высоких температурах. Она обладает превосходными характеристиками высокотемпературного разрыва под напряжением и высокотемпературной ползучести.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритная нержавеющая сталь состоит в основном из ферритной микроструктуры и содержит от 12% до 30% хрома. Ее коррозионная стойкость, вязкость и свариваемость повышаются с увеличением содержания хрома. По сравнению с другими видами нержавеющей стали она обладает превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию под действием хлоридов. Американский институт железа и стали использует в качестве обозначения 430 и 446.

430: Содержит не менее 16% хрома, устойчива к коррозии. Обладает сопротивлением тепловой усталости и меньшим коэффициентом теплового расширения, чем аустенитная нержавеющая сталь. Используется в бытовой технике и архитектурном декоре.

Мартенситные нержавеющие стали

Мартенситная нержавеющая сталь это закаливаемая нержавеющая сталь. Благодаря высокому содержанию углерода она обладает высокой прочностью, твердостью и износостойкостью, а также умеренной коррозионной стойкостью и низкой свариваемостью. Ее механические свойства могут быть изменены путем термической обработки. В настоящее время она используется в основном для изготовления лопаток паровых турбин, деталей хирургических инструментов и в других областях.

Дуплексные нержавеющие стали

Она обладает преимуществами аустенитных и ферритных нержавеющих сталей и обладает сверхпластичностью. Матрица имеет как аустенитную, так и ферритную двухфазную структуру, в которой содержание меньшей фазы матрицы обычно больше, чем 15%, она магнитна и может быть упрочнена холодной обработкой. 329 - типичная дуплексная нержавеющая сталь. По сравнению с аустенитной нержавеющей сталью, дуплексная сталь обладает более высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Нержавеющие стали с преципитационной закалкой (PHSS)

Для основы с аустенитной или мартенситной структурой и высоким содержанием Cr механические свойства повышаются в первую очередь за счет фазовых превращений и возрастной закалки осадков. Американский институт железа и стали обозначает их номером серии 600, например 630, что соответствует 17-4PH.

17-4PH: Этот сплав демонстрирует отличные характеристики термообработки. Его свойства могут быть изменены с помощью различных методов термообработки, таких как закалка и отжиг, охлаждение закалкой или закалка старением, что позволяет достичь различных механических свойств и усталостной прочности.。

Можно ли обрабатывать нержавеющую сталь?

Да, нержавеющая сталь, безусловно, поддается обработке, и существуют различные методы обработки нержавеющей стали. Далее давайте вместе рассмотрим 7 распространенных методов обработки нержавеющей стали.

Процессы обработки нержавеющей стали

Фрезерование: Это наиболее распространенный процесс обработки нержавеющей стали, при котором обычно используются фрезы из быстрорежущей стали (HSS) для обработки неподвижных заготовок. Выбор правильных инструментов имеет решающее значение для обработки нержавеющей стали. Если в концевых и некоторых торцевых фрезах в качестве материала фрезы может использоваться твердый сплав, то для других типов фрез обычно применяется быстрорежущая сталь, которая обеспечивает более высокую стойкость инструмента.

Поворот: Это распространенный процесс обработки нержавеющей стали. В этом процессе режущий инструмент закреплен, а заготовка вращается вокруг оси для удаления материала. Обработка нержавеющей стали сопряжена с большими силами резания и трудностями при снятии стружки, что может привести к заклиниванию инструмента или образованию наростов на кромках, ухудшающих качество поверхности и ускоряющих износ инструмента. Поэтому при обработке высокопрочной стали следует использовать твердосплавные инструменты типа YD, YN и с покрытием.

Измельчение: Улучшение качества поверхности и точности деталей из нержавеющей стали. Шлифованные детали из нержавеющей стали обладают повышенной износостойкостью, коррозионной стойкостью и усталостной прочностью, что продлевает срок их службы.

EDM (электроэрозионная обработка): Использует высокую температуру, возникающую при мгновенном искровом разряде между электродом инструмента и электродом заготовки, для эрозии материала. Толщина металла ограничивает применение этого процесса.

Бурение: Для сверления нержавеющей стали требуются острые сверла. Низкая скорость вращения, высокое давление резания (высокая скорость подачи) и большое количество охлаждающей жидкости необходимы для завершения вторичной обработки, повышающей производительность и эстетику.

Резьба: Это необходимый процесс для стальных деталей, используемых для крепления или установки винтов. Он включает в себя создание резьбы на заготовке с помощью формовочных или шлифовальных инструментов.

Лазерная резка: Использует лазерный луч с высокой плотностью энергии для точной резки материалов, что делает его пригодным для резки тонких листов нержавеющей стали.

Советы по обработке нержавеющей стали

Выбор подходящего материала: Нержавеющая сталь бывает разных марок, каждая из которых отличается составом сплава, что обусловливает различные свойства. Чтобы сэкономить значительные средства, необходимо выбрать наиболее качественную марку, соответствующую требованиям проекта.

Выбор правильного инструмента: Выбор правильного инструмента имеет решающее значение для обработки высококачественных деталей. Выбор инструмента с учетом конкретных потребностей позволяет повысить эффективность резания и продлить срок службы инструмента. Распространенными режущими инструментами для нержавеющей стали являются твердые сплавы и быстрорежущая сталь.

Использование смазочно-охлаждающих жидкостей: Смазочные материалы находят широкое применение при обработке нержавеющей стали. Они не только уменьшают износ между режущим инструментом и заготовкой, продлевая срок службы инструмента, но и эффективно снижают температуру резания, уменьшают образование наростов на кромках и минимизируют закалку.

Использование острых инструментов: Использование острых инструментов позволяет снизить силу резания и добиться последовательной и точной обработки. При обработке нержавеющей стали необходимо регулярно проверять износ инструмента и заменять его по мере необходимости.

Обработка нержавеющей стали

Нержавеющая сталь, как широко используемый в промышленном производстве металлический материал, имеет значительную экономическую и инженерную ценность. В связи с этим она стала основным материалом в различных отраслях промышленности. Далее мы рассмотрим конкретные области применения нержавеющей стали в различных отраслях промышленности:

Автомобиль: Благодаря устойчивости к высоким температурам, высокой вязкости и прочности нержавеющая сталь широко используется в выхлопных системах, топливных баках и компонентах из нержавеющей стали.

Аэрокосмическая промышленность: Обработанные детали из нержавеющей стали часто используются в фюзеляжах самолетов и компонентах двигателей.

Медицина: Отличная биосовместимость и коррозионная стойкость нержавеющей стали делают ее распространенным выбором для производства медицинских инструментов и имплантатов.

Еда и напитки: Нержавеющая сталь широко используется для изготовления оборудования для пищевой промышленности и контейнеров для хранения благодаря своей гигиеничности, легкости очистки и долговечности.

Морская пехота: Благодаря исключительной устойчивости нержавеющей стали к кислотам и коррозии она часто используется в морской технике.

Вопросы и ответы по нержавеющей стали

Сложно ли обрабатывать нержавеющую сталь?

Хотя при обработке нержавеющей стали возникают некоторые проблемы, с которыми нельзя столкнуться при обработке других металлов, многие из них можно решить, объединив опыт оператора и характеристики материала, поэтому обработка нержавеющей стали не представляет сложности.

При обработке необходимо заранее провести соответствующую подготовку, в том числе: выбрать подходящие инструменты, установить правильные параметры резки, использовать смазочно-охлаждающие жидкости и острые инструменты, что соответственно снизит сложность обработки нержавеющей стали.

Какая самая дешевая нержавеющая сталь для обработки?

SUS409 - самая дешевая марка нержавеющей стали, это ферритная нержавеющая сталь (хромистая сталь). Нержавеющая сталь 409 имеет более низкое содержание легирующих элементов, поэтому ее стоимость относительно невысока. Благодаря высокой термостойкости и устойчивости к коррозии она часто используется в качестве выхлопных труб для автомобилей.

Какие нержавеющие стали трудно поддаются обработке?

Высокоуглеродистая сталь: Благодаря высокой прочности и твердости легко изнашивает инструмент

Низкоуглеродистая сталь: Из-за своей мягкости легко вызывает налипание стальной стружки при резке на инструмент, что сокращает срок службы инструмента

304: Легко поддается закалке.

Есть ли недостатки у нержавеющей стали для обработки?

Да, при обработке нержавеющей стали необходимо учитывать следующие недостатки:

• Высокая стоимость нержавеющей стали
• Плохая свариваемость, легко вызывает отходы материала
• Легко вмять
• Легко поцарапать, что негативно сказывается на внешнем виде

Какие виды обработки поверхности можно использовать для обработки нержавеющей стали?

При обработке нержавеющей стали часто используются полировка, гальваническое покрытие, электролитическая полировка, дробеструйная обработка, нанесение поверхностных покрытий и другие виды обработки поверхности.

Заключение

После изучения этого руководства, я думаю, вы получите более полное представление о нержавеющей стали. Благодаря своей коррозионной стойкости, прочности и жесткости, детали из нержавеющей стали являются предпочтительным материалом во многих отраслях промышленности. Если у вас есть новый проект из нержавеющей стали, пожалуйста, свяжитесь с нами DEK и давайте посмотрим глубже на мир обработки нержавеющей стали и других материалов.

Компания DEK является ведущим производителем в области услуги по обработке нержавеющей стали. Мы обладаем богатым опытом и передовым оборудованием, чтобы эффективно ускорить реализацию вашего проекта и предоставить вам качественные услуги по принципу "одного окна".