Виды сталей и их обработка

В зависимости от концентрации углерода сталь может быть низко-, средне- или высокоуглеродистой. Для получения легированной стали в её состав кроме постоянных примесей вводят специальные легирующие элементы для получения стали с определенными свойствами. При этом повышается срочность, коррозийная стойкость, понижается возможность хрупкого разрушения стали. Такими легирующими добавками являются никель, азот, хром, медь, ванадий и др. Для обработки той или иной марки стали необходимо правильно подобрать режущий инструмент — фрезу.

Так нелегированная и низколегированная стали мягкие – для них нужна острая режущая кромка, имеющая большие положительные передние углы. Высоколегированная сталь может быть твердой и с абразивными свойствами – поэтому лучше использовать инструмент с износостойким покрытием.

Нержавеющая сталь образуется сложным легированием и обладает устойчивостью к коррозии в различных агрессивных средах. В состав обязательно входит хром – основной легирующий элемент, и другие – Si, S, C, P, Mn, для защиты от коррозии Ni, Co, Ti, Mo, Nb. Нержавеющие стали подразделяются на три группы:

Ферритные – обладают высокой прочностью и хорошо поддаются резанью;
Мартенситные – обрабатываются легко;
Аустенитные – имея высокий коэффициент удлинения, трудно обрабатываются. Сюда же можно отнести аусенитно-ферритные – дуплексные стали.

Основные правила обработки нержавеющей стали.
Выбирайте режущий инструмент с покрытием, препятствующий наростообразованию;
Не применяйте изношенный инструмент – увеличивается наклеп материала при обработке и инструмент ломается;

Для теплоотвода используйте минеральное масло, эмульсию с концентрацией не менее 8%;

При выборе скорости резания начинайте с наименьших рекомендуемых значений;

При фрезеровании рекомендуется применять максимально возможную подачу СОЖ – так сохраниться минимальная степень самоупрочнения.

Вопрос-ответ

Как выбрать режим обработки и инструмент для разных видов стали?

Для неликованной и низкоуглеродистой стали нужна острая режущая кромка с большими положительными передними углами. Высоколегированная сталь может быть твердой и обладать абразивными свойствами — применяйте инструмент с износостойким покрытием. При нержавеющей стали учитывайте тип стали: ферритная — легко режется, мартенситная — обрабатывается легко, аустенитная — требует более прочной, часто покрытой инструментальной поверхностью и оптимальных режимов резания.

Какой подход к охлаждению и смазке эффективен при обработке нержавеющей стали?

Используйте минеральное масло или эмульсии с концентрацией не менее 8% для эффективного теплоотвода. При фрезеровании применяйте максимально возможную подачу СОЖ, чтобы снизить самоупрочнение материала и увеличить долю охлаждения в зоне резания.

Какие общие правила обработки нержавеющей стали следует помнить?

1) Выбирайте инструмент с покрытием, снижающим налипание и неровности на кромке; 2) Не используйте изношенный инструмент — это увеличивает наклеп и риск поломки; 3) Для теплоотвода применяйте подходящие СОЖ; 4) Начинайте с минимальных скоростей резания и постепенно увеличивайте, контролируя качество поверхности и износ инструмента; 5) При фрезеровании — применяйте максимально допустимую подачу СОЖ и оптимизируйте режимы резания под конкретный сплав и геометрию инструмента.

Какие преимущества дает использование легированных добавок в стали?

Легирующие элементы (Ni, Cr, Mo, V и др.) повышают срочность, улучшает коррозионную стойкость и снижают вероятность хрупкого разрушения. Это позволяет создавать стали с заданными свойствами и адаптировать их под конкретные условия эксплуатации, однако требует подбора соответствующего режущего инструмента и режимов обработки.