Механічна обробка нержавіючої сталі

Не можна переносити способи механічної обробки звичайних сталей на нержавіючі. так як при цьому стикаються зі зниженням продуктивності і якості обробки. Але при відповідному зміну умов різання можна без особливих труднощів обробляти більшість нержавіючих сталей. Умови механічної обробки в значній мірі змінюються в залежності від типу сталей і повинні бути обрані відповідно до властивостей кожної марки.

У ферритні стали з 16-18% Сr іноді вводять сірку; такі стали легко обробляються, утворюючи дуже коротку і тендітну стружку. У ферритні стали з 25-30% Сr сірку не додають.

Найбільш важко піддаються обробці аустенітні сталі. Це пояснюється рядом причин, головна з яких полягає в схильності цих сталей до наклепу; незначна деформація призводить до сильного зміцнення металу. Велика в'язкість металу призводить до утворення довгої стружки, що також погіршує умови обробки.

Витрата енергії, необхідної для зняття певного обсягу стружки з аустенітної нержавіючої сталі. приблизно на 50% вище, ніж в разі зняття такого ж обсягу стружки м'якої вуглецевої сталі. Отже, обробку нержавіючих сталей слід проводити на більш потужних верстатах жорсткої конструкції.

Для запобігання утворення подряпин на оброблюваної поверхні при видаленні стружки рекомендується на передній грані інструменту робити стружколом.

Сильно наклепаного стружка має високу твердість і прагне протидіяти переміщенню інструменту; необхідно гостро заточувати ріжучу кромку інструменту, щоб різати метал без викрошіванія. Заточку слід виконувати ретельно, щоб мати гостру і рівну ріжучу кромку.

Поверхня оброблюваної деталі наклепує і створюване зміцнення протидіє переміщенню інструмента. Тому рекомендується застосовувати низьку швидкість різання і досить велику глибину подачі, щоб ріжуча кромка інструменту зрізала метал, розташований глибше наклепаного шару.

Ці загальні зауваження відносяться до аустенітної сталі всіх марок; їх слід враховувати при всіх видах механічної обробки.

Іноді для поліпшення оброблюваності в аустенітні стали вводять сірку або селен. Однак це поліпшення оброблюваності досягається, на жаль, за рахунок зменшення корозійної стійкості. Оброблюваність стали типу 18-8 можна поліпшити, піддавши її відпалу в інтервалі температур 800-900 °, що призводить до виділення карбідів, внаслідок чого стружка робиться більш крихкою і легше віддаляється, зменшуючи знос інструменту. Після механічної обробки, щоб забезпечити максимальну корозійну стійкість, таку сталь необхідно для розчинення карбідів піддати знову термічній обробці при 1050 = -1150 ° з швидким охолодженням.

Застосування інструменту з литих сплавів типу стелліт або з пластинками з твердих сплавів допустимо для всіх видів механічної обробки і дає можливість помітно збільшити швидкості різання. Однак застосування цього інструменту вимагає більш жорсткого і міцного обладнання, що володіє значно більшою потужністю.

Змащування та охолодження грають особливо важливу роль при обра лення нержавіючої сталі. Низька теплопровідність цих висок колегірованних сталей викликає місцеві перегріви, так як тепло, що виділяється при роботі інструмента, видаляється дуже повільно через масу металу. У разі обробки аустенітних сталей високий коефіцієнт розширення, що перевищує на 50% коефіцієнти розширення інших сталей, посилює недо статки, пов'язані з цими місцевими перегрівами, в зв'язку з чим необхідно рясне охолодження і змащення маслом, здатним витримати високий тиск, що застосовуються при цій обробці. При обробці нержавіючих сталей рекомендується застосовувати сірчисті масла. Існує два види сірчистих нафтових ма сіл, додатково містять або містять жири для зміни в'язкості. Іноді при швидкому зношуванні инстру мента додають деяку кількість парафіну. В усіх ви чаях слід створювати рясне охолодження під тиском, причому струмінь направляють безпосередньо на деталь і ріжучу кромку інструменту. При великих швидкостях різання під уникне ня сильних перегрівів застосовують переважно водні емульсії.

Свердління аустенітних сталей виробляють інструментом зі швидкорізальної сталі типу 18-4-1 (18% W, 4% Сr, 1% V) або з швидкорізальної сталі, додатково легованої кобальтом б + 10% З). Застосовуються стандартні свердла з кутом при вершині 188 ° і кутом спіралі 30 °. Щоб уникнути поломки свердла внаслідок вигину застосовують короткі свердла; це відноситься особливо до свердла малого діаметра, довжина яких не повинна перевищувати стандартної.

Для свердел малого діаметра і для свердел, призначених для свердління глибоких отворів, рекомендується робити кут при вершині, рівним 130 °. Випускають спеціальні свердла для нержавіючої сталі, заточені під кутом 140 °; коротші і більш міцні, ніж звичайні свердла, вони мають ширину перемички, рівну '/ в діам. (Рис. 246).

Для свердління отворів малого діаметра і глибоких отворів роблять свердла з меншим кроком, щоб полегшити видалення стружки.

Вугілля заточування Серл для нержавіючої сталі

Режим різання під час свердління аустенітних нержавіючих сталей

Швидкість різання змінюється від 7,5 м / хв при дуже малих діаметрах свердел до 12 м / хв для свердел діам. 25,4 мм. Ці значення можуть змінюватися в залежності від глибини отворів і характеру деталей. У всякому разі ці швидкості менше, ніж під час свердління сбичних сталей, для яких рекомендується швидкість близько 350 об / хв при діаметрі свердла 25 мм і подачі 0,280 мм. Зменшення швидкості для нержавіючих сталей складає 55-60%; для охолодження рекомендується застосовувати розчинні масла (масляну емульсію).

Нарізування різьблення в аустенітних нержавіючих сталях представляє одну з найбільш важких операцій. Істотну роль грає попереднє свердління. Діаметр отворів і їх розташування відносно поверхні необхідно ретельно перевірити. Рекомендується застосовувати мітчики з розташуванням зубів по всій довжині робочої частини, але вибір самої довжини нарізаної частини повинен бути проведений з урахуванням особливих властивостей нержавіючих сталей. Слід застосовувати мітчики, мають нарізку на всю глибину отвору, коли товщина металу менше або дорівнює половині діаметра або на 2 / з глибини отвору в • разі нарізки різьблення в деталях, що мають дворазову товщину по відношенню до діаметру отвору. При великих товщинах протяжність нарізки на Мітчики повинна складати 50% від глибини отвору. Рекомендується робити нарізку різьблення за один прохід і уникати зворотного ходу інструменту. Кріплення мітчика має бути жорстким. Швидкість різання - 3-7 м / хв ^ для охолодження рекомендується застосовувати сірчисті масла.

При расточке належить враховувати наклеп металу в отворі; воліють спочатку просвердлювати отвір малого діаметру. Швидкості різання при расточке діаметра від 6,35 до 25,4 мм складають 6-18 м / хв, а подача 0,076-0,2 мм / об.

У таблиці вказані швидкості для різців з швидкорізальної сталі 18-4-1 з 10% Со. Ван Гамбія рекомендує дещо інші кути (рис. 247) і швидкості

12-25 м / хв; він вважає за необхідне робити на інструменті стружколом для скручування стружки, розміри якого залежать від умов різання, т. е. від розміру стружки. На рис. 248 показані стружколомом різної форми. Стружколом типу А застосовують головним чином на різцях з твердих сплавів. Стружколом В, часто застосовують на інструменті з швидкорізальної сталі. Для різців з твердих сплавів стружколом форми З повинен бути змінений при остаточній заточування в залежності від кута різання.

Заточка різців для обробки нержавіючих сталей

Заточка зубів фрези

Фрезерування можна виробляти прямозубой фрезою діаметром до 19 мм або фрезою зі спіральним зубом більшого діаметра. При застосуванні фрези з великими зубами видалення стружки полегшується завдяки великому кроку. Фрезерування повинне бути безперервним; якщо відбувається перерва, необхідно повернутися на кілька оборотів назад, щоб уникнути різких поштовхів і виривання металу.

Розпилювання нержавіючих сталей не має особливостей; для прутків до 25 мм можна застосовувати стрічкову пилку з 5-6 зубцями на сантиметр при швидкості різання 33 м / хв. Для прутків великих діаметрів воліють застосовувати пилу зі змінним ходом з 3 або 4 зубами на сантиметр. Пили і їх кріплення повинні бути дуже жорсткими.