Слайд 2
Обрабатываемость резанием – важное свойство нержавеющей стали.
Среди возможных видов обработки стали резанием различают: сверление, нарезание
резьбы, токарную обработку и фрезерование. При этом обрабатываемость нержавеющей стали резанием имеет несколько отличительных особенностей.
Слайд 3
Особенности
Из-за низкой теплопроводности аустенитных нержавеющих сталей в процессе
обработки резанием требуются достаточное охлаждение и смазывающие жидкости.
Обрабатывающие центры
должны обладать большим запасом прочности; нагрузка при обработке нержавеющих сталей не должна превышать 75% от допустимой нагрузки при обработке нелегированных конструкционных сталей.
Обрабатывающий инструмент должен быть жёстко зафиксирован; рабочая длина обрабатывающего инструмента должна быть минимальной.
Слайд 4
Особенности
Обрабатывающие инструменты должны быть всегда в идеальном рабочем
состоянии (максимально острые), поскольку затупившийся инструмент увеличивает степень холодного
упрочнения (нагартовки). Качественные смазывающие жидкости ускоряют ход реза и охлаждают обрабатывающий инструмент.
Глубина реза должна быть достаточной, чтобы полностью удалять образовавшийся нагартованный слой. При контакте обрабатывающего инструмента с нержавеющей сталью должно быть исключено какое-либо трение или давление.
Слайд 5
Обрабатываемость оценивается несколькими показателями, главный из которых —
интенсивность изнашивания режущего инструмента. Количественная характеристика этого показателя —
максимально допустимая скорость резания, соответствующая определенной величине износа или заданной стойкости инструмента. К дополнительным показателям относятся: чистота поверхности резания, форма стружки и легкость ее отвода.
Обрабатываемость стали зависит от ее механических свойств, теплопроводности, микроструктуры и химического состава.
Связь между обрабатываемостью и механическими свойствами неоднозначная. Допустимая скорость резания снижается с увеличением твердости и прочности стали, поскольку увеличиваются усилия резания и температура нагрева инструмента, вызывающая разупрочнение его режущей кромки и снижение стойкости.
Слайд 6
Особенно плохой обрабатываемостью отличаются аустенитные стали, которые кроме
высокой пластичности и вязкости имеют пониженную теплопроводность. Выделяющаяся при
их обработке теплота концентрируется в зоне резания, снижая стойкость инструмента.
Между тем обработка слишком пластичных сталей затруднена вследствие образования сплошной трудноломающейся стружки, которая, непрерывно скользя по передней поверхности инструмента, нагревает и интенсивно изнашивает ее. Кроме того, на режущей кромке инструмента из-за налипания металла возникает нарост, в результате чего поверхность получается шероховатой с задирами.
Слайд 7
Повышение обрабатываемости резанием достигается технологическими и металлургическими приемами.
К технологическим относятся термическая обработка и наклеп. Заготовки среднеуглеродистых
сталей подвергают нормализации, так как она формирует наиболее благоприятную, с точки зрения обрабатываемости, структуру, состоящую из феррита и пластинчатого перлита. Нормализацию проводят с высоких температур нагрева для укрупнения зерна, что несколько увеличивает допустимую скорость резания.
Слайд 8
Обрабатываемость низкоуглеродистых сталей повышают холодной пластической деформацией, которая,
снижая пластичность сталей, способствует получению сыпучей, легкоотделяющейся стружки.
Более эффективны
металлургические приемы, предусматривающие введение в конструкционную сталь серы, селена, теллура, кальция, изменяющих состав и количество неметаллических включений; свинца создающего собственные металлические включения; фосфора, изменяющего свойства металлической основы.
Слайд 9
Для улучшения обрабатываемости резанием аустенитных нержавеющих сталей в
их состав вводят дополнительное количество серы. Сталь А10Х16Н15Т с
содержанием серы 0,1 - 0,2% становится пригодной к обработке в условиях автоматического производства.На первом этапе исследований выполнен комплексный анализ неметаллических включений в базовой стали марки 12Х18Н10Т.
Установлено, что основными включениями в этой стали являются нитриды. Частицы нитридов могут иметь разнообразную окраску: от золотисто-розовой до темно-серой и разную геометрическую форму. Присутствие в стали углерода приводит к образованию, наряду с нитридами, карбонитридов. Распределение нитридов титана по сечению слитка неравномерно: повышенное содержание этих включений отмечается у поверхности (край слитка и 1/3 расстояния от поверхности). Анализ показал, что крупные единичные нитриды образуются в массе жидкого металла, а значительные количества мелких включений концентрируются в междуосных участках. После деформации они образуют строчки нитридных включений. Нитрид титана встречается и в чистом виде, но часто содержит в своем составе хром и железо.
Слайд 10
Чаще всего нитриды и карбонитриды титана осаждаются на
имеющихся в жидкой стали частицах типа MgO×Al2O3 или Al2O3. В
свою очередь, к нитридам часто примыкают сульфиды, кристаллизующиеся вокруг нитридов. Иногда нитриды (карбонитриды) являются составной частью сложных включений: в центре частицы корунда или магнезиальной шпинели, вокруг которого кристаллизуется нитрид титана, к последнему примыкает сульфид, и все это окружено карбонитридной оболочкой. При пластической деформации пластичный сульфид вытягивается в направлении течения металла.
Кроме описанных выше включений, в образцах стали обнаружены группы мелких пластичных включений переменного состава - сульфидов, в основном на базе железа или титана. Отмечено наличие в стали самостоятельных включений Al2О3. Встречаются и единичные простые или сложные включения кремния SiO(FeO, MnO) глобулярной или угловатой формы с примесью окислов железа и хрома - типа 2СаО×Al2О3 SiO2.