Основными характеристиками токарных деталей из нержавеющей стали являются высокая сложность обработки и высокие требования к режущим инструментам и процессам. Основные проблемы связаны с высокой прочностью материала, низкой теплопроводностью и легкостью упрочнения.
По сравнению с углеродистой сталью нержавеющая сталь демонстрирует значительно другие физические и механические свойства во время точения, что напрямую влияет на эффективность обработки, срок службы инструмента и качество деталей. Ниже приводится подробный анализ этих характеристик:
Высокая сила резания и высокая температура резания. Нержавеющая сталь (особенно аустенитные типы, такие как 304 и 1Cr18Ni9Ti) обладает высокой прочностью и пластичностью, что приводит к большой пластической деформации во время резки. Это приводит к тому, что удельная сила резания более чем на 25% выше, чем у стали 45. В то же время ее теплопроводность составляет всего от 1/3 до 1/4 теплопроводности стали 45, что затрудняет отвод тепла. Это приводит к тому, что температура в зоне резания может быть более чем на 200 градусов выше, чем у обычной стали, а местами достигать 1000 градусов, ускоряя износ инструмента.
Во-вторых, склонность к наклепу: аустенитная нержавеющая сталь быстро подвергается наклепу при резке. Закаленный слой может достигать более 1/3 глубины резания, повышая твердость в 1,4–2,2 раза и прочность до 1470–1960 МПа. Это означает, что последующая резка инструмента фактически происходит на «закаленном слое», что значительно сокращает срок службы инструмента и увеличивает риск сколов.
Важные проблемы прилипания стружки и «застроенной кромки» Нержавеющая сталь проявляет сильное сродство с материалами режущего инструмента при высокой температуре и давлении, в результате чего стружка легко прилипает к передней поверхности, образуя «застроенную кромку», что влияет на качество поверхности и вызывает вибрацию. Эта непрерывная стружка, напоминающая-жевательную резинку, также может запутывать заготовку, царапать обработанную поверхность и даже вызывать несчастные случаи.
Трудное стружкоотделение и плохое удаление стружки Нержавеющая сталь обладает хорошей пластичностью, из-за чего во время резки легко образуется длинная непрерывная стружка,-подобная стружечке, что затрудняет удаление стружки. Накопление стружки влияет на эффективность охлаждения, ускоряет износ инструмента и даже может засорить зону обработки, особенно при глубоком сверлении или автоматизированных производственных линиях. Следовательно, надежное стружколомание должно быть достигнуто за счет конструкции стружколома или регулировки параметров.
