AISI 304ステンレス鋼の旋削

AISI 304オーステナイト系ステンレス鋼(すなわち、Cr 1 Ni 9ステンレス鋼)は耐食性、耐熱性、低温強度および総合的な機械的性質を有する。 それは広く食品機器、化学機器や原子力産業機器で使用されます。 この種のオーステナイト系ステンレス鋼は,耐粒界腐食性,耐腐食性(hno 3など)の耐酸化性,アルカリ溶液中での耐食性,大部分の有機酸,無機酸,大気,水,水蒸気などで優れた耐食性を示した。 AISI 304オーステナイト系ステンレス鋼は、典型的な難削材である約0.4の相対被削性Krを有する。

AISI 304ステンレス鋼旋削の特性

AISI 304オーステナイト系ステンレス鋼は加工性が悪く,大きな切削力,大きな加工硬化,切削面積の高い局所温度,工具の密着性,摩耗性が主である。

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(1) 大きな切削力

AISI 304オーステナイト系ステンレス鋼は硬度が低い≤ Cr,Ni,Mnおよび他の元素δ5の多量による187 HbSと良好な塑性(破壊後の伸び)≥ 40 %、面積ψの縮小≥60 %)。 切削中の塑性変形は大きく,高温でも強度を維持することができる(通常の鋼の強度は切削温度が上昇すると著しく減少する)。 従来の切削条件では,aisi 304ステンレス鋼の単位切削力は2450 mpaで,45鋼より25 %以上高い。

(2) 厳しい加工硬化

AISI 304ステンレス鋼は機械加工の間、明らかな塑性変形を伴います、そして、材料格子は重大な歪曲を生じます;同時にオーステナイト組織の安定性の欠陥によりオーステナイトの一部がマルテンサイトとなるまた、オーステナイト中の不純物は、切削工程が進行すると加熱により分解し、表面に硬化層が形成され、加工硬化現象が非常に明らかとなり、σBを1500 MPaまで硬化した後の硬化層の深さは0.1〜0.3 mmとなる。

(3) 切削面積の局所温度は高い

aisi 304ステンレス鋼は大きな切削力を必要とし,切り屑をカットしにくいので,チップ分離による作業も大きい。 従来の条件でのステンレス鋼の切断は,低炭素鋼に比べて約50 %高く,より多くの切削熱が生じる。 オーステナイト系ステンレス鋼は熱伝導性が悪い。 aisi 304ステンレス鋼の熱伝導率は,0 . 3〜21.5 w/m . kで,45鋼の熱伝導率の3分の1である。 このため、切削面積の温度が高い(一般的に、切削時のチップによる熱は、切削熱の70 %以上を占める)。 切削面積と切削工具表面に多量の切削熱を集中させ,工具に移された熱は20 %まで(一般的な炭素鋼を切断すると9 %にすぎない),同じ切削条件で,aisi 304ステンレス鋼の切削温度は45鋼より200〜300℃高い。

(4) ツールは、粘着性と摩耗傾向がある

オーステナイト系ステンレス鋼の高温強度と高加工硬化性により,切削荷重が大きく,オーステナイト系ステンレス鋼と工具とチップとの親和性は,切削中のオーステナイト系ステンレス鋼と工具との親和性により大きく向上し,接合や拡散などの現象が生じる。ツールの接着と摩耗の結果。 特に、炭化物の小さな部分によって形成された硬質介在物は、工具の摩耗を促進し、エッジ崩壊を引き起こし、工具の耐用年数を大幅に減少させ、機械加工部品の表面品質に影響を与える。

合理的な旋削プロセスを選ぶ

AISI 304オーステナイト系ステンレス鋼の被削性が悪いため、生産性や加工品質を向上させるためには、切削工具材料、工具形状パラメータ、切削パラメータ、冷却材の合理的な選択を含む適切な旋削加工を選択する必要がある。

(1)工具材料

工具材料の正しい選択はオーステナイト系ステンレス鋼の効率的な加工を保証するために重要である。 AISI 304ステンレス鋼の旋削性の低下により、選択された切削工具は高い強度と靭性の特性を有することが示された。同時に、優れた耐摩耗性を有し、ステンレス鋼とほとんど親和性がないことを示した。 現在,超硬合金と高速度鋼は依然として最も一般的に使用される切削工具材料である。

① 超硬合金

難削材の切削力が大きく,切り屑とレーキ面との接触が短いため,切削力は主としてエッジ近傍で集中し,エッジ崩壊が起こりやすい。 このため,機械加工用のyg超硬工具を選択できる。 yg超硬合金は靭性,耐摩耗性,赤硬さ,熱伝導性に優れている。 オーステナイト系ステンレス鋼の加工に適している。 YG 8 Nツールも選択することができます。 nbの添加により,切削性能はyg 8より1〜2倍高く,粗加工や半精密加工では効果が良い。

② 高速度鋼

高速度鋼工具は,ステンレス鋼加工品の旋削の大きさ,形状,構造により,ハードツールが損傷し易い現象を効果的に回避できる。 従来の高速度鋼工具(W 18 CR 4 Vなど)は耐久性については現在の加工条件を満たしておらず、高速度鋼(W 6 Mo 5 Cr 4 V 2 Al)や窒素含有高速度鋼(W 12 Mo 3 Cr 4 V 3 N)などの優れた切削性能を有する新高速鋼工具を使用することができる。

(2) 工具形状パラメータ

選択した工具の幾何学的パラメータを合理的に決定することは,aisi 304ステンレス鋼材料の工具耐久性と加工効果を効果的に改善する重要な因子である。 一般に、工具は大きな前後のコーナー及び鋭利な刃先を有することが要求される。

(3) 切削パラメータ

AISI 304ステンレス鋼は典型的には難削材であり、切削パラメータは合理的に選択されるべきである。 切削パラメータは加工硬化,切削力,熱及び加工効率に大きな影響を及ぼす。 切削速度は切削温度や工具耐久性に及ぼす影響が大きい。 第2はフィード率Fであり、バックフィード率APは最も影響を与える。

(4) 切削油

AISI 304ステンレス鋼の不十分な切削性能のために、選択された切削流体は、より良い冷却、潤滑性および透過性(すなわち、反ボンディング性能)を有する。 また、S及びClなどの極端な圧力添加剤を含有する乳化剤及び加硫油は、できるだけ選択しなければならない。

エマルションは良好な冷却性能を有し,ステンレス鋼の粗旋削に主に使用される。 加硫油は、特定の冷却および潤滑性および低コストを有する。 ステンレス鋼の半仕上げや仕上げに使用できます。 極端な圧力や油性添加物を切削液に添加すると潤滑性能が大幅に向上する。 ステンレス鋼の加工仕上げに一般的に使用される。 四塩化炭素,灯油,オレイン酸の混合物からなる切削液は,冷却潤滑油の浸透性を大きく改善し,特にaisi 304オーステナイト系ステンレス鋼の仕上げ加工に適している。 オーステナイト系ステンレス鋼の大きな切削熱により,噴霧冷却,高圧冷却などの方法が可能であり,冷却効果を向上させることができる。

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