تعریف و مکانیسم مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ
به طور کلی فولادهای آلیاژی حاوی بیش از 12 درصد کروم یا بیش از 8 درصد نیکل، فولاد ضد زنگ نامیده می شوند. هنگامی که محتوای کروم به 12٪ یا بیشتر می رسد، فولاد به سرعت یک فیلم غلیظ و غلیظ از کروم{4}خود ترمیم شونده{5} (فیلم غیرفعال) در محیط های اکسید کننده تشکیل می دهد، و به طور موثر محیط خورنده را از تماس با فلز پایه جدا می کند، بنابراین مقاومت در برابر زنگ زدگی حاصل می شود. برای افزایش بیشتر مقاومت در برابر خوردگی، عناصری مانند نیکل (Ni)، مولیبدن (Mo)، تیتانیوم (Ti) و نیوبیم (Nb) اغلب در صنعت اضافه میشوند که نه تنها پایداری فیلم غیرفعال را افزایش میدهند، بلکه ریزساختار و خواص مکانیکی مواد را نیز تنظیم میکنند.
با این حال، در اسیدهای غیر اکسید کننده (مانند اسید کلریدریک و اسید سولفوریک رقیق) یا محیط های احیا کننده، تشکیل لایه غیرفعال دشوار است یا به راحتی از بین می رود، در این مرحله مزیت مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ ضعیف می شود. این همچنین به این معنی است که فولادهای ضد زنگ با ترکیبات مختلف باید با سناریوهای کاربردی خاص مطابقت داده شوند و استراتژی های پردازش آنها نیز باید بر این اساس تنظیم شود.
طبقه بندی و ویژگی های پردازش فولاد ضد زنگ
بر اساس ساختار متالوگرافی، فولادهای زنگ نزن مورد استفاده صنعتی را می توان به پنج دسته اصلی تقسیم کرد که سه دسته رایج ترین آنها هستند:فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (به عنوان مثال، 1Cr13، 4Cr13، 9Cr18): محتوای کربن بالا (0.1٪ تا 1٪)، می تواند به استحکام و سختی بالایی از طریق خاموش کردن و تلطیف دست یابد، و معمولاً برای قطعات مقاوم در برابر سایش مانند ابزارهای برش، یاتاقان ها، و سوپاپ ها استفاده می شود. مزیت آن این است که میتوان آن را برای استحکام{12}}درمان حرارتی کرد، اما انعطافپذیری و چقرمگی کمتری دارد. در ماشینکاری CNC قطعات فولادی زنگ نزن، اگرچه مقاومت برش کمتر از فولاد آستنیتی است، سختی بالا به راحتی سایش ابزار را تسریع می کند، که نیاز به انتخاب ابزار کاربید با مقاومت سایش خوب دارد.
فولاد ضد زنگ فریتی (به عنوان مثال، 1Cr17، 0Cr13): محتوای کروم 12٪ تا 30٪، نیکل{8} بدون یا حاوی مقدار کمی نیکل، مغناطیسی است و نمی توان آن را برای تقویت حرارت- درمان کرد. هدایت حرارتی آن بهتر از فولاد آستنیتی است، تمایل به سخت شدن کار آن کمتر است و ماشین کاری آن نسبتاً خوب است. با این حال، به دلیل تمایل به درشت شدن دانه در دماهای بالا، کنترل دقیق روکش سطح قطعات تراشکاری CNC فولاد ضد زنگ همچنان ضروری است.
فولاد ضد زنگ آستنیتی (مانند 304، 316، 1Cr18Ni9Ti): این پرکاربردترین نوع فولاد ضد زنگ است که معمولاً با 304 (0Cr18Ni9) و 316 (0Cr17Ni12Mo2) نشان داده می شود. دارای ساختار مکعبی وسط-، غیر مغناطیسی است (ممکن است پس از کار سرد، مغناطیس ضعیف ایجاد کند)، و دارای انعطاف پذیری عالی است، اما از سخت شدن شدید کار رنج میبرد{17}}سختی سطح میتواند 1.4 تا 2.2 برابر در طول برش افزایش یابد، که منجر به افزایش چشمگیر نیروهای برش و افزایش سریع ابزار میشود. علاوه بر این، رسانایی حرارتی آن تنها 1/3 فولاد کربنی است، که باعث میشود گرمای برش از بین برود و باعث تشدید سایش ابزار و تغییر شکل حرارتی قطعه کار شود.
برنامه های کاربردی و روند توسعه
با افزایش تقاضا برای ساختارهای سبک،{0}مقاوم در برابر خوردگی و پیچیده در تجهیزات پیشرفته، نسبت فولاد ضد زنگ در قطعات ماشینکاری فولادی CNC همچنان در حال افزایش است. به عنوان مثال، در تجهیزات بیودارویی،قطعات فولادی CNCباید الزامات عقیمی و مقاومت در برابر خوردگی عامل تمیز کننده را برآورده کند. در محفظههای باتری انرژی جدید، فولاد ضد زنگ 316L ساختارهای مهر و موم شده با دیواره نازک- را از طریق فرز CNC فولاد ضد زنگ به دست میآورد که از هوابندی و عملکرد محافظ الکترومغناطیسی اطمینان میدهد.
در آینده، ماشینکاری فولاد ضد زنگ به سمت فناوریهای هوشمند و سبز توسعه خواهد یافت: الگوریتمهای هوش مصنوعی پارامترهای برش را در زمان واقعی بهینه میکنند تا عمر ابزار را افزایش دهند. فن آوری های برش خشک و خنک کننده برودتی باعث کاهش آلودگی مایع برش می شود. و انتظار می رود که ابزارهای پوشش داده شده با نانوکامپوزیت جدید از گلوگاه های موجود در بهره وری ماشینکاری عبور کنند.
سوالات متداول
1: برای کدام قطعات CNC ماشینکاری شده فولاد ضد زنگ 303 مناسب است؟فولاد ضد زنگ 303 قابلیت ماشینکاری بسیار خوبی را ارائه میکند و آن را برای تولید شفتها، اتصالات، اتصال دهندهها، اجزای شیر و سایر قطعات CNC فولاد ضد زنگ با دقت بالا مناسب میسازد. مخصوصاً برای پروژههای ماشینکاری خودکار با حجم بالا-مناسب است.
2: ماشینکاری کدام ساده تر است: فولاد ضد زنگ 303 یا فولاد ضد زنگ 304؟فولاد ضد زنگ 303 حاوی گوگرد اضافه شده است که در نتیجه ماشینکاری بسیار بهتری نسبت به فولاد ضد زنگ 304 دارد. این امکان راندمان ماشینکاری بالاتر و عمر ابزار بیشتر را در طول قطعات فولادی ماشینکاری CNC فراهم می کند، اگرچه مقاومت در برابر خوردگی آن کمی کمتر از فولاد ضد زنگ 304 است.
3: کدام صنایع معمولا از قطعات فرز فولاد ضد زنگ استفاده می کنند؟آنها به طور گسترده در بخش هایی مانند قطعات خودرو، تجهیزات پزشکی، الکترونیک و لوازم الکتریکی، انرژی های نو، ماشین آلات پردازش مواد غذایی، تجهیزات اتوماسیون و سیستم های کنترل صنعتی استفاده می شوند.
با ما تماس بگیرید
اگر می خواهید پیشنهادات پارامتر ماشینکاری CNC یا راه حل های کنترل کیفیت سطح را برای گریدهای فولاد ضد زنگ خاص (مانند 304 و 316) دریافت کنید، لطفاً با ما تماس بگیرید.
