Obrábění korozivzdorné oceli: zpevňování za studena, nástroje a strategie chlazení

Tři vlastnosti, které řídí vše

Obrábění oceli 304 nebo 316 je jiný problém než obrábění uhlíkové oceli a spočívá ve třech fyzikálních faktech:

1. Rychlé zpevňování za studena — povrch před tupým nebo setrvávajícím nástrojem může zhruba zdvojnásobit svou tvrdost a další průchod musí řezat pod touto zpevněnou vrstvou, nebo po ní klouzat a dále ji zpevňovat.
2. Nízká tepelná vodivost — teplo zůstává v řezu, namísto aby odcházelo s třískou, a soustřeďuje se na břitu nástroje.
3. Houževnatost a adheze — dlouhé, vláknité třísky a tendence k tvorbě nárůstku na břitu, zadírání a trhání namísto čistého střihu.

Řezné rychlosti, posuvy a zlaté pravidlo

Praktická filozofie je mírná řezná rychlost, asertivní posuv:

• Karbidové nástroje provozujte při znatelně nižších řezných rychlostech než u uhlíkové oceli — soustružení austenitické korozivzdorné oceli běžně leží v oblasti 60–120 m/min s povlakovaným karbidem, v závislosti na postupu a jakosti — ale udržujte posuv na otáčku dostatečně vysoký, aby břit vždy řezal pod zpevněnou slupkou zanechanou předchozím průchodem.
• Nikdy nenechte nástroj setrvávat ani třít. Vrták, který se otáčí bez postupu, fréza zaparkovaná v rohu, dokončovací průchod při téměř nulovém zatížení třískou — každý z nich zanechává glazovaný, zpevněný povrch, který zničí další nástroj. Podle toho naprogramujte odjezdy a nájezdy.
• Vyvarujte se velmi lehkého „pružinového průchodu“ pro korekci rozměru; pokud je korekční průchod potřeba, udržujte hloubku řezu smysluplnou (obvykle nejméně ~0.1 mm), aby se břit zakousl do skutečného kovu.

Nástroje

• Ostré geometrie s pozitivním úhlem čela a leštěnými drážkami snižují adhezi a tvorbu nárůstku na břitu; jakosti břitových destiček a lamače třísek specifické pro korozivzdornou ocel jsou navrženy pro dlouhou, houževnatou třísku.
• Tuhost záleží více než obvykle: zpevňování za studena trestá chvění a stopy po chvění se stávají zpevněnými místy. Krátké vyložení, pevné upnutí obrobku, žádné štíhlé sestavy.
• Vrtáky: geometrie s dělenou špičkou nebo podobně volně řezné geometrie, cykly s přerušovaným vrtáním, které zcela odstraňují třísky, a nikdy nedovolte, aby se vrták otáčel na dně otvoru.

Chladicí kapalina

Používejte hojnou, dobře nasměrovanou chladicí kapalinu — jejími hlavními úkoly jsou odvod tepla na břitu a odvod třísek. Vysokotlaká chladicí kapalina vedená nástrojem se při vrtání a hluboké práci zaplatí. Přerušované chlazení na horkém břitu může karbid tepelně popraskat; buď řádně zaplavujte, nebo u některých strategií frézování provozujte záměrně nasucho s ofukováním vzduchem — ale polovičatá opatření jsou nejhorší volbou.

Výjimka pro snadné obrábění

303 (a podobné jakosti obsahující síru, jako je 303Se nebo 416 v martenzitické rodině) se obrábí dramaticky snadněji — lámání třísek, životnost nástroje a jakost povrchu se všechny zlepšují — protože vměstky sulfidu manganu promazávají řez. Kompromisy jsou skutečné: sirné jakosti mají sníženou korozní odolnost, špatnou svařitelnost a jsou vyloučeny z některých specifikací pro tlaková zařízení a potravinářství/farmacii. Vybírejte je pouze pro obráběné díly, nikdy jako tichou náhradu za 304/316 ve svařovaném nebo korozním provozu.