ステンレス鋼の機械加工：加工硬化、工具およびクーラント戦略

すべてを駆動する三つの特性

304または316の機械加工は炭素鋼の機械加工とは異なる問題であり、それは三つの物理的事実に帰着します。

1. 急速な加工硬化：鈍った工具や滞留する工具の前方にある表面は硬さがおよそ二倍になることがあり、次のパスはその硬化層の下を切削しなければならず、さもなければその上に乗りさらに硬化させます。
2. 低い熱伝導率：熱は切りくずとともに去らず切削部に留まり、工具刃先に集中します。
3. 靭性と凝着：長く糸状の切りくずが生じ、きれいなせん断ではなく構成刃先、凝着、引き裂きを起こす傾向があります。

速度、送りおよび黄金律

実務的な考え方は、控えめな表面速度と積極的な送りです。

• 超硬工具を炭素鋼より顕著に低い表面速度で運転してください。オーステナイト系ステンレス鋼の旋削は、プロセスと鋼種に応じて、コーテッド超硬で一般におよそ60–120 m/minの範囲にあります。しかし、一回転あたりの送りを、前パスで残された加工硬化した表皮の常に下を刃先が切削するのに十分な大きさに保ってください。
• **工具を決して滞留させたり擦らせたりしないでください。**前進せず回転するドリル、コーナーに停留するエンドミル、切りくず負荷がほぼゼロの仕上げパスは、いずれも 光沢化した硬化面を残し、次の工具を破壊します。後退と進入はそれに応じてプログラムしてください。
• 寸法修正のために非常に軽い「スプリングパス」を取ることは避けてください。修正パスが必要な場合は、切り込み量を意味のある大きさ（通常少なくとも~0.1 mm）に保ち、刃先が実のある金属にかかるようにしてください。

工具

• 研磨された溝を持つ鋭利でポジティブレーキ形状は凝着と構成刃先を減らします。ステンレス鋼専用のインサート鋼種とチップブレーカは、長く粘い切りくず向けに設計されています。
• 剛性は通常より重要です。加工硬化はびびりを罰し、びびり痕は硬化斑点になります。突き出しは短く、ワーク保持は堅固にし、細長い段取りは避けてください。
• ドリル：先端分割形状または同様に切れ味の良い形状を用い、切りくずを完全に排出するペックサイクルを行い、ドリルが穴底で回転し続けることを決して許さないでください。

クーラント

豊富で的確に向けられたクーラントを使用してください。その主な仕事は刃先での熱除去と切りくず排出です。高圧の工具内クーラントは、穴あけや深い作業でその価値を発揮します。熱い刃先への断続的なクーラントは超硬に熱割れを起こすことがあります。適切にフラッドするか、一部のフライス加工戦略ではエアブラストで意図的にドライ運転するかしてください。しかし中途半端な方法が最悪の選択です。

快削の例外

303（およびマルテンサイト系ファミリーにおける303Seや416のような類似の硫黄含有鋼種）は劇的に加工しやすくなります。マンガン硫化物介在物が切削を潤滑するため、切りくず分断、工具寿命、表面仕上がりのすべてが改善します。代償も実在します。硫黄含有鋼種は耐食性が低下し、溶接性が悪く、一部の圧力および食品／医薬仕様では禁止されています。機械加工のみの部品向けに選択し、溶接または腐食環境における304/316の黙った代替としては決して使用しないでください。