Gia Công Thép Không Gỉ: Hóa Bền Do Biến Dạng, Dụng Cụ và Chiến Lược Dung Dịch Làm Mát

Ba tính chất chi phối mọi thứ

Gia công 304 hoặc 316 là một vấn đề khác với gia công thép carbon, và nó quy về ba sự thật vật lý:

1. Hóa bền do biến dạng nhanh — bề mặt phía trước một dụng cụ cùn hoặc dừng lại có thể tăng độ cứng lên khoảng gấp đôi, và đường cắt tiếp theo phải cắt dưới lớp đã hóa bền đó hoặc trượt trên nó và làm nó hóa bền thêm.
2. Độ dẫn nhiệt thấp — nhiệt ở lại trong vết cắt thay vì rời đi cùng phoi, tập trung tại lưỡi dụng cụ.
3. Độ dai và độ bám dính — phoi dài, dạng sợi và xu hướng tạo lẹo dao, xước dính và xé rách thay vì cắt gọt sạch.

Tốc độ, lượng ăn dao và quy tắc vàng

Triết lý thực tế là tốc độ bề mặt khiêm tốn, lượng ăn dao quyết đoán:

• Chạy dụng cụ cacbua ở tốc độ bề mặt thấp hơn đáng kể so với thép carbon — tiện thép không gỉ austenit thường nằm trong khoảng 60–120 m/min với cacbua phủ, tùy thuộc vào quy trình và mác — nhưng giữ lượng ăn dao trên mỗi vòng quay đủ cao để lưỡi luôn cắt bên dưới lớp da đã hóa bền do biến dạng do đường cắt trước để lại.
• Không bao giờ để dụng cụ dừng lại hoặc cọ xát. Một mũi khoan quay mà không tiến, một dao phay ngón dừng ở góc, một đường cắt tinh với tải phoi gần bằng không — mỗi trường hợp để lại một bề mặt bóng, đã hóa bền phá hủy dụng cụ tiếp theo. Lập trình các bước rút và vào dao cho phù hợp.
• Tránh thực hiện một "đường cắt lò xo" rất nhẹ để sửa kích thước; nếu cần một đường cắt hiệu chỉnh, hãy giữ chiều sâu cắt có ý nghĩa (thường ít nhất ~0.1 mm) để lưỡi ăn vào kim loại thực.

Dụng cụ

• Hình học góc trước dương, sắc với rãnh bóng làm giảm bám dính và lẹo dao; các mác mảnh dao và bẻ phoi chuyên cho thép không gỉ được thiết kế cho phoi dài, dai.
• Độ cứng vững quan trọng hơn bình thường: hóa bền do biến dạng trừng phạt rung động, và vết rung trở thành điểm đã hóa bền. Sử dụng chiều dài nhô ngắn, gá kẹp vững chắc, không dùng các thiết lập mảnh.
• Mũi khoan: hình học mũi chẻ hoặc tương tự cắt tự do, chu trình khoan nhấp nhả làm sạch hoàn toàn phoi, và không bao giờ cho phép mũi khoan quay ở đáy lỗ.

Dung dịch làm mát

Sử dụng dung dịch làm mát dồi dào, được hướng tốt — công việc chính của nó là loại bỏ nhiệt tại lưỡi và thoát phoi. Dung dịch làm mát áp suất cao qua dụng cụ tự hoàn vốn trong khoan và gia công sâu. Dung dịch làm mát gián đoạn trên lưỡi nóng có thể gây nứt nhiệt cacbua; hoặc tưới ngập đúng cách hoặc, trong một số chiến lược phay, chạy khô có chủ ý với thổi khí — nhưng nửa vời là lựa chọn tồi tệ nhất.

Ngoại lệ cắt tự do

303 (và các mác chứa lưu huỳnh tương tự như 303Se hoặc 416 trong họ mactenxit) gia công dễ dàng hơn đáng kể — bẻ phoi, tuổi thọ dụng cụ và độ hoàn thiện bề mặt đều cải thiện — vì các tạp chất mangan sunfua bôi trơn vết cắt. Sự đánh đổi là thực tế: các mác lưu huỳnh có khả năng chống ăn mòn giảm, khả năng hàn kém và bị cấm trong một số quy cách áp lực và thực phẩm/dược phẩm. Chọn chúng cho các chi tiết chỉ gia công, không bao giờ dùng làm vật thay thế âm thầm cho 304/316 trong môi trường hàn hoặc ăn mòn.