CNC обработка на продукти от легирана стомана

Основните предимства на сплавната стомана спрямо обичайната въглеродна стомана: 1) По-добри механични свойства, с по-висока комбинация от прочност, твърдест и упругост; 2) Висока адаптивност към специални среди, включително корисност към корозия, устойчивост към висока температура и устойчивост към износ; 3) Широк диапазон на регулиране на свойствата – чрез промяна на състава на сплава и технологията на термична обработка се получават многообразни свойства; 4) По-висока ефективност по тегло – висoka прочност позволява проектиране на по-тонки и леки структури; 5) По-дълга експлоатационна възраст, особено с значително предимство в сурови среди. Тези предимства правят сплавната стомана способна да задоволи нуждиите на висококачествени приложения, които обичайната въглеродна стомана не може да изпълни.

Основните технически предизвикателства при CNC обработката на сплавна стомана: 1) Силно втвърдяване по време на обработката, особено при аустенитната нержавеща стомана, което ускорява износа на инструментите; 2) Голяма силица на рязане – с 30%-50% по-висока от тази на обичайната въглеродна стомана, което изисква машини с по-висока жестост; 3) Лоша теплопроводност – температурата в зоната на рязане е висока, което лесно води до прегряване и износ на инструментите; 4) Трудности при обработката на някои високотвърди сплави (като инструменталната стомана след термична обработка), които изискват специални инструменти; 5) Лоша рязателна способност на високотемпературните сплави – лесно се образуват загарни включвания (бъри); 6) Трудности при контрол на качеството на обработената повърхност – лесно се появяват дефекти от обработката. За решаване на тези предизвикателства е необходимо разумно избор на материалите за инструменти, оптимизиране на параметрите на рязане и използване на специализирани системи за охлаждане имазка.

Изборът на типа на сплавна стомана изисква вземане под внимание на следните фактори: 1) Експлоатационната среда – в корозивни среди се предпочита нержавеща стомана, а в високотемпературни среди – устойчива на висока температура стомана; 2) Изисквания към механични свойства – за високопрочностни структурни части се избира структурична сплавна стомана, а за части устойчиви към износ – сплавна стомана устойчива към износ; 3) Технология на обработка – за заварени структури се предпочита слабо въглеродна сплавна стомана, а при нужда от рязателна обработка се взема под внимание леснорязлива сплавна стомана; 4) Фактор на цена – в рамките на изпълнени нужди към свойства, се предпочита сплавна стомана с по-ниска цена; 5) Последваща обработка – при нужда от упрочване чрез термична обработка се избира втвърдима сплавна стомана, а при нужда от заваряне – слабо въглеродна сплавна стомана. Най-добре е да се оценят заедно с материални инженери и производители на обработка, за да се избере сплавна стомана с най-добро съотношение цена-качество.

Влиянието на термичната обработка на сплавна стомана върху обработката: 1) Промяна на твърдестта – след закаляне твърдестта значително нараства, което увеличава трудностите при обработката; обикновено се използва последователност " груба обработка – термична обработка – финишна обработка"; 2) Промяна на размерите – термичната обработка може да доведе до деформация на частите, за което е необходимо да се запази достатъчен резерв за обработка; 3) Промяна на рязателните свойства – отпускането подобрява рязателните свойства, а закаляването ги намалява; 4) Качество на повърхността – термичната обработка може да образува оксиден слой, който трябва да бъде премахнат; 5) Инструменти за обработка – след термичната обработка се използват по-твърди материали за инструменти; 6) Параметри на обработка – трябва да се регулират скоростта на рязане, подачата и дълбочината на рязане. Разумно подреждане на последователността на термичната обработка и обработката е от решаващо значение за гарантиране на качеството на продукта и намаляване на цените.

Възможностите за повърхностна обработка на части от сплавна стомана: 1) Нержавеща стомана – обикновено се използва електролитично полиране за подобряване на блестящостта и корисността към корозия; 2) Структурична сплавна стомана – за подобряване на устойчивостта към износ се може да се използва хромиране и нитриране; 3) Инструментална стомана – парова обработка образува оксиден слой, който подобрявамазката; 4) Високотемпературен сплав – алуминидно Покритие подобрява устойчивостта към окисление при висока температура; 5) Обща обработка – боядисване и пластмасово Покритие за декорация и защита; 6) Специална обработка – за авиационни и космически части се използват специални Покритие за подобряване на устойчивостта към уморяване. Изборът на повърхностна обработка изисква вземане под внимание на експлоатационната среда, изискванията към свойства и фактора на цена; някои типове сплавна стомана (като високохромова нержавеща стомана) също могат да се използват директно без повърхностна обработка.

Факторите, които определят цената на обработката на сплавна стомана: 1) Цена на материала – цените на различните типове сплавна стомана са много различни, разликата между обичайната структурична сплавна стомана и висококачествения високотемпературен сплав може да достигне 10-50 пъти; 2) Трудност на обработка – сплавите с висока твърдест и висока упругост имат ниска ефективност на обработка, което увеличава цената; 3) Изисквания към точност – части с висока точност изискват повече етапи на обработка и контрол, което увеличава цената; 4) Цена на термичната обработка – сложните технологии на термична обработка значително увеличават цената; 5) Размер на партията – единичната цена при малкопартийно производство е висока, а при голям Партиен производство се може да се разделят разходите за настройка (setup); 6) Повърхностна обработка – специалните типове повърхностна обработка (като Покритие и хромиране) увеличават цената. Общо взето, цената на обработката на части от сплавна стомана е 2-10 пъти по-висока от тази на обичайната въглеродна стомана, в зависимост от горните фактори.