Нержавеющая сталь Nitronic 60 с ЧПУ: свойства, процесс и обрабатываемость

Вы, вероятно, заметили, что при соединении двух металлов возникают проблемы износа, которые в дальнейшем приводят к поломкам, а иногда и к катастрофам. Проблемы износа возникают, когда один из двух соединяемых металлов обладает низкой износостойкостью и при трении становится склонным к фреттингу и истиранию. Нержавеющая сталь Nitronic 60 является решением этой проблемы благодаря своей превосходной стойкости к фреттингу и истиранию, а также коррозионной стойкости. Почему она лучше всего подходит для соединения двух металлов, вы узнаете из этой статьи. Итак, начнём:

Что такое нержавеющая сталь Nitronic 60?

В общем, нержавеющая сталь Nitronic 60 — это аустенитная нержавеющая сталь, известная своей высокой прочностью и специально разработанная для защиты от износа, истирания и коррозии.

Описание нержавеющей стали Nitronic 60

Нержавеющая сталь Nitronic 60 (UNS S21800/сплав 218) содержит около 4% Si и 8% Mn. Эти два элемента играют важнейшую роль в составе этой марки нержавеющей стали. Они обеспечивают исключительную износостойкость и стойкость к истиранию. Эта марка сохраняет свои исключительные механические свойства даже при высоких температурах. Она широко используется в производстве клапанов, крепёжных деталей, износостойких пластин, валов и т. д.

Почему препарат называется «Нитроник 60»?

Сталь получила название Nitronic 60, поскольку относится к азоту, упрочнённой аустенитной нержавеющей стали. Цифра 60 в названии соответствует номеру марки, как и в Nitronic 50. Название «Nitronic» придумала компания Armco.

В чем разница между Nitronic и нержавеющей сталью?

Nitronic относится к этой марке нержавеющей стали, которая упрочняется путем введения азота в поверхность и входит в серию аустенитных нержавеющих сталей.

Нержавеющая сталь — это марка простой стали, но в ее состав входит (17–19%) Cr и (8–10%) Ni, что делает ее устойчивой к коррозии и прочной.

Что такое аустенитная нержавеющая сталь?

Nitronic 60 — это разновидность аустенитной нержавеющей стали. Эта аустенитная микроструктура обеспечивает следующие свойства:

• Отличная устойчивость к коррозии
• Немагнитное отожженное состояние
• Высокая прочность при всех температурах
• Хорошая свариваемость
• Высокая пластичность и формуемость

Химический состав и основные свойства для обработки

Химический состав нержавеющей стали Nitronic 60 обеспечивает ей наилучшую стойкость к фреттингу и истиранию. Давайте разберёмся, какие элементы входят в её состав и какова их роль.

Химический состав Нитроник 60

Основными легирующими элементами являются Si, Mn, Cr и Ni. Благодаря им эта марка стали превосходит нержавеющую сталь 304, 316 и т.д.

Механические и физические свойства

Вот некоторые важные механические и физические свойства:

Прочность и твердость

Если у вас нержавеющая сталь Nitronic 60 в отожженном состоянии, то ее прочность и твердость составляют:

• Предел текучести: 345 МПа
• Сверхпрочность: 655–690 МПа
• Твердость: 241 HB

Эти значения основаны на комнатной температуре.

Теплопроводность

Нержавеющая сталь Nitronic 60 имеет более низкую теплопроводность — ~15.7 Вт/м·К по сравнению с нержавеющей сталью 316 (~17.8 Вт/м·К). Это означает, что она не способна быстро отводить тепло.

Общие характеристики обслуживания

Одной из важнейших характеристик нержавеющей стали Nitronic 60 при эксплуатации является коррозионная стойкость.

Коррозионные свойства

Коррозионные свойства определяют устойчивость материала к окислению. В процессе эксплуатации может возникнуть множество источников коррозии, таких как кислоты, соли и т. д. Нержавеющая сталь Nitronic 60 обеспечивает превосходную защиту от коррозии, благодаря чему она долговечна в суровых условиях.

Коррозионная стойкость

Нержавеющая сталь Nitronic 60 обладает коррозионной стойкостью благодаря содержанию хрома в количестве 17-19%. Она реагирует с кислородом, образуя очень тонкий пассивный слой оксида хрома (Cr₂O₃ ) _{, который} служит барьером между окружающей средой и поверхностью.

Обрабатываемость на станках с ЧПУ: почему Nitronic 60 так трудно резать

Обрабатываемость на станках с ЧПУ означает, насколько легко материал поддается механической обработке. Если материал легко режется, он считается обрабатываемым и обладает высокой обрабатываемостью. По сравнению с другими марками нержавеющей стали, такими как 304 или 316, нержавеющая сталь Nitronic 60 трудно поддается обработке.

Распространенные факторы, влияющие на обработку на станках с ЧПУ

На обработку на станке с ЧПУ влияет множество факторов. Некоторые из них обсуждаются ниже:

Поведение, направленное на закалку труда

Как упоминалось в начале статьи, нержавеющая сталь Nitronic 60 относится к аустенитному классу нержавеющей стали, то есть имеет ГЦК-кристаллическую структуру. Эта кристаллическая структура позволяет плоскостям проскальзывать и запутываться. Это запутывание происходит при приложении давления. Таким образом, во время механической обработки под давлением дислокации запутываются, что затрудняет обработку.

Вязкие и пластичные свойства

При определённых нагрузках этот материал становится пластичным и прочным благодаря ГЦК-кристаллической структуре. ГЦК-кристаллическая структура позволяет дислокациям скользить друг по другу. В какой-то момент эти дислокации начинают накапливаться и в конечном итоге превращаются в твёрдый материал.

Распространенные проблемы обработки

Вы можете столкнуться со следующими проблемами обработки:

1. Рабочее упрочнение
2. Потребуются чрезвычайно высокие силы резания
3. Образование липкой стружки
4. Меньше потерь тепла
5. Быстрый износ инструмента

Параметры инструмента и резки для Nitronic 60

Можно сказать, что этот раздел статьи представляет собой руководство по обработке нержавеющей стали Nitronic 60, поскольку в нем обсуждаются инструменты и параметры резания.

Материалы и покрытия режущих инструментов

Для общих операций обработки на станках с ЧПУ следует отдавать предпочтение твердосплавным инструментам, поскольку они очень прочные и термостойкие. Для некоторых специфических операций на станках с ЧПУ, таких как сверление или нарезание резьбы, используйте режущие инструменты из быстрорежущей кобальтовой стали (HSS-Co), поскольку они обладают высокой прочностью. Для более эффективной обработки эти режущие элементы следует покрывать TiAlN, TiCN или AlTiN.

Начальные скорости и подачи

Скорость резания и подача зависят от конкретной операции ЧПУ. В общем случае скорость резания и подача указаны ниже:

• для токарной обработки:

Скорость резки: 12-30 м/мин

Подача: 0.05-0.40 мм/об

• Для фрезерования:

Скорость резки : 20-30 м/мин

Подача: 0.05-0.15 мм/зуб

• Для бурения:

Скорость резки: 8-15 м/мин

Скорость подачи: 0.08-0.25 мм/об

Использование охлаждающей жидкости

Как известно, нержавеющая сталь Nitronic 60 обладает низкой теплопроводностью, что означает, что она не проводит тепло эффективно. Это приводит к нагреванию инструмента и заготовки, что приводит к их дальнейшему износу. Для решения этой проблемы при обработке на станках с ЧПУ необходимо использовать охлаждающую жидкость (СОЖ), например, Castrol Hysol.

Руководство по эксплуатации ЧПУ Nitronic 60 по процессам

В этом разделе обсуждается, как выполняются операции ЧПУ для нержавеющей стали Nitronic 60.

Превращение Нитроника 60

Нержавеющая сталь Nitronic 60 прочная и абразивная, образует липкую стружку и требует высокой скорости подачи и умеренной скорости резания.

Для выполнения токарной обработки нержавеющей стали Nitronic 60 необходимо выполнить следующие основные этапы:

1. Используйте жесткую установку инструмента
2. Используйте прочные режущие инструменты с покрытиями AlTiN.
3. Подача охлаждающей жидкости
4. Начните с тяжелых и непрерывных резов
5. Постарайтесь поддерживать постоянную подачу
6. Прозрачные фишки
7. Сделайте инспекционный инструмент кромкой

Бурение Нитроник 60

1. Используйте кобальтовые сверла
2. Подача охлаждающей жидкости
3. Начните с более медленной скорости резки.
4. Если размер необходимого отверстия больше, чем 2-3 диаметра, используйте сверление с вертикальным сверлением.
5. Поддерживайте постоянное давление
6. Часто отменять

В процессе сверления удаление материала быстро генерирует тепло, поэтому охлаждающая жидкость и удаление стружки очень важны.

Развертка Нитроник 60

Вы можете использовать процесс рассверливания, если вам необходимо увеличить размер уже существующих отверстий или получить более гладкие стенки без заусенцев.

1. Используйте развертки из быстрорежущей стали
2. Подача охлаждающей жидкости
3. Используйте медленную, но постоянную скорость вращения шпинделя.
4. Тщательно выровняйте развертку, чтобы добиться постоянного значения Ra.
5. Постарайтесь не прилагать усилий к развертке.

Фрезерование боковых и пазов

Фрезерование по боковым граням применяется для обработки поверхностей, уступов и контуров. Рекомендуется использовать жёсткую установку, умеренные скорости резания и подачи.

Целью фрезерования пазов является создание пазов или канавок в заготовке. Для этого используется попутное фрезерование. Для получения глубоких пазов используйте несколько проходов.

Нарезание резьбы и нарезание резьбы

Нарезание резьбы: для изготовления резьбы на внешней стороне заготовки, например, на внешней стороне болта.

Используйте жесткую установку и выполняйте легкие чистовые проходы для достижения превосходного профиля резьбы.

Нарезание резьбы: нарезание резьбы внутри отверстий, например, в болтах.

Используйте низкую скорость вращения шпинделя (10–40 об/мин). Для глубоких отверстий используйте метод периодического нарезания резьбы. Не прилагайте чрезмерных усилий к нарезаемому инструменту, чтобы избежать поломки.

Индивидуальные комплексные решения для обработки

Если вам нужны все эти услуги по обработке на станках с ЧПУ в одном месте, обращайтесь в TUOFA. Мы располагаем самыми современными станками с ЧПУ и опытными операторами. Мы предлагаем индивидуальные решения по обработке по конкурентоспособным ценам и в кратчайшие сроки.

Nitronic 60 против 304 против 316 для обработанных деталей

В этом разделе представлена ​​подробная информация о различиях между нержавеющей сталью Nitronic 60, нержавеющей сталью 304 и нержавеющей сталью 316.

Сходства и различия

• сходства

• Различия

Химический состав Nitronic 60 (мас.%) против 304 против 316

В следующей таблице представлен химический состав этих трех марок нержавеющей стали:

Что легче обрабатывать?

Давайте рассмотрим, какой из сортов легче поддается обработке, а также области применения этих марок в этом разделе:

Обработка нержавеющей стали 316

Нержавеющая сталь марки 316 занимает промежуточное положение между нержавеющей сталью 304 и Nitronic 60. Её применение включает:

• Морское оборудование, например, судовая арматура
• Оборудование для химической и фармацевтической переработки
• Медицинские имплантаты и инструменты

Обработка нержавеющей стали 304

Благодаря низкому содержанию углерода и никеля он наиболее легко поддается обработке. Его используют:

• Кухонное оборудование, например, раковины
• Пищевое оборудование
• Архитектурные панели

Эквивалент материалов Nitronic 60

Это некоторые эквивалентные материалы Nitronic 60, которые можно использовать, если Nitronic 60 недоступен.

1. AMS 5844
2. DIN X 12CrMnNiN17-7
3. ДЖИС СУС318
4. Сплав 60

Эти марки не совсем соответствуют нержавеющей стали Nitronic 60, но могут использоваться в качестве альтернативы.

В чем разница между Nitronic и Inconel?

Инконель — высокопрочный никелевый сплав, используемый в высокопрочных конструкциях. Сравним инконель с нитроником.

Ключевые различия между Nitronic и Inconel

Вот основные различия, которые следует помнить при выборе любого металла:

Что сложнее обработать?

Инконель чрезвычайно трудно поддается обработке, даже сложнее, чем нержавеющая сталь Nitronic 60. Это связано с его быстрым упрочнением и сильным выделением тепла.

Для обработки этого металла вам понадобится очень жесткая установка, низкие скорости, острые твердосплавные инструменты и охлаждающая жидкость под высоким давлением.

Примеры применения и деталей Nitronic 60

Нержавеющая сталь Nitronic 60 используется во многих реальных приложениях. Некоторые из них перечислены ниже:

Компоненты износа для морских и шельфовых сооружений

В качестве износостойких деталей для морской и шельфовой техники нержавеющая сталь Nitronic 60 используется в следующих деталях:

• Валы и рабочие колеса насосов
• Штоки и седла клапанов
• Втулки, ролики и износостойкие пластины
• Крепежные детали и винты в узлах сидений, подверженных воздействию воды

Мы используем нержавеющую сталь Nitronic 60, поскольку она обеспечивает отличную коррозионную стойкость, высокую износостойкость и устойчивость к зубчатым передачам, прочность и пластичность.

Высокотемпературная отделка для производства электроэнергии

• Штоки и седла клапанов
• Заглушки и диски регулирующих клапанов
• Шпиндели, втулки и износостойкие втулки

Эти детали изготавливаются из нержавеющей стали Nitronic 60 из-за хорошей износостойкости и стойкости к истиранию, высокой прочности и стабильности размеров при повышенных температурах.

Энергетическая турбина и детали привода

В энергетических турбинах и приводных деталях нержавеющая сталь Nitronic 60 используется в:

• Штоки и седла турбинных клапанов
• Штифты и шпиндели привода
• Втулки и рукава в поворотных приводах

Причинами использования нержавеющей стали Nitronic 60 для этих деталей являются низкий коэффициент трения, высокая стойкость к фреттингу и истиранию, а также хорошая термостойкость при циклических нагрузках.

Как получить расценку на обработку на станке с ЧПУ Nitronic 60?

В этом разделе вы узнаете, как получить расценку на обработку на станке Nitronic 60 с ЧПУ.

Советы по DFM (проектированию для производства)

Чтобы получить коммерческое предложение, вам может потребоваться внести некоторые изменения в существующую конструкцию компонента. Вот несколько советов:

• Используйте большие радиусы
• Предпочитайте сквозные отверстия глухим.
• Избегайте очень мелких деталей
• Минимизируйте глубокие карманы
• Избегайте ненужных жестких допусков
• Логически упорядочить операции

Основные соображения

При проектировании детали из нержавеющей стали Nitronic 60 помните о следующем:

1. Свойства материала
2. обработка
3. Крепление и жесткость
4. Стоимость и сроки выполнения
5. Требования к чистоте поверхности и допускам

Как отправить предложение в TUOFA CNC Machining?

Вы можете отправить предложение в компанию TUOFA CNC machining, выполнив следующие действия:

• Подготовьте данные вашего запроса ценового предложения
• Отправьте нам свой запрос коммерческого предложения по электронной почте info@tuofa-cncmachining.com
• Прикрепите свой чертеж (2D и 3D в формате STEP/STL/IGS) и спецификации
• TUOFA CNC Machining назначит профессионального менеджера по продажам и предоставит коммерческое предложение

Заключение

Нержавеющая сталь Nitronic 60, относящаяся к аустенитному классу нержавеющих сталей, упрочнена азотом. Эта нержавеющая сталь известна своей исключительной износостойкостью и стойкостью к истиранию. Её трудно обрабатывать резанием, поэтому для её изготовления используются твердосплавные инструменты с низкими скоростями резания и высокой подачей. Эта марка используется во многих важных областях, например, в судостроении, энергетике и энергетических турбинах.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Обладает ли Nitronic 60 магнитными свойствами?

Нет, он не магнитный из-за аустенитной микроструктуры. Эта микроструктура не позволяет электронным спинам выстраиваться в одном направлении.

Что является эквивалентом препарата Nitronic 60 или как его еще называют?

Сплав 60 эквивалентен нержавеющей стали Nitronic 60 из-за одинакового химического состава и свойств.

Ржавеет ли Nitronic 60 или упрочняется ли при обработке на станке?

Поскольку это нержавеющая сталь, она не подвержена коррозии. Из-за кристаллической структуры FCC (гранулированная цеолитная углеродистая матрица) упрочнение при механической обработке — распространённое явление. Итак, Nitronic 60 закаляется при механической обработке.

Трудно ли обрабатывать Nitronic 60 по сравнению с 304/316?

Поверхность Nitronic 60 очень твёрдая по сравнению с нержавеющей сталью 304/316. Высокая твёрдость и низкая теплопроводность — основные причины, по которым её сложнее обрабатывать по сравнению с нержавеющими сталями 304 и 316.

Какие пять металлов самые прочные?

1. Вольфрам (Вт)
2. Хром (Cr)
3. Титан (Ti)
4. Мартенситностареющая сталь
5. Инконель (суперсплавы на основе никеля)