Tavaliselt nimetatakse roostevabaks teraseks legeerteraseks, mille kroomisisaldus on üle 12% või niklisisaldus üle 8%. Terast, mille kroomisisaldus on 16–18%, tuntakse ka kui happekindlat terast või happekindlat roostevaba terast, mida tavaliselt tuntakse roostevaba terasena.
Terase korrosioonikindluse parandamiseks suurendage tavaliselt kroomi osakaalu või lisage passiveeritavaid legeerivaid elemente, lisaks Ni, Mo, Mn, Cu, Nb, Ti, W, Co jne, need elemendid mitte ainult ei paranda terase korrosioonikindlust, vaid muuta ka terase sisemist struktuuri ning füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi. Nende legeerelementide sisaldus terases on erinev, millel on erinev mõju roostevaba terase jõudlusele, mõned on magnetilised, mõned on mittemagnetilised, mõnda saab kuumtöödelda ja mõnda ei saa kuumtöödelda.
Roostevaba terase ülaltoodud omaduste tõttu kasutatakse seda üha laiemalt lennunduses, kosmosetööstuses, keemiatööstuses, nafta-, ehitus- ja toiduainetööstuses ning muudes tööstussektorites ja igapäevaelus. Sisalduvatel sulamielementidel on suur mõju töödeldavusele ja mõnda neist on isegi raske lõigata.
2. Millistesse kategooriatesse saab metallograafilise organisatsiooni roostevaba terase jagada?
Roostevaba teras võib selle koostise järgi jagada kroomipõhiseks roostevabaks teraseks ja kroomiks, niklipõhiseks kroomnikli roostevabaks teraseks kahte kategooriasse. Tööstuses tavaliselt kasutatav roostevaba teras klassifitseeritakse üldiselt metallograafilise organisatsiooni järgi ja selle võib jagada järgmisse viide kategooriasse:
1) Martensiitsest roostevabast terasest
2) Ferriitne roostevaba teras
3) Austeniit roostevaba teras
4) Duplex roostevaba teras
5) Sademega karastatud roostevaba teras
Esimesed kaks kategooriat on kroom-roostevaba teras ja kolm viimast kategooriat on kroomnikkel-roostevaba teras.
3. Iga roostevaba terase osakonna korraldus:
200-seeria roostevaba teras: nikkel-kroom-mangaani seeria roostevaba teras, austeniitse roostevaba teras (nt 201),
300-seeria roostevaba teras: nikkel-kroomi seeria roostevaba teras, austeniitse roostevaba teras (nt 304) ja dupleks roostevaba teras (nt 329)
400-seeria roostevaba teras: ferriitsest roostevaba terasest (430) ja martensiitsest roostevabast terasest (440)
500-seeria roostevaba teras: ferriitne roostevaba teras
600. seeria roostevaba teras: sademega karastatud roostevaba teras (630 631)
4. Füüsikalised ja mehaanilised omadused:
1) Martensiitsest roostevaba teras: saab karastada, karastada suure kõvaduse, tugevuse ja kulumiskindlusega, osaliselt magnetiline, kuid sisemine pinge on suur ja rabe. Pärast seda, kui madalal temperatuuril karastamine võib selle pinge kõrvaldada, parandada plastilisust, on lõikamine keerulisem, on selge laastu hõõrdumise või liimimise trend, tööriista on lihtne kanda.
Kui terase süsinikusisaldus on alla {{0}},3%, on struktuur ebaühtlane, nakkuvus on tugev, lõikamisel on hõlbus laastude kogunemine ja laastude purunemine on raske, ja tooriku töödeldud pinna kvaliteet on madal. Kui süsinikusisaldus jõuab 0,4% ~ 0,5% -ni, on töödeldavus parem.
Martensiitsest roostevabast terasest võib pärast karastustöötlemist saada suurepäraseid kõikehõlmavaid mehaanilisi omadusi, selle töödeldavus kui lõõmutamine on oluliselt paranenud.
2) Ferriitne roostevaba teras: organisatsioon on kuumutamisel ja jahutamisel stabiilne ning faasimuutust ei toimu, nii et kuumtöötlus ei saa seda tugevdada, ainult deformatsiooni tugevdamisega, jõudlus on rabe ja töödeldavus on üldiselt hea. Laast on ribadega ja seda on lihtne lõikeservale kriimustada või kleepida, mis suurendab lõikejõudu, tõstab lõiketemperatuuri ja võib töödeldava detaili pinna rebida.
3) Austeniit roostevaba teras: kuna see sisaldab rohkem niklit (või mangaani), jääb struktuur kuumutamisel muutumatuks, seega ei saa karastamine seda tugevdada ja selle töödeldavust saab veidi optimeerida. Tugevust saab külmtöötlemisega kõvastamisega oluliselt parandada ja kui seda uuesti vanandada, võib tõmbetugevus ulatuda 2550–2740 MPa-ni. Austeniitsest roostevabast terasest lõikerihma kiip pidev, kiibi murdmine on raske, lihtne toota tööd karastamine, kõvenemise kiht järgmisele lõikamine toob suuri raskusi, nii et tööriista kulumine, tööriista kulumiskindlus suurenes oluliselt.
Austeniitsel roostevabal terasel on suurepärased mehaanilised omadused, hea korrosioonikindlus, kõige silmatorkavam on külma deformatsioonivõime, mittemagnetiline.
4) Austeniit + ferriitne roostevaba teras: intermetallilised ühendid, mille kõvadus on väga kõrge, tugevus on kõrgem kui austeniitse roostevaba teras ja selle töödeldavus on halvem.
5) Sademega kõvenev roostevaba teras: sisaldab talliumi, alumiiniumi, molübdeeni, titaani ja muid legeerelemente, mis võivad kõvenemist esile kutsuda, need sadestuvad karastamise ajal, mille tulemuseks on sademete kõvenemine, mis teeb suure tugevuse ja kõvadusega terase. Madala süsinikusisalduse tõttu on tagatud piisav kroomisisaldus, seega on sellel hea korrosioonikindlus.
5. Millised on roostevaba terase lõikeomadused
Roostevaba terase töödeldavus on palju halvem kui keskmise süsinikusisaldusega terasel. Kui tavalise 45 terase töödeldavus on 100%, on austeniitse roostevaba terase 1Cr18Ni9Ti suhteline töödeldavus 40%; Ferriitne roostevaba teras 1Cr28 on 48%; Martensiitsest roostevabast terasest 2Cr13 on 55%. Nende hulgas on kõige halvem töödeldavus austeniit- ja austeniit + ferriit-roostevaba teras. Roostevabal terasel on lõikamisprotsessis järgmised omadused:
1) Tõsine kõvastumine: roostevaba terase puhul on austeniitse ja austeniitse + ferriitse roostevaba terase töökarastumise nähtus silmapaistev. Näiteks austeniitse roostevaba terase tõmbetugevus pärast kõvenemist jõuab 1470 ~ 1960 MPa ja tõmbetugevuse suurenemisega suureneb ka voolavuspiir; Lõõmutatud austeniitsest roostevabast terasest voolavuspiir ei ületa tõmbetugevust 30% kuni 45% ja pärast tööd kõvenemist kuni 85% kuni 95%. Töökarastuskihi sügavus võib ulatuda 1/3 või enamani lõikesügavusest; Karastatud kihi kõvadus on 1,4–2,2 korda kõrgem kui originaalil. Kuna roostevaba terase plastilisus on suur, on plastilise deformatsiooni korral iseloom moonutatud ja tugevduskoefitsient on suur; Ja austeniit pole piisavalt stabiilne, lõikepinge mõjul muutub osa austeniidist martensiidiks. Lisaks on liitlisandid lõikekuumuse mõjul kergesti lagunevad ja hajuvad, nii et lõikamise käigus tekib kõvenev kiht. Eelmisest söödast või eelmisest protsessist põhjustatud töö kõvenemise nähtus mõjutab tõsiselt järgneva protsessi sujuvat kulgu.
2) Suur lõikejõud: roostevaba terase, eriti austeniitse roostevaba terase suur plastiline deformatsioon lõikamisprotsessis (selle pikenemine on üle 1,5 korra suurem kui 45 terasel), nii et lõikejõud suureneb. Samal ajal on roostevaba terase töö karastamine tõsine, kuumustugevus on kõrge ja lõiketakistus suureneb veelgi ning laastude pressimine ja purunemine on samuti raskem. Seetõttu on roostevaba terase töötlemise lõikejõud suur, näiteks 1Cr18Ni9Ti pööramise lõikejõud on 2450 MPa, mis on 25% kõrgem kui 45 terasest.
3) Kõrge lõiketemperatuur: plastiline deformatsioon ja lõikeriistade vaheline hõõrdumine on suured, mille tulemuseks on suurem lõikamissoojus; Koos roostevaba terase soojusjuhtivusega on umbes 50% terasest nr 45, suur osa lõikesoojust on kontsentreeritud lõiketsooni ja noa-kiibi kontakti liidesesse ning soojuse hajumise tingimused on halvad. Samadel tingimustel on 1Cr18Ni9Ti lõiketemperatuur umbes 200 kraadi kõrgem kui nr 45 terasel.
4) Laastud pole kergesti purunevad, neid on lihtne siduda: roostevaba terase plastilisus ja sitkus on väga suured ning laastud on töötlemise ajal pidevad, mis mitte ainult ei mõjuta sujuvat tööd, vaid pigistab ka töödeldud pinda. Kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul on roostevaba terase ja muude metallide afiinsus tugev, kergesti tekkiv adhesiooninähtus ja laastude sõlmede moodustumine, mis mitte ainult ei süvenda tööriista kulumist, vaid ka rebenemisnähtust ja halvendab töödeldud pinda. See omadus on ilmsem madalama süsinikusisaldusega martensiitsest roostevaba terase puhul.
5) Tööriista on lihtne kanda: afiinsusefekt roostevaba terase lõikamise protsessis, nii et tööriist seotakse ja hajub kiibi vahel, nii et tööriist on seotud ja hajutatud, mille tulemuseks on poolkuu auk eesmises noas tööriista pind ja lõikeserv moodustavad väikese lõhenemise ja sälgu; Lisaks roostevabast terasest valmistatud karbiidile (nt TiC) on osakeste kõvadus väga kõrge, tööriista kulumist süvendavad lõikamine otse tööriista kontaktiga, hõõrdumine, hõõrdumine ja töökõvenemine.
6) Lineaarpaisumise koefitsient on suur: roostevaba terase lineaarpaisumistegur on umbes 1,5 korda suurem kui süsinikterasest, lõiketemperatuuri mõjul on töödeldaval detailil lihtne termilist deformatsiooni tekitada ja mõõtmete täpsust on raske kontrollida.
6. Kuidas valida saelehte roostevaba terase lõikamisel?
Praegu on roostevaba terase lõikamiseks tavaliselt kasutatavad lintsaelehed bimetallist lintsaelehed ja tsementeeritud karbiidist lintsaelehed. Nende hulgas on sobivamad kiirterasest lintsaelehe kõrged ja madalad hambad ning bimetallist lihvimisleht. Tavalise saagimismasina puhul, kui saagimist on raske lõigata roostevabast terasest, kasutatakse segmenteeritud tsementeeritud karbiidist lintsaelehte, on selle saelehe laastu eemaldamise jõudlus parem kui segmenteeritud tsementeeritud karbiidist lintsaele.
1) Bimetallist lintsaelehe valik: turul on palju bimetallist lintsaelehti ning hambaotstega pulberkiirterasel on parem kulumiskindlus kui tavalisel hambaotstega M42-l. Kõrgete ja madalate hammastega lintsaelehe lõikejõud on väiksem kui tavalistel teravatel hammastel. Kuna roostevabast terasest laastu ei ole lihtne lahti ühendada, tuleks sobivalt valida suhteliselt suure esinurgaga saeleht. Lisaks on lintsaelehe enda töötlemise kvaliteedi stabiilsus, kuna lintsaeleht erineb teistest tööriistadest, tagakülje kuumtöötluse olek ja hambaotsa tagakülje töötlemise olek mõjutavad oluliselt lõikamise jõudlus.
2) Karbiidist lintsaelehe valik: karbiidist lintsaelehe hambaots pärast täppislihvimist, selle kiibi eemaldamise jõudlus on palju parem kui bimetallist lintsaelehel, hambaid pole lihtne kleepida. Halva lihvimiskvaliteediga karbiidist lintsaelehe lõikeserva pinnakaredus ei ole aga hea ning hambad jäävad lõikamise ajal kinni, mis toob kaasa probleeme nagu kare lõikepind ja tööriista halb kulumiskindlus. Lihtne viis hammaste lihvimise kvaliteedi üle otsustada on osta 60-volditav kaasaskantav mikroskoop, jälgida ja võrrelda erinevate saekettade hambaotste lihvimiskvaliteeti, valida, kas lõikeserva pinna kvaliteet on siledam ja hamba ots ei lõhu hambaid.
