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了解不锈钢材料每种类型的特点,加工不锈钢产品不再困难!

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4 月前

尽管不锈钢(SUS)具有优异的性能,但人们常说它难以加工。为了对其进行高效加工,有必要了解不锈钢的特性。然而,不锈钢有很多种类型,每种都有不同的特性。为了进行稳定的加工,了解每种类型的特征很重要。

在这篇文章中,我们将介绍不锈钢的基础知识、每种类型的特点、加工困难的原因以及处理方法。

什么是不锈钢?

一般来说,它通常被称为“不锈钢”,但它作为金属材料的正式名称是“不锈钢”。不锈钢是一种含有铁和碳的合金钢,定义为由50%以上的铁(Fe)、10.5%以上的铬(Cr)和1.2%以下的碳(C)组成的合金。

这种合金以其耐锈性而闻名,因为它的英文写为“不锈钢”,但根据条件,腐蚀可能会进展并可能生锈。铬含量越高,表面的氧化膜(称为“钝化膜”)就越坚固,从而不易生锈。

不锈钢除了耐腐蚀性能外,还具有优良的耐热性和机械强度。它还具有耐低温性,即使在低温下也不会变脆。

但由于导热系数低、切削加工性不高,一般被视为难切削材料。

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cnc不锈钢的种类及特点

不锈钢根据金属组织的不同,大致可分为五种。为了正确加工不锈钢,了解每种类型的特性非常重要,特征如下:

1.奥氏体型

它的铬和镍(Ni)含量较高,是一种具有优良耐腐蚀性和耐热性的不锈钢。JIS中记载为300系列。

这是占产量大部分的不锈钢类型,典型的钢种是SUS304(含18%铬和8%镍)和SUS316(含16%铬和10%镍)。

它具有高韧性、延展性和焊接性,适合冷加工、压力加工和焊接。

然而,由于硬度不会通过淬火而提高,因此在硬度方面可能不如其他类型。还需要注意的是,长时间加热可能会降低耐腐蚀性或导致应力腐蚀开裂。

基本上没有磁性,但根据加工的不同,可能会变得有磁性。

2.铁氧体型

铁素体不锈钢除了铬之外还含有钼(Mo)和铜(Cu)等合金元素。SUS430在JIS中以400系列表示,含铬量18%,是典型的铁氧体类型。

与奥氏体不同,它的特征在于其磁性。它还具有不锈钢中相对便宜的优点,虽然不如奥氏体钢,但具有优异的耐腐蚀性和良好的加工性。

虽然它的优点是价格相对便宜,但强度不如其他不锈钢,因此不适合用于需要强度的零件。主要用于水槽、家居用品、商用厨房设备。

3.马氏体型

马氏体钢以铬为主要成分,被归类为“铬不锈钢”。在JIS中,与铁氧体螺纹一样以400系列表示。SUS403和SUS410,13铬系列,是典型的马氏体钢类型。

在不锈钢中,它的碳含量较高,具有优良的耐磨性、强度、韧性和加工性,但其耐腐蚀性较其他类型的不锈钢差。

马氏体不锈钢的另一个特点是可以通过热处理硬化。未经淬火或回火的马氏体材料脆性较大,因此在使用前通常要进行热处理。由于其强度和耐磨性,它被用于轴承和餐具等材料。

4.奥氏体/铁素体型(二相型)

奥氏体-铁素体(两相系统)的性能介于奥氏体和铁素体之间。添加氮(N)和钼以提高耐腐蚀性,并且具有优异的耐海水性能。

典型钢种包括SUS329J1、SUS329J3L和SUS329J4L,用作使用海水作为冷却水的发电厂和化工厂的设备材料。

5.沉淀硬化系统

通过添加铜、铝(Al)等并进行称为沉淀硬化处理的热处理来提高强度和硬度的一类钢。SUS630和SUS631是典型的沉淀硬化体系。其特点是耐腐蚀性和强度的完美平衡。

虽然它具有高强度和耐腐蚀性,但它比其他不锈钢价格昂贵且难以加工,因此用于飞机结构材料和发动机零件等特殊用途。

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NEWS不锈钢加工的主要类型

不锈钢不能直接用作产品。根据应用选择适当的处理方法非常重要。

不锈钢加工的主要类型包括不锈钢的切割、切割成所需的形状、金属的弯曲以及连接多种金属材料的焊接。

虽然不锈钢具有耐锈、耐热性高、坚硬等多种特性,但这些方法均难以加工。

特别是切割被认为是不锈钢加工中最困难的类型之一。

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cnc不锈钢加工为什么难

众所周知,不锈钢是一种难以加工的材料。不锈钢加工困难的原因有四:

1.导热系数低

不锈钢加工困难的原因之一是其导热系数低。不锈钢的导热性较差,热量很难散逸到芯片上。切削热量集中在刀具的切削刃上并过热,从而导致崩刃。

还需要注意的是,它与刀具的亲和力很高,低温切屑容易粘在刀具上。切屑剥离时,可能会产生积屑瘤或刀具的一部分剥离等问题,从而降低加工精度。

检查加工时使用的刀具材质和加工方法,防止切屑附着在刀具上。

2.容易加工硬化

奥氏体和奥氏体-铁素体材料具有易于“加工硬化”的特性,这会在施加力时增加其硬度。随着加工过程中硬度的增加,加工变得困难。

必须采取措施防止加工硬化,例如保持较小的切削量和选择合适的冷却液。

另外,由于不锈钢具有较高的硬度和韧性,因此很难用剪切或转塔冲剪来剪切。剪切往往会增加毛刺和后加工变形,并缩短刀具寿命。

使用激光切割机,可以不接触材料进行加工,精度很高。

3.发生回弹

不锈钢除了具有良好的延展性外,还具有弹性。特别是不锈钢中常用的奥氏体不锈钢,兼具高延展性和弹性。

弯曲不锈钢时,必须考虑“回弹”,即当施加压力的工具被移除时,材料会恢复到其原始形状。

关键是要以大的弯曲角度加工成所需的形状。

4.发生焊接烧伤、裂纹

虽然不锈钢可以焊接,但由于高温可能会出现焊接烧伤(氧化皮)。必须注意,这不仅会损害外观,还会导致钝化膜破坏和电解腐蚀等问题。

为了防止出现问题,焊接后必须可靠地清除氧化皮。

此外,根据类型的不同,焊接后可能出现的问题也有所不同,例如马氏体材料由于快速冷却而开裂,铁素体材料由于焊接区域的粗大晶粒而导致强度下降,以及奥氏体材料经历热裂纹。了解每种类型的特性并进行适当的热处理非常重要。

NEWS根据目的正确使用它很重要。

仅JIS标准就规定了60多种不锈钢,包括SUS304、SUS430和SU403,每种不锈钢都具有不同的特性,例如耐腐蚀性和耐用性。

尽管它通常被认为是“防锈材料”,但它存在腐蚀和生锈的风险,因此根据用途适当使用它很重要。

不锈钢也是一种容易增加加工成本的材料,例如加工时间较长、刀具寿命缩短等。为了保持准确性和高效处理,了解每种类型的特征和预防措施非常重要。

一定要了解不锈钢的类型及其特性,以便选择合适的加工方法和工具。

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