Токарная обработка нержавейки на заказ

Тепло уходит в инструмент, а не в стружку

Главная физика нержавейки — низкая теплопроводность. У аустенитной 12Х18Н10Т она в три-четыре раза ниже, чем у конструкционной стали, поэтому тепло от резания не успевает уйти со стружкой и концентрируется на режущей кромке. Кромка перегревается и садится за минуты, если режим выставлен «как по стали». Поэтому скорость резания по аустениту мы держим в коридоре 90–140 м/мин — заметно ниже, чем по стали 45, — и идём с обильной СОЖ под давлением прямо в зону резания, чтобы снять температуру с пластины.

Стружка у аустенитных марок вязкая, сливная, длинная — она наматывается на деталь и инструмент и царапает уже готовую поверхность. Боремся стружколомной геометрией пластины и стабильной подачей 0,1–0,25 мм/об без рывков. Где по чертежу нужна Ra 0,4 мкм и допуск по IT6 — деталь идёт на финишный проход острым твердосплавом с положительным передним углом.

Наклёп: главная ловушка нержавейки

Аустенитная нержавейка склонна к наклёпу — поверхностный слой упрочняется под нагрузкой. На практике это значит: нельзя «гладить» деталь тупой пластиной и выхаживать поверхность. Каждый проход тупым инструментом упрочняет слой, следующий резец входит в уже наклёпанный металл и сгорает ещё быстрее. Поэтому работаем только острой геометрией, держим заданную глубину резания (не скользим по поверхности) и меняем пластину по износу, а не по факту брака.

Система СПИД должна быть жёсткой: вибрация при точении вязкого аустенита сразу даёт наклёп и волнистость. Длинные детали ведём в центрах и на люнетах, контролируя биение по ходу.

• Аустенитные 12Х18Н10Т, AISI 304, 316L, 321 — низкая скорость, острая геометрия, обильная СОЖ
• Ферритные и мартенситные 430, 410, 20Х13 — режутся ближе к стали, мартенситные калятся под термичку
• Жаростойкие 12Х18Н10Т, 20Х23Н18 — повышенный износ кромки, режим как по аустениту
• Кислотостойкая 316L — для химии и пищёвки, ведём отдельным инструментом против заноса железа

Коррозионная стойкость: не занести железо

Готовую нержавейку легко испортить на участке: железная пыль и стружка от обычной стали, попав на поверхность, дают точечную коррозию (питтинг) — рыжие точки проступают через недели. Поэтому нержавейку точим отдельным инструментом, в выделенной зоне, без контакта с углеродистой стружкой, при необходимости пассивируем. Первую деталь серии меряем на КИМ Hexagon (±0,0025 мм) и согласуем протокол FAI до запуска партии. По запросу даём сертификат на материал и протокол контроля размеров. Расчёт стоимости и срока по вашему чертежу — за 3 рабочих дня.

Мартенситная и ферритная нержавейка — не аустенит

Нержавейка — это не только вязкий аустенит 12Х18Н10Т. Мартенситные марки 20Х13, 30Х13, 40Х13, 14Х17Н2 ведут себя в резании ближе к легированной стали 40Х, чем к 304-й: стружка короче, наклёпа почти нет, скорость резания можно поднять относительно аустенита. Но у них своя особенность — они калятся. По чертежу такие детали (штоки, валы, ножи, детали арматуры) обычно идут через закалку с отпуском до 45–52 HRC, и здесь работает тот же приём, что и по стали: основной съём начерно до термички, финиш — по калёному твердосплавом.

Ферритные 12Х17 и 08Х13 (аналог AISI 430) мягче и не калятся, но липнут: вязкий феррит склонен налипать на кромку и рвать поверхность, если идти тупой пластиной на низкой скорости. В отличие от аустенита они магнитятся — это простой способ на участке не спутать 430-ю с 304-й. Мартенситную 20Х13 в отожжённом состоянии точим как обычную конструкционную сталь, но размеры под последующую закалку задаём с поправкой на усадку и поводок при термичке. Практический вывод один: спрашивать по чертежу не «нержавейку», а конкретную марку и её состояние — карта режимов для аустенита, мартенсита и феррита разная, и путать их нельзя.

Нарост на кромке и чистота под пищёвку

У аустенитной нержавейки есть коварный дефект поверхности — нарост на режущей кромке. На низкой скорости вязкий металл приваривается к пластине, образует нарост, тот периодически срывается и уносит с собой частицу поверхности детали: вместо гладкого реза получается рваная, чешуйчатая поверхность. Лечится это не замедлением, а наоборот — выходом на рабочую скорость 90–140 м/мин, острой полированной пластиной и обильной СОЖ. Именно поэтому по аустениту нельзя «подкрадываться» малой подачей на низких оборотах — так только растёт нарост.

Отдельно следим за перегревом: у аустенита низкая теплопроводность, тепло держится в зоне резания, и на поверхности легко получить цвета побежалости и подгар — их потом не убрать полировкой. Поэтому по нержавейке важна не только скорость, но и стабильный отвод тепла СОЖ. Для деталей пищевого, фармацевтического и медицинского оборудования чистота поверхности — не эстетика, а требование гигиены: в задирах, рисках и порах задерживается среда и растут бактерии, поэтому такие поверхности делают гладкими и беспористыми. На резце мы выводим базовую Ra 0,4 мкм, а где нужно зеркало под электрополировку — сдаём деталь без наклёпанного и подгоревшего слоя, который потом мешает полировке и пассивации. Марку под контакт со средой (обычно 316L или 12Х18Н10Т) подбираем по чертежу.