مقدمه 

فولادهاي ضد زنگ اغلب با عنوان ماشينكاري سخت شناخته مي شوند.استنلس استيل ها در يك دسته خاصي از فولاد ها دسته بندي مي شوند كه بر اساس تجربه مي توان گفت كه پر كاربردترين آن ها استنس استيل آستنيتي است.
ميزان سختي كار ماشينكاري بر روي هر كدام از استنسل استيل ها با توجه به ريز ساختارهاي آن كه شامل آستنيتي ، فريتيك ، دوبلكس ، مارتنزيتي و رسوب سختي مي باشد متفاوت است. در انتخاب پارامترها و شرايط ماشينكاري مهم است كه اين تفاوت هاي خاص را در نظر بگيريد.

فولادهاي ضد زنگ آستنيتي 

اين خانواده شامل گريد 304 (1.4301) و 316 (1.4401) مي باشد.

اگرچه در شرايط دمايي فرآيند آنيل كردن نرم و با شكل پذيري بسيار خوبي هستند ولي در دشرايط دماي پايين و كار سرد به شدت تحت تاثير قرار گرفته و دچار كار سختي شديد مي شوند.

به همين دليل ماشينكاري اين فولادها با استفاده از فيدها ، سرعت و عمق پارامترهاي برش براي فولادهاي معمولي مي تواند منجر به فرسودگي بيش از حد ابزار يا شكستگي شود. اين فولادها مي توانند مخصوصاً در شرايط كار با سرما سخت باشند (يعني به صورت نوار كشيده سرد). اين در شرايطي است كه نوار كشيده شده سرد مي تواند سطح بهتر و ميزان بالاتري از استحكام را نسبت به نوار "سياه" داشته باشد ، سهولت نسبي ماشين كاري نوار "سياه" كه به طور كامل آنيل شده ممكن است اين گزينه را به انتخاب بهتر براي مهندسين و يا طراحان تبديل كند.

خاصيت انعطاف پذيري بالاي اين فولادها در ماشينكاري نيز در برابر آنها مؤثر است. شكستن تراشه و تشكيل فلز در صورت برش به راحتي اتفاق مي افتد. هدايت حرارتي فولادهاي ضد زنگ آستنيتي در مقايسه با ساير انواع فولاد كم است ، بنابراين گرما مي تواند به راحتي در صورت ابزار برش ايجاد شود. اعوجاج يا كنترل تحمل ضعيف در هنگام ماشينكاري مي تواند تحت تأثير نرخ انبساط حرارتي زياد اين فولادها باشد.

اين فولادها در شرايط آنيل شده آهن مغناطيسي نيستند ، بنابراين به يك آهنربا جذب نمي شوند. اين بدان معني است كه در تجهيزات مغناطيسي در طول ماشينكاري اين فولادها قابل استفاده نيستند.در اصطلاح به اين ريزساختار نگير نيز ميگويند.
تركيبي از اين اثرات است كه باعث مي شود اين فولادها براي فرآيند ماشين كاري دشوار به نظر برسند.

فولادهاي زنگ نزن فريتي 

اين خانواده شامل گريد 430 (1.4016) و 1.4003 مي باشد.
ساختار اين نمرات شبيه به فولادهاي كم آلياژ فريتيك يا فولادهاي مارتنزيتي كم كربن است.
مانند نمرات آستنيتي ، آنها نسبتاً نرم هستند ، اما از ويژگي هاي كار سختي بسيار كمتري برخوردار هستند. اين فولادها به همراه انعطاف پذيري پايين تر ، هدايت حرارتي بالاتر و ضرايب انبساط حرارتي پايين تر ، در مقايسه با فولادهاي آستنيتي مشكل كمتري براي ماشين كاري دارند. استنس استيل فريتي به دليل محتواي آلياژي بالاتر و در نتيجه مقاومت كششي بالاتري كه نسبت به فولادهاي كم آلياژي كه دارند سخت تر هستند. برخلاف فولادهاي آستنيتي ، آنها آهن مغناطيسي هستند و بنابراين دستگاههاي فيكسر مغناطيسي مناسب (قوي) براي ماشينكاري در نظر گرفته مي شوند.

فولادهاي ضد زنگ دوپلكس

اين خانواده شامل گريد 2205 (1.4462) است.

ساختار اين فولادها مخلوطي از فريت و آستنيت است. استحكام كششي بالاتري نسبت به فولادهاي فريتيك يا آستنيتي دارند ، اما ساير خصوصيات قابل توجه براي ماشينكاري ميانگين تقريبي اين دو فاز هستند.كار سختي آن در هنگام ماشين كاري به اندازه فاز آستنينتي قاب ل توجه نيست اما در مقايسه با فاز فريتي از نيروي بيشتر و سرعت پايين تري براي ماشين كاري در اين فاز بايد استفاده كرد.

 مانند فولادهاي زنگ نزن آستنيتي ، به سيستم سردسازي خوبي در طول ماشين كاري نياز است ، اما بايد به اين مساله توجه كرد كه اعوجاج نبايد مشكل ايجاد كند زيرا ضرايب انبساط حرارتي اين فاز بيشتر شبيه به فولادهاي فريتي است.

شكل گيري و شكست تراشه شبيه به فولادهاي فريتيك است و بنابراين مشكلات خاصي در رابطه با فولادهاي ضد زنگ آستنيتي نوك ابزار ايجاد نمي شود.

به دلايلي كه هنوز مشخص نيست ، فولاد دوپلكس نازك 1.4162 داراي قابليت ماشينكاري بسيار بهتري نسبت به پيش بيني ها دارد كه با توجه به ميزان سختي اين پيش بيني ها انجام شده است. 

فولادهاي ضد زنگ مارتنزيتي

اين خانواده شامل گريد

 17 / 4PH (1.4542) ، 520B (1.4594) ، 17 / 7PH (1.4568) و A286 (1.4980) مي باشد.
اين فولادها با استفاده از گرما سخت شده و قابل تقويت هستند و مي توانند از لحاظ ساختاري داراي مارتنزيت ، آستنيت يا نيمه آستنيتي باشند. به طور كلي سختي هاي عمليات حرارتي در هيچ كدام از ريز ساختارها به اندازه خانواده مارتنزيتيك فولادهاي ضد زنگ نيستند ، اما مقاومت كششي بالاتري دارند و از مقاومت بيشتري برخوردار مي شوند. شايع ترين نوع مارتنزيتي 17/4 PH را مي توان در هر دو محلول تحت درمان با (محلول پخت) (A) يا شرايط تصفيه شده با گرما ماشين كاري كرد ، اما عمليات دماي بالاتر پيري دو برابر يعني H1150-M بالاترين نرخ برش را دارد. در شرايط A ، پاسخ ماشينكاري مارتنزيتي 17 / 4PH  شبيه آستنيتي 304 است. نوع نيمه آستنيتي 17 / 7PH  به راحتي كار نمي كند.
دماي متوسط ​​درمان پيرسختي كه براي تقويت اين فولادها مورد استفاده قرار مي گيرد ، ماشينكاري را در شرايط آنيل شده با يك درمان واحد انجام مي دهد كه تشكيل مقياس و اعوجاج را به حداقل مي رساند. در جائيكه ميزان ماشينكاري كمتري لازم باشد ، ماشينكاري در شرايطي كه در نهايت عمليات گرما انجام مي شود مورد توجه قرار مي گيرد.

مقايسه ماشين آلات خانواده فولاد ضد زنگ

يادداشت آموزشي دوره شماره 9 ويژه فولاد ضد زنگ BSSA ، "ماشينكاري فولادهاي زنگ نزن" قابليت ماشينكاري فولادهاي ضد زنگ را در حالت آنيل نسبت به يك فولاد آلياژي منگنز كربن منعكس شده / آزاد شده با فشار آزاد و بازسازي شده توسط 1.0 نشان مي دهد. اين شاخص ها فقط براي دسته بندي انواع فولادها به عنوان سرعت قابل دستيابي و همچنين به روش ماشينكاري مورد استفاده ، نوع ابزار ، شرايط روغن كاري و غيره بستگي دارد.

همواره بايد در نظر داشت كه بهترين آلياژ و مناسب ترين استنلس استيل براي محيط كاري هاي مختلف بايد با توجه به پارامترهاي مختلف انتخاب و به درستي مراحل نصب انجام گيرد.

در محيط هاي مختلف دريايي يا خشكي ، يا در دماي مختلف ، با شرايط خورندگي يا اكسايندگي بايد سازگارتين گريد استنلس استيل را انتخاب كرد ، انتخاب صحيح گريد استنلس استيل مي تواند در افزايش طول عمر تجهيزات ، عملكرد بهتر ، سلامت قطعات و .... تاثير مستقيم داشته باشد.

مي توانيد در وبسايت گروه فلز مقالات بيشتر در رابطه با ورق استيل و استفاده از گريدهاي مختلف در هر شرايط جوي مختص محيط كاري مورد نياز خودتان را ببينيد.

همچنين براي سفارش محصولات و دريافت مشاوره ميتوانيد از طريق شماره تلفن هاي موجود در وبسايت گروه فلز با مهندسين متالورژي تماس گرفته و به رايگان مشورت دريافت نماييد.