Habituellement, les gens appellent l'acier allié avec une teneur en chrome supérieure à 12 % ou une teneur en nickel supérieure à 8 % en acier inoxydable. L'acier avec une teneur en chrome de 16 à 18 % est également appelé acier résistant aux acides ou acier inoxydable résistant aux acides, communément appelé acier inoxydable.
Afin d'améliorer la résistance à la corrosion de l'acier, augmentez généralement la proportion de chrome ou ajoutez des éléments d'alliage pouvant être passivés, plus Ni, Mo, Mn, Cu, Nb, Ti, W, Co, etc., ces éléments améliorent non seulement la résistance à la corrosion de l'acier, mais modifie également la structure interne et les propriétés physiques et mécaniques de l'acier. Le contenu de ces éléments d'alliage dans l'acier est différent, ce qui a des effets différents sur les performances de l'acier inoxydable, certains sont magnétiques, certains sont non magnétiques, certains peuvent être traités thermiquement et certains ne peuvent pas être traités thermiquement.
En raison des caractéristiques ci-dessus de l'acier inoxydable, il est de plus en plus largement utilisé dans l'aviation, l'aérospatiale, la chimie, le pétrole, la construction, l'alimentation et d'autres secteurs industriels et dans la vie quotidienne. Les éléments d'alliage contenus ont une grande influence sur l'usinabilité, et certains sont même difficiles à découper.
2. Dans quelles catégories l'acier inoxydable de l'organisation métallographique peut-il être divisé ?
L'acier inoxydable, selon sa composition, peut être divisé en acier inoxydable à base de chrome et en acier inoxydable chrome-nickel à base de chrome, deux catégories. L'acier inoxydable couramment utilisé dans l'industrie est généralement classé par organisation métallographique et peut être divisé en cinq catégories suivantes :
1) Acier inoxydable martensitique
2) Acier inoxydable ferritique
3) Acier inoxydable austénitique
4) Acier inoxydable duplex
5) Acier inoxydable à durcissement par précipitation
Les deux premières catégories sont l’acier inoxydable au chrome et les trois dernières catégories sont l’acier inoxydable au chrome-nickel.
3. Organisation de chaque département d'acier inoxydable :
Acier inoxydable série 200 : acier inoxydable série nickel-chrome-manganèse, acier inoxydable austénitique (tel que 201),
Acier inoxydable série 300 : acier inoxydable série nickel-chrome, acier inoxydable austénitique (par exemple 304) et acier inoxydable duplex (par exemple 329)
Acier inoxydable série 400 : acier inoxydable ferritique (430) et acier inoxydable martensitique (440)
Acier inoxydable série 500 : acier inoxydable ferritique
Acier inoxydable série 600 : acier inoxydable trempé par précipitation (630,631)
4. Propriétés physiques et mécaniques :
1) Acier inoxydable martensitique : peut être trempé, trempé avec une dureté, une résistance et une résistance à l'usure élevées, certains magnétiques, mais la contrainte interne est importante et cassante. Après que le revenu à basse température puisse éliminer ses contraintes, améliorer la plasticité, le traitement de coupe est plus difficile, il existe une tendance claire à l'abrasion ou au collage des copeaux, l'outil est facile à porter.
Lorsque la teneur en carbone de l'acier est inférieure à {{0}},3 %, l'organisation est inégale, l'adhérence est forte, l'accumulation de copeaux est facile à produire lors de la coupe et la rupture des copeaux est difficile, et la pièce à usiner présente une surface usinée de faible qualité. Lorsque la teneur en carbone atteint 0,4 % ~ 0,5 %, l'usinabilité est meilleure.
L'acier inoxydable martensitique après traitement de trempe peut obtenir d'excellentes propriétés mécaniques complètes, son usinabilité par rapport à l'état de recuit a été grandement améliorée.
2) Acier inoxydable ferritique : l'organisation est stable lorsqu'elle est chauffée et refroidie, et le changement de phase ne se produit pas, donc le traitement thermique ne peut pas la renforcer, uniquement par renforcement de la déformation, les performances sont fragiles et l'usinabilité est généralement bonne. Le copeau est en bandes et il est facile de le rayer ou de le coller au bord de coupe, ce qui augmente la force de coupe, augmente la température de coupe et peut déchirer la surface de la pièce.
3) Acier inoxydable austénitique : Parce qu'il contient plus de nickel (ou de manganèse), la structure reste inchangée lorsqu'elle est chauffée, donc la trempe ne peut pas la renforcer et sa maniabilité peut être légèrement optimisée. La résistance peut être grandement améliorée par écrouissage à froid, et si elle est à nouveau vieillie, la résistance à la traction peut atteindre 2550 ~ 2740 MPa. Puce de ceinture de coupe en acier inoxydable austénitique continue, la rupture des copeaux est difficile, facile à produire un écrouissage, la couche de durcissement à la coupe suivante apporte de grandes difficultés, de sorte que l'usure de l'outil, la résistance à l'usure de l'outil ont augmenté de manière significative.
L'acier inoxydable austénitique possède d'excellentes propriétés mécaniques, une bonne résistance à la corrosion, la plus importante étant la capacité de déformation à froid, non magnétique.
4) Acier inoxydable austénitique + ferritique : composés intermétalliques avec précipitation de dureté très élevée, la résistance est supérieure à celle de l'acier inoxydable austénitique et son usinabilité est pire.
5) Acier inoxydable à durcissement par précipitation : contenant du thallium, de l'aluminium, du molybdène, du titane et d'autres éléments d'alliage qui peuvent précipiter le durcissement, ils précipitent pendant le revenu, entraînant un durcissement par précipitation, produisant un acier à haute résistance et dureté. En raison de la faible teneur en carbone, une teneur suffisante en chrome est garantie, ce qui lui confère une bonne résistance à la corrosion.
5. Quelles sont les caractéristiques de coupe de l’acier inoxydable
L'usinabilité de l'acier inoxydable est bien pire que celle de l'acier à teneur moyenne en carbone. Avec l'usinabilité de l'acier 45 ordinaire de 100 %, l'usinabilité relative de l'acier inoxydable austénitique 1Cr18Ni9Ti est de 40 % ; L'acier inoxydable ferritique 1Cr28 est à 48 % ; L'acier inoxydable martensitique 2Cr13 est à 55%. Parmi eux, les aciers inoxydables austénitiques et austénitiques + ferritiques ont la pire usinabilité. L'acier inoxydable présente les caractéristiques suivantes lors du processus de découpe :
1) Écrouissage important : Dans l'acier inoxydable, le phénomène d'écrouissage de l'acier inoxydable austénitique et austénitique + ferritique est important. Par exemple, la résistance à la traction de l'acier inoxydable austénitique après durcissement atteint 1 470 ~ 1 960 MPa, et avec l'augmentation de la résistance à la traction, la limite d'élasticité augmente également ; La limite d'élasticité de l'acier inoxydable austénitique recuit ne dépasse pas la résistance à la traction de 30 % à 45 %, et après écrouissage jusqu'à 85 % à 95 %. La profondeur de la couche d'écrouissage peut atteindre 1/3 ou plus de la profondeur de coupe ; La dureté de la couche durcie est 1,4 à 2,2 fois supérieure à celle de l'original. Parce que la plasticité de l'acier inoxydable est grande, le caractère est déformé lors de la déformation plastique et le coefficient de renforcement est grand ; Et l'austénite n'est pas assez stable, sous l'action de la contrainte de coupe, une partie de l'austénite va se transformer en martensite. De plus, les impuretés du composé sont faciles à décomposer et à disperser sous l'action de la chaleur de coupe, de sorte que la couche de durcissement est produite pendant la coupe. Le phénomène d'écrouissage provoqué par l'alimentation précédente ou le processus précédent affecte sérieusement le bon déroulement du processus ultérieur.
2) Grande force de coupe : grande déformation plastique de l'acier inoxydable lors du processus de coupe, en particulier de l'acier inoxydable austénitique (son allongement est plus de 1,5 fois celui de l'acier 45), de sorte que la force de coupe est augmentée. Dans le même temps, l'écrouissage de l'acier inoxydable est sérieux, la résistance thermique est élevée et la résistance à la coupe est encore augmentée, et le sertissage et la rupture des copeaux sont également plus difficiles. Par conséquent, la force de coupe lors du traitement de l'acier inoxydable est importante, par exemple la force de coupe unitaire du tournage du 1Cr18Ni9Ti est de 2450 MPa, soit 25 % de plus que l'acier 45.
3) Température de coupe élevée : la déformation plastique et la friction entre les outils de coupe sont importantes, ce qui entraîne davantage de chaleur de coupe ; Couplé à la conductivité thermique de l'acier inoxydable, c'est environ 50 % de l'acier n° 45, une grande quantité de chaleur de coupe est concentrée dans la zone de coupe et l'interface du contact couteau-copeau, et les conditions de dissipation thermique sont mauvaises. Dans les mêmes conditions, la température de coupe du 1Cr18Ni9Ti est d'environ 200 degrés supérieure à celle de l'acier n° 45.
4) Les copeaux ne sont pas faciles à casser, faciles à coller : la plasticité et la ténacité de l'acier inoxydable sont très importantes et les copeaux sont continus pendant l'usinage, ce qui affecte non seulement le bon fonctionnement, mais comprime également la surface traitée. À haute température et haute pression, l'affinité de l'acier inoxydable et d'autres métaux est forte, il est facile de produire un phénomène d'adhésion et la formation de nodules de copeaux, qui non seulement aggravent l'usure de l'outil, mais également le phénomène de déchirure et aggravent la surface traitée. Cette caractéristique est plus évidente pour les aciers inoxydables martensitiques à plus faible teneur en carbone.
5) L'outil est facile à porter : l'effet d'affinité dans le processus de coupe de l'acier inoxydable, de sorte que l'outil soit lié et diffusé entre les copeaux, de sorte que l'outil soit lié et diffusé, ce qui entraîne un trou en croissant dans le couteau avant. surface de l'outil et le tranchant formera un petit écaillage et une encoche ; En plus du carbure dans l'acier inoxydable (tel que le TiC), la dureté des particules est très élevée, la coupe directement avec le contact de l'outil, la friction, l'abrasion de l'outil et le phénomène d'écrouissage aggraveront l'usure de l'outil.
6) Le coefficient de dilatation linéaire est grand : le coefficient de dilatation linéaire de l'acier inoxydable est environ 1,5 fois celui de l'acier au carbone, sous l'action de la température de coupe, la pièce est facile à produire une déformation thermique et la précision dimensionnelle est difficile à contrôler.
6. Comment choisir la lame de scie lors de la coupe de l'acier inoxydable ?
À l'heure actuelle, les lames de scie à ruban couramment utilisées pour couper l'acier inoxydable sont les lames de scie à ruban bimétalliques et les lames de scie à ruban en carbure cémenté. Parmi eux, les dents hautes et basses de la lame de scie à ruban en acier rapide et la lame de scie à ruban bimétallique sont plus adaptées. Pour la machine à scier ordinaire, si le sciage est difficile à couper en acier inoxydable, l'utilisation d'une lame de scie à ruban segmentée en carbure cémenté, les performances d'élimination des copeaux de cette lame de scie sont plus supérieures à celles de la lame de scie à ruban segmentée en carbure cémenté.
1) Choix de la lame de scie à ruban bimétallique : il existe de nombreuses lames de scie à ruban bimétalliques sur le marché, et l'acier rapide en poudre avec pointes de dents a une meilleure résistance à l'usure que le M42 ordinaire avec pointes de dents. La lame de scie à ruban à dents hautes et basses a moins de force de coupe que les dents tranchantes classiques. Étant donné que les copeaux d'acier inoxydable ne sont pas faciles à détacher, une lame de scie avec un angle avant relativement grand doit être sélectionnée de manière appropriée. De plus, il y a la stabilité de la qualité de traitement de la lame de scie à ruban elle-même, car la lame de scie à ruban est différente des autres outils, l'état de traitement thermique du dos et l'état d'usinage du dos de la pointe de la dent auront un grand impact sur le performances de coupe.
2) Choix de la lame de scie à ruban en carbure : pointe de la dent de la lame de scie à ruban en carbure après un meulage de précision, ses performances d'élimination des copeaux sont bien meilleures que celles de la lame de scie à ruban bimétallique, pas facile de coller les dents. Cependant, la rugosité de surface du tranchant de la lame de scie à ruban en carbure avec une mauvaise qualité de meulage n'est pas bonne et les dents colleront pendant la coupe, ce qui entraîne des problèmes tels qu'une surface de coupe rugueuse et une mauvaise résistance à l'usure de l'outil. Le moyen le plus simple de juger de la qualité du meulage des dents est d'acheter un microscope portable 60-pliable, d'observer et de comparer la qualité du meulage de la pointe de la dent de différentes lames de scie, de choisir que la qualité de la surface du tranchant est plus lisse et la pointe de la dent ne casse pas les dents.
