Stal nierdzewna 303Cu i stal nierdzewna 303Se: porównanie zoptymalizowanych-wariantów obróbki swobodnej

Typ 303 to standardowa-bezobróbkowa austenityczna stal nierdzewna, stosowana w przypadku produkcji dużych ilości części na automatycznych maszynach śrubowych. Siarka dodana w celu zapewnienia skrawalności tworzy wtrącenia siarczku manganu, które łamią wióry i zmniejszają siły skrawania, ale siarka pogarsza również odporność na korozję i spawalność. Warianty 303Cu i 303Se stanowią udoskonalenia tej podstawowej chemii, każdy dostrojony do innego priorytetu produkcyjnego.

Strategia stopowa: siarka, selen i miedź

Wszystkie trzy gatunki są zbudowane na bazie 18-8 chromu i niklu. W tabeli porównano elementy sterujące:

Pierwiastek (% wag.)	303, UNS S30300, ASTM A582	303Se, UNS S30323, ASTM A582	303Cu, SUS303Cu, JIS G4303
Węgiel, maks	0.15	0.15	0.15
Chrom	17.0–19.0	17.0–19.0	17.0–19.0
Nikiel	8.0–10.0	8.0–10.0	8.0–10.0
Fosfor, maks	0.20	0.20	0.20
Siarka	0,15 minuty	0,06 maks	0,15 minuty
Selen	-	0,15 minuty	-
Miedź	-	-	1.50–3.50
Mangan, maks	2.00	2.00	3.00

Wtrącenia siarki nadają 303-działanie łamania wiórów. Selen w 303Se wytwarza mniejsze, bardziej kuliste wtrącenia, które ścinają się bardziej czysto i pozostawiają gładszą powierzchnię. Miedź w 303Cu działa jako smar-w stanie stałym w osnowie austenitycznej, obniżając siły skrawania i ciepło na krawędzi narzędzia.

Zachowanie podczas obróbki i ekonomika produkcji

303Cu to klasa wydajności. Niższe siły skrawania oznaczają dłuższą żywotność narzędzia i większe prędkości wrzeciona, co bezpośrednio obniża koszt jednostkowy części w długich seriach produkcyjnych. Jest to racjonalny wybór, gdy celem jest maksymalizacja wydajności na-szybkich maszynach śrubowych i minimalizacja wymiany narzędzi.

303Se to gatunek końcowy. Morfologia wtrąceń kulistych zapewnia drobniejszy wiór i lepiej obrobioną powierzchnię bezpośrednio z narzędzia, często eliminując dodatkowy etap polerowania lub polerowania w przypadku części dekoracyjnych i precyzyjnych.

Wykończenie powierzchni i operacje dodatkowe

W przypadku widocznych elementów, takich jak złączki, trzpienie zaworów i części instrumentów, preferowany jest materiał 303Se, ponieważ-wykończenie po obróbce maszynowej jest gładsze i bardziej jednolite. Tam, gdzie części są następnie platerowane lub pasywowane, czystsza powierzchnia 303Se poprawia również przyczepność i konsystencję powłoki.

Wspólne ograniczenia: korozja i spawanie

Wszystkie trzy gatunki mają te same ograniczenia co 303. Dodatki siarki, selenu i miedzi zmniejszają odporność na korozję w porównaniu ze 304, zwłaszcza na wżery w środowiskach chlorkowych; usługa jest ograniczona do warunków łagodnych, suchych lub zamkniętych. Spawanie nie jest zalecane: wysoka zawartość wtrąceń powoduje upłynnianie i pękanie na gorąco w spoinie i-strefie wpływu ciepła. Części, które muszą być spawane, należy przeprojektować ze stali 304L lub 316L albo obrobić z gatunku nie-ponownie siarkowanego.

Jak wybrać pomiędzy 303Cu i 303Se

Zapytaj, jakie jest wąskie gardło produkcyjne. Jeśli w kosztach dominują trwałość narzędzia i czas cyklu, wybierz 303Cu. Jeśli dominuje jakość powierzchni, spójność wymiarowa lub eliminacja wtórnego wykończenia, wybierz 303Se. W przypadku wymagań mieszanych, najszybszym sposobem ilościowego określenia różnicy we wskaźniku odrzutów i pracy wykończeniowej jest uruchomienie próbne obu gatunków.

Często zadawane pytania

Co oznacza obróbka swobodna stali nierdzewnej?

Oznacza to, że gatunek ten jest stopowy specjalnie pod kątem łatwej obróbki na maszynach automatycznych: wióry łamią się, siły skrawania są niskie, a trwałość narzędzia jest długa. W stali austenitycznej 18-8 osiąga się to głównie za pomocą siarki, a w omawianych tutaj wariantach rafinuje się selenem lub miedzią.

Który gatunek zapewnia najlepsze wykończenie powierzchni obrabianej?

303Se. Selen tworzy małe, kuliste wtrącenia, które łatwo się ścinają, tworząc gładszą-powierzchnię po obróbce niż odmiany- zawierające wyłącznie siarkę.

Czy 303Cu i 303Se są wystarczająco odporne na korozję, aby można je było stosować na zewnątrz?

Nie. Nadają się do suchych pomieszczeń i łagodnych środowisk przemysłowych. W warunkach przybrzeżnych, morskich lub zawierających-chlorki ich odporność na wżery jest wyraźnie niższa niż w przypadku 304 i 316.

Czy te gatunki można spawać?

Zdecydowanie odradza się spawanie. Wysoka zawartość siarki, selenu i miedzi powoduje pękanie na gorąco. Jeśli wymagane jest wykonanie spawane, określ 304L lub 316L.

Czy 303Cu jest objęte normą międzynarodową?

303Cu jest znormalizowane w Japonii jako SUS303Cu zgodnie z JIS G4303 dla prętów ze stali nierdzewnej. 303, a 303Se jest znormalizowane na arenie międzynarodowej w ASTM A582 dla prętów i kęsów.