タイプ 303 とタイプ 304 のステンレス鋼加工の違い
スイス型旋盤で費用対効果の高い加工を行うには、材料の選択が重要です。最も一般的なタイプ 304 ステンレス鋼とその改良版タイプ 303 合金は、機械加工性やその他の特性をどのように比較しますか?
最高品質の機械加工部品を製造するには、機械加工プロセスに影響を与えるさまざまな要因を考慮する必要があります。考慮事項は
で始まります-
仕事に最適な機械の選択、仕事に適した工具の選択
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最適な素材です。
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最後に、後処理のテクニックです。
この記事では、機械加工ジョブの材料選択に関する詳細に焦点を当てます。
さまざまな機械加工用途では、ステンレス鋼が最適な材料です。ステンレス鋼には、その有利な機械的および化学的特性に加えて、ほぼすべての用途に適合するさまざまな合金があります。
スイス型旋盤での部品加工には、オーステナイト系のステンレス鋼合金を最も一般的に使用しています。オーステナイト系ステンレス鋼には、主要な合金元素としてクロム、ニッケル、マンガンが含まれています。このグループのステンレス鋼で最も広く使用されている合金は、18-8 ステンレス鋼としても知られるタイプ 304 です。多くの利点があるにもかかわらず、タイプ 304 ステンレス鋼は非常に急速に加工硬化する傾向があるため、機械加工が困難です。 機械加工性を高めるために、材料科学者はタイプ 304 に硫黄またはセレンを追加して変更しました。得られたステンレス鋼はタイプ 303 です .タイプ 303 の材料組成は、他の特性もわずかに変更されています。 304 ステンレス鋼と 303 ステンレス鋼の違いを詳しく見てみましょう。
物理的および機械的特性
密度、弾性率、比電気抵抗、比熱、熱伝導率、熱膨張、透磁率、タイプ 304 とタイプ 303 ステンレス鋼の焼鈍温度などのほとんどの物理的特性は同じです。機械的性質が若干異なります。 タイプ 303 は、タイプ 304 と比較して引張強度がやや高いですが、降伏強度と伸び容量が低くなります。
化学的性質
タイプ 304 とタイプ 303 の化学組成の主な違いは、後者への硫黄の追加です。追加された硫黄の次に、タイプ 303 はリンの量が大幅に増加しています。タイプ 303Se バージョンには Selenium が含まれています。それにもかかわらず、303Se の生産は今日ではまれです。
タイプ 303UX やタイプ 304Cu などのステンレス鋼合金には、化学組成に銅がさらに含まれています。 銅は加工硬化と透過性を低下させ、耐食性を提供し、合金の機械加工性を高めます .
機械加工性
アルミニウムや低炭素鋼などの他の材料と比較すると、ステンレス鋼は機械加工がより困難です。 長く糸のような切りくずを生成する傾向があります 工具の構成刃先につながります。ステンレス鋼の加工の違いの背後にある理由は、次の特性にあります。高い引張強度、降伏強度と極限引張強度の間の大きな広がり。高い延性と靭性;高い加工硬化率;そして、低い熱伝導率。
その特性と異なる挙動にもかかわらず、ステンレス鋼は適切な技術を使用して機械加工できます。つまり、ステンレス鋼には、より高い出力、より低い切削速度、ポジティブ フィードのみ、剛性の工具と治具、チップ ブレーカーまたはカーラーの使用、加工中の優れた潤滑と冷却が必要です。
ステンレス鋼の多くの合金の中には、他よりも機械加工しやすいものがあります。ステンレス鋼合金のより機械加工しやすいファミリーは、快削合金と呼ばれます。タイプ 303 は、このファミリーの最も一般的なメンバーです。快削合金には、硫黄、セレン、鉛、銅、アルミニウム、リンなどの追加の材料組成元素が含まれています。快削合金は、機械加工ツールとの接触時に摩擦が少なく、材料の蓄積が少なくなります。さらに、加工中に切りくずが簡単に折れてしまいます。
タイプ 303 ステンレス鋼は、非自由加工タイプであるタイプ 304 よりも機械加工性が向上しています .一方、Type 304 ステンレス鋼は、Type 303 に比べて溶接性が高くなります。
耐食性
オーステナイト系ステンレス鋼はすべて耐食性に優れています。合金の化学組成の違いは、耐食性の違いを引き起こします。タイプ 303 ステンレス鋼は、タイプ 304 と比較すると、硫黄とリンが添加されているため、耐食性が低下しています。
タイプ 303 は、すべての大気源、滅菌剤、有機化学薬品、染料による腐食に耐性があります。それらは、硝酸にはよく、硫酸には適度に、ハロゲン酸にはあまり耐性がありません。 最適な耐食性を得るために、タイプ 303 ステンレス鋼で作られたすべての部品は、機械加工後に洗浄し、不動態化して、グリース、油、指紋、その他の異物 (工具に残った鉄の粒子など) を除去する必要があります。
アプリケーション
機械加工性が向上したため、タイプ 303 ステンレス鋼を使用して、重切削が必要な部品を製造しています。タイプ 303 の最も一般的な用途は、ねじ、ナットとボルト、航空機の付属品、ギア、ブッシング、電気部品、バルブ本体、シャフト、およびバルブの機械加工です。
最も人気のあるステンレス鋼合金の 1 つであるタイプ 304 は、キッチン家電、食品または液体処理装置、建設資材、海洋機器、化学容器、自動車部品の建築トリム、および熱交換器の製造に使用されます。
耐腐食性が高く、炭素含有量が少ないため、タイプ 304 ステンレス鋼は医療機器に最適な素材です。 タイプ 304 は、体組織や滅菌溶液と化学的に反応しません。通常は医療用途に関連する、ハードで繰り返しの摩耗に耐えることができます。
機械加工性は、鋼合金の重要な特性です。ただし、非常に腐食性の高い環境や水中での用途では、耐食性が主な関心事です。 タイプ 316 は、ステンレス鋼合金の中で最高の耐食性を備えています .タイプ 316 はタイプ 304 と非常に似ていますが、高い耐食性を提供するモリブデンの量が増加しています。タイプ 316 は、整形外科インプラントおよび人工心臓弁に最適な合金です。
結論
多種多様なステンレス鋼合金があります。世界のステンレス鋼材料の大部分はタイプ 304 ですが、機械加工性が低い特性があります。 .材料の機械加工性に重点を置く多くの用途では、タイプ 303 ステンレス鋼が使用されます。タイプ 303 は、望ましい非かじり特性も備えています。かじりとは、摺動面同士の凝着による摩耗です。この特性により、部品の分解が容易になります。
タイプ 303 は、スイス型旋盤旋削に最適な材料です。 材料の選択は、機械加工性とコストの比率に影響します .私たちの経験では、最も安価な材料が常に低コストになるとは限りません。このトピックについては、「品質の真のコスト」に関するブログ記事で説明しています。 被削性が低い材料は、頻繁な工具交換が必要であり、ダウンタイムが長くなり、表面仕上げが不十分になります .経験則の 1 つは、ステンレス鋼の機械加工に適用されます。機械加工性が低下すると、関連する機械加工コストが増加します .
製造プロセス