Type 303 vs. Type 304 Roestvrij Staal: Gids voor machining-prestaties

Materiaalkeuze is vitaal voor kosteneffectieve machining op Zwitserse draaibanken. Hoe vergelijken de meest voorkomende roestvrije staal Type 304 en de gemodificeerde versie Type 303 legering voor machineerbaarheid en andere eigenschappen?

Om topkwaliteit gemachineerde onderdelen te produceren, moeten we verschillende factoren overwegen die het machining-proces beïnvloeden. De overweging begint met:

• De selectie van de meest geschikte machine voor de klus, selectie van de juiste tooling voor de klus
• Het meest geschikte materiaal.
• En ten slotte, de post-behandelingsmethode.

In dit artikel richten we ons op de details betreffende de materiaalselectie voor de machining-klus.

Voor een breed scala aan machining-toepassingen is roestvrij staal een materiaalkeuze. Naast de voordelige mechanische en chemische eigenschappen, komt roestvrij staal in veel verschillende legeringen die bijna elk gebruik passen.

We gebruiken het meest algemeen het austenitische type roestvrij staal legeringen voor het machinen van onderdelen op Zwitserse draaibanken. Austenitisch roestvrij staal bevat chroom, nikkel, en mangaan als de hoofdlegeringselementen. De meest wijd gebruikte legering in deze groep is Type 304, ook bekend als 18-8 roestvrij staal. Ondanks de vele voordelen, heeft Type 304 roestvrij staal moeilijke machining-kenmerken, vanwege zijn neiging om zeer snel te verharden. Om de machineerbaarheid te verbeteren, hebben materiaalwetenschappers Type 304 gemodificeerd door zwavel of selenium toe te voegen. Het resulterende roestvrij staal is Type 303. De materiaalsamenstelling van Type 304 heeft ook andere kenmerken licht gewijzigd. Laten we eens nader kijken wat de verschillen zijn tussen 304 en 303 roestvrij staal?

Fysieke en Mechanische Eigenschappen

De meeste fysieke eigenschappen, zoals dichtheid, elasticiteitsmodulus, specifieke elektrische weerstand, specifieke warmte, warmtegeleiding, thermische uitdichting, magnetische permeabiliteit, en aanlaagtemperatuur van zowel Type 304 als Type 303 roestvrij staal zijn hetzelfde. Mechanische eigenschappen verschillen iets. Type 303 heeft enigszins hogere trekkracht vergeleken met Type 304, maar heeft lagere rekgrens en rekvermogen.

Chemische Eigenschappen

Het hoofdverschil tussen de chemische samenstellingen van Type 304 en Type 304 is de toevoeging van Zwavel aan de laatste. Naast de toegevoegde Zwavel, heeft Type 303 een aanzienlijk verhoogde hoeveelheid Fosfor. Type 303Se versie bevat Selenium. Toch is de productie van 303Se tegenwoordig zeldzaam.

Roestvrij staal legeringen zoals Type 303UX en Type 304Cu bevatten bovendien Koper in hun chemische samenstelling. Koper vermindert verharding en permeabiliteit, biedt corrosieweerstand, en verhoogt de machineerbaarheid van de legering.

Machineerbaarheid

Vergeleken met andere materialen zoals Aluminium of Laag-Koolstof Staal, is Roestvrij Staal moeilijker te machine. Het neigt ertoe lange en draadachtige spanen te produceren wat leidt tot opgebouwde rand op het gereedschap. De redenen achter de verschillen in de machining van roestvrij staal liggen in de volgende eigenschappen: hoge trekkracht, grote spreiding tussen rekgrens en uiteindelijke trekkracht; hoge ductiliteit en zwaarte; hoge verhardingsgraad; en, lage warmtegeleiding.

Ondanks zijn eigenschappen en verschillende gedrag, is roestvrij staal machineerbaar met de juiste techniek. Namelijk, Roestvrij Staal vereist meer vermogen, lagere snijsnelheden, alleen positieve voeding, starre tooling en bevestigingen, gebruik van spanbrekers of krullers, en uitstekende smering en koeling tijdens machining.

Onder de veel legeringen van roestvrij staal, zijn er enkele meer machineerbaar dan andere. De meer machineerbare familie van roestvrij staal legeringen heet de vrij-machineerbare legeringen. Type 303 is het meest voorkomende lid van deze familie. Vrij-machineerbare legeringen bevatten additionele materiaalsamenstellingselementen zoals Zwavel, Selenium, Lood, Koper, Aluminium, en Fosfor. Vrij-machineerbare legeringen produceren minder wrijving en minder materiaalopbouw bij contact met het machining-gereedschap. Bovendien breken spanen gemakkelijk af tijdens de machining.

Type 303 Roestvrij Staal heeft verbeterde machineerbaarheid ten opzichte van Type 304, wat een niet-vrij-machineerbaar type is. Aan de andere kant, is de lasbaarheid van Type 304 roestvrij staal hoger vergeleken met Type 303.

Corrosieweerstand

Alle austenitische roestvrij staal typen hebben uitstekende corrosieweerstand. Verschillen in de chemische samenstelling van legeringen veroorzaken de verschillen in corrosieweerstand. Type 303 roestvrij staal heeft verminderde corrosieweerstand vergeleken met Type 304, door de toevoeging van Zwavel en fosfor.

Type 303 weerstaat corrosie van alle atmospherische bronnen, sterilisatoren, organische chemicaliën, en kleurstoffen. Ze weerstaan salpeterzuur goed, zwavelzuur matig en halogeenzuur slecht. Voor optimale corrosieweerstand, moeten alle onderdelen gemaakt van Type 303 Roestvrij Staal na de machining gereinigd en passiverd worden om vet, olie, vingerafdrukken, en andere vreemde deeltjes zoals overgebleven ijzerdeeltjes van tooling te verwijderen.

Toepassingen

Vanwege de verhoogde machineerbaarheid, gebruiken we Type 303 roestvrij staal om onderdelen te maken die zware machining vereisen. De meest voorkomende toepassingen van Type 303 zijn het machinen van schroeven, moeren en bouten, vliegtuigfittings, tandwielen, bussen, elektrische componenten, klephuizen, assen, en kleppen.

Type 304, als een van de meest populaire roestvrij staal legeringen, wordt gebruikt om keukenapparaten, voedsel- of vloeistofverwerkingsapparatuur, bouwmaterialen, mariene apparatuur, chemische containers, automobiele onderdelen, architecturale afwerkingen, en warmtewisselaars te maken.

Vanwege de hoge corrosieweerstand en lage koolstofinhoud, is Type 304 roestvrij staal een materiaalkeuze voor medische apparatuur. Type 304 reageert niet chemisch met lichamelijke weefsels en sterilisatieoplossingen. Het kan harde en herhalende slijtage weerstaan, meestal geassocieerd met medisch gebruik.

Machineerbaarheid is een significante eigenschap van staallegeringen. Echter, in hoog corrosieve omgevingen en onderwatertoepassingen, is corrosieweerstand de primaire zorg. Type 316 heeft een van de hoogste corrosieweerstand onder de roestvrij staal legeringen. Type 316 is zeer vergelijkbaar met Type 304, maar het heeft een verhoogde hoeveelheid molybdeen die hoge corrosieweerstand biedt. Type 316 is een legering van keuze voor orthopedische implantaten en kunstmatige hartkleppen.

Conclusie

Er is een breed scala aan roestvrij staal legeringen. Hoewel de meerderheid van roestvrij staal materiaal in de wereld Type 304 is, heeft het lage machineerbaarheidseigenschap. Veel toepassingen die de focus leggen op de machineerbaarheid van materialen, emploiyeen Type 303 roestvrij staal. Type 303 heeft ook gewenste non-galling eigenschappen. Galling is een vorm van slijtage veroorzaakt door adhesie tussen glijdende oppervlakken. Deze eigenschap maakt de demontage van onderdelen makkelijk.

Type 303 is een materiaalkeuze voor Zwitserse draaibank draaien. De keuze van materiaal beïnvloedt de verhouding van machineerbaarheid tot kosten. In onze ervaring levert het goedkoopste materiaal niet altijd een lagere kosten op. We dekken dit onderwerp in het blogartikel over "de echte kosten van kwaliteit." Materialen die lage machineerbaarheid hebben, vereisen frequente gereedschapswisseling, hebben verhoogde downtime, en slechte oppervlakteafwerking. Een vuistregel geldt voor de machining van roestvrij staal, naarmate de machineerbaarheid afneemt, stijgen de geassocieerde machining-kosten.