Неръждаема стомана срещу въглеродна стомана в приложения за CNC машинна обработка
Разбиране на двете семейства материали
Какво е въглеродна оцел?
Въглеродната стомана обикновено съдържа:
-
0,05–0,6 % въглерод
-
Малки количества манган и кремний
-
Минимално легиране
Често използваните марки за CNC машинна обработка включват:
-
AISI 1018 / C45
-
1045
-
1144 стресупруф
ТИПИЧНИ ПРИЛОЖЕНИЯ: вала, скоби, рамки, конструктивни части.
Какво е неръстещата стомана?
Неръждаемите стомани съдържат:
-
≥10,5 % хром за корозионна устойчивост
-
Никел и молибден в аустенитните марки
Често използваните марки за CNC машинна обработка включват:
-
303, 304, 316
-
410, 420
-
17-4 PH
ТИПИЧНИ ПРИЛОЖЕНИЯ: клапани, медицински компоненти, морски фурнитури.
Реален сравнителен тест на производствения под
Производител по договор провел контролирани опити по точене върху пръти с диаметър Ø50 mm:
-
въглеродна стомана 1045 (HB 200)
-
неръжавеща оцел 316 (HB 180)
Чрез използване на идентични карбидни резци:
| Метрика | въглеродна стомана 1045 | 316 Нержавееми |
|---|---|---|
| Скорост по повърхността | 180 м/мин | 110 м/мин |
| Живот на инструмента | 420 части/ръб | 230 части/ръб |
| Средна Ra | 1,2 µm | 1.6 µm |
| Натоварване на шпиндела | 62% | 81% |
| Контрол на стружката | Стабилна | Струйно |
| Цена на вмъкнатата част/част | Базова линия | +38% |
Заключение: Неръждаемата стомана изисква по-ниски скорости и води до значително по-високи разходи за режещи инструменти.
Сравнение на обработваемостта
| Фaktор | Въглеродна стомана | Неръждаема стомана |
|---|---|---|
| Скорост на рязане | По-висока | По-ниско |
| Упрочняване при обработка | Ниско | Високо (304/316) |
| Живот на инструмента | По-дълъг | По-къса |
| Контрол на стружката | Добре | Трудно |
| Генериране на топлина | Умерена | Висок |
| Изискване за охлаждаща течност | Среден | Висок |
Победител по лекота на машинна обработка: Въглеродна стомана ✅
Корозионна устойчивост и експлоатационна среда
-
Въглеродната стомана ръждясва, освен ако не е покрита или боядисана
-
Неръждаемата стомана е естествено корозионноустойчива
-
316 надвишава въглеродната стомана при използване в морска или химическа среда
Победител за корозивни среди: Неръждаема стомана ✅
Якост и термична обработка
Углеродна ощеяло:
-
Лесно поддаващ се на термообработка
-
Широко Доступен
-
Икономически ефективен в предварително затвърдени състояния
Неръждяваща:
-
17-4 PH осигурява отлична якост след стареене
-
Аустенитните марки (304/316) са немагнитни и удароустойчиви
-
Мартензитните марки (420) могат да се закаляват
Сравнение на разходите при фрезова обработка с ЧПУ
От резултатите от аудитите на доставките:
| Елементи на разходите | Въглеродна стомана | Неръждаема стомана |
|---|---|---|
| Суровина | Базова линия | +25–60% |
| Стоимост на инструментите | По-ниско | По-висока |
| Времето на цикъла | По-къса | По-дълъг |
| Обща цена за обработката | По-ниско | По-висока |
Победител по икономическа ефективност: Въглеродна стомана ✅
Гъвкавост при проектирането и контрол на допуските
И двете материала могат да постигнат строги допуски, но:
-
Неръждаемата стомана изисква по-остри инструменти и по-добра термична контрола
-
Въглеродната стомана е по-търпима
Кога да изберете неръждаема стомана за CNC обработка
Изберете неръждаема стомана, ако:
-
Детайлите са изложени на корозия или химикали
-
Критична е чистотата (хранителна/медицинска област)
-
Необходима е устойчивост при високи температури
-
Важно е естетичното повърхностно оформление
Кога да изберете въглеродна стомана за CNC обработка
Изберете въглеродна стомана, ако:
-
Средата е суха
-
Приемливо е защитно покритие
-
Бюджетът е ограничен
-
Изискват се големи обеми
-
Планирано е термично обработване след машинна обработка
Често задавани въпроси: CNC машинна обработка на неръждаема срещу въглеродна стомана
Винаги ли е по-трудно да се обработва неръждаема стомана?
Аустенитните марки като 304/316 са значително по-трудни за обработка; 303 и 17-4 PH са много по-приятни за обработка.

