Oțel inoxidabil versus oțel carbon în aplicațiile de prelucrare CNC
Înțelegerea celor două familii de materiale
Ce este accia carbon?
Oțelul carbon conține, de obicei:
-
0,05–0,6% carbon
-
Cantități mici de mangan și siliciu
-
Aliere minimă
Gradele uzuale de oțel carbon pentru prelucrarea CNC includ:
-
AISI 1018 / C45
-
1045
-
1144 rezistent la tensiuni
UTILIZĂRI TIPICE: arbori, suporturi, cadre, piese structurale.
Ce este fierul inoxidabil?
Oțelurile inoxidabile conțin:
-
≥10,5% crom pentru rezistență la coroziune
-
Nichel și molibden în calitățile austenitice
Gradele uzuale de oțel carbon pentru prelucrarea CNC includ:
-
303, 304, 316
-
410, 420
-
17-4 PH
UTILIZĂRI TIPICE: supape, componente medicale, echipamente marine.
Test real de comparație pe linia de producție
Un producător contractant a efectuat încercări controlate de strunjire pe bare cu diametrul Ø50 mm:
-
oțel carbon 1045 (HB 200)
-
oțeluri din oțel inoxidabil 316 (HB 180)
Folosind inserturi identice din carburi metalice:
| Metric | oțel carbon 1045 | 316 din oțel |
|---|---|---|
| Viteză de suprafață | 180 m/min | 110 m/min |
| Durata de viață a instrumentului | 420 de piese/muchie | 230 de piese/muchie |
| Rugozitate medie Ra | 1,2 µm | 1.6 µm |
| Sarcină pe axul principal | 62% | 81% |
| Controlul așchiilor | Stabilă | Fibros |
| Costul plăcuței pe piesă | Linie de bază | +38% |
Concluzie: Inoxidabilul a necesitat viteze mai reduse și a provocat costuri semnificativ mai mari pentru scule.
Comparare a prelucrabilității
| Factor | Oțel carbon | Oțel inoxidabil |
|---|---|---|
| Viteza de tăiere | Mai mare | Mai jos |
| Ecruisarea | Scăzut | Ridicat (304/316) |
| Durata de viață a instrumentului | Mai lung | Mai scurt |
| Controlul așchiilor | Bun | Greu |
| Generarea de căldură | Moderat | Înaltelor |
| Necesarul de lichid de răcire | Mediu | Înaltelor |
Câștigător pentru ușurința prelucrării: Oțel carbon ✅
Rezistență la coroziune și mediu de utilizare
-
Oțelul carbon se oxidează, dacă nu este acoperit sau vopsit
-
Oțelul inoxidabil rezistă natural la coroziune
-
316 depășește oțelul carbon în medii marine sau în prezența substanțelor chimice
Câștigător pentru medii corozive: Oțel inoxidabil ✅
Rezistență mecanică și tratament termic
Oțel carbon:
-
Ușor de tratat termic
-
Disponibil pe scară largă
-
Eficient din punct de vedere al costurilor în stările pre-durificate
Inoxidabil:
-
17-4 PH oferă o rezistență excelentă după îmbătrânire
-
Calitățile austenitice (304/316) sunt nemagnetice și tenace
-
Calitățile martensitice (420) pot fi durificate
Comparare a costurilor în prelucrarea prin strunjire cu comandă numerică (CNC)
Din auditele de achiziții:
| Element de cost | Oțel carbon | Oțel inoxidabil |
|---|---|---|
| Materie Primă | Linie de bază | +25–60% |
| Costul sculelor | Mai jos | Mai mare |
| Timp de ciclu | Mai scurt | Mai lung |
| Costul total de prelucrare | Mai jos | Mai mare |
Câștigător pentru eficiența costurilor: Oțel carbon ✅
Flexibilitatea în proiectare și controlul toleranțelor
Ambele materiale pot atinge toleranțe strânse, dar:
-
Oțelul inoxidabil necesită scule mai ascuțite și o control mai bun al temperaturii
-
Oțelul carbon este mai indulgent
Când să alegeți oțel inoxidabil pentru prelucrarea prin strunjire CNC
Alegeți oțel inoxidabil dacă:
-
Piesele sunt expuse la coroziune sau substanțe chimice
-
Curățenia este esențială (domeniul alimentar/medical)
-
Este necesară rezistența la temperaturi ridicate
-
Este important un finisaj estetic al suprafeței
Când să alegeți oțel carbon pentru prelucrarea prin strunjire CNC
Alegeți oțelul carbon dacă:
-
Mediul este uscat
-
Se acceptă un strat de protecție
-
Bugetul este limitat
-
Sunt necesare volume mari
-
Este planificată o tratament termic post-prelucrare
Întrebări frecvente: Prelucrarea CNC a oțelului inoxidabil vs. oțelului carbon
Este oțelul inoxidabil întotdeauna mai dificil de prelucrat?
Calitățile austenitice, cum ar fi 304/316, sunt semnificativ mai dificil de prelucrat; 303 și 17-4 PH sunt mult mai prietenoase.

