Нержавіюча сталь проти вуглецевої сталі у застосуваннях фрезерування з ЧПК
Розуміння двох сімей матеріалів
Що таке уг勒одна сталь?
Вуглецева сталь зазвичай містить:
-
0,05–0,6 % вуглецю
-
Невеликі кількості марганцю та кремнію
-
Мінімальну кількість легуючих елементів
Поширені марки вуглецевої сталі для обробки на CNC:
-
AISI 1018 / C45
-
1045
-
1144 «напружено-стійка»
ТИПОВЕ ВИКОРИСТАННЯ: валів, кронштейнів, рам, конструктивних деталей.
Що таке нерозчинна сталь?
Нержавіюча сталь містить:
-
≥10,5 % хрому для корозійної стійкості
-
Нікель та молібден у аустенітних марках
Поширені марки вуглецевої сталі для обробки на CNC:
-
303, 304, 316
-
410, 420
-
17-4 PH
ТИПОВЕ ВИКОРИСТАННЯ: клапани, медичні компоненти, морське устаткування.
Реальний порівняльний випробувальний тест на виробничій ділянці
Контрактний виробник провів контрольовані токарні випробування на стрижнях діаметром Ø50 мм:
-
вуглецева сталь 1045 (HB 200)
-
нержавійка 316 (HB 180)
Використання ідентичних твердосплавних плашок:
| Метричні | вуглецева сталь 1045 | нержавіюча |
|---|---|---|
| Швидкість поверхні | 180 м/хв | 110 м/хв |
| Термін служби інструменту | 420 деталей/різець | 230 деталей/різець |
| Середнє значення Ra | 1,2 мкм | 1.6 µm |
| Навантаження на шпиндель | 62% | 81% |
| Контроль стружки | Стабільні | Волокниста |
| Вартість плашки на деталь | Базовий рівень | +38% |
Висновок: Нержавіюча сталь вимагає нижчих швидкостей різання й призводить до суттєво вищої вартості інструментів.
Порівняння оброблюваності
| Фактор | Вуглецева сталь | Нержавіючу сталь |
|---|---|---|
| Швидкість різання | Вище | Нижче |
| Зміцнення під час обробки | Низький | Висока (304/316) |
| Термін служби інструменту | Довше | Коротший |
| Контроль стружки | Добре | Складно |
| Генерація тепла | Середня | Високих |
| Витрата охолоджувальної рідини | Середній | Високих |
Переможець за простотою механічної обробки: Вуглецева сталь ✅
Стійкість до корозії та умови експлуатації
-
Вуглецева сталь іржавіє, якщо її не покрити чи не пофарбувати
-
Нержавіюча сталь природно стійка до корозії
-
сталь марки 316 перевершує вуглецеву сталь у морських або хімічно агресивних середовищах
Переможець у корозійно-агресивних середовищах: Нержавіюча сталь ✅
Міцність та термічна обробка
Вуглецева сталь:
-
Легко піддається термічній обробці
-
Широко доступний
-
Економічно вигідний у попередньо загартованому стані
Нержавіюча:
-
сталь 17-4 PH забезпечує відмінну міцність після старіння
-
Аустенітні марки (304/316) є немагнітними й ударостійкими
-
Мартенситні марки (420) можна загартовувати
Порівняння вартості при фрезеруванні на ЧПК
Згідно з аудитами закупівель:
| Стаття витрат | Вуглецева сталь | Нержавіючу сталь |
|---|---|---|
| Сировина | Базовий рівень | +25–60% |
| Вартість інструментів | Нижче | Вище |
| Час циклу | Коротший | Довше |
| Загальна вартість механічної обробки | Нижче | Вище |
Лідер за ефективністю витрат: Вуглецева сталь ✅
Гнучкість проектування та контроль допусків
Обидва матеріали дозволяють досягти вузьких допусків, але:
-
Для нержавіючої сталі потрібні гостріші інструменти й кращий контроль теплового режиму
-
Вуглецева сталь є більш терпимою до похибок
Коли варто обрати нержавіючу сталь для CNC-обробки
Обирайте нержавіючу сталь, якщо:
-
Деталі піддаються корозії або хімічним впливам
-
Критично важлива чистота (харчова/медична галузь)
-
Потрібна стійкість до високих температур
-
Має значення естетичне виконання поверхні
Коли варто вибирати вуглецеву сталь для CNC-обробки
Вибирайте вуглецеву сталь, якщо:
-
Середовище сухе
-
Допустиме нанесення захисного покриття
-
Бюджет обмежений
-
Потрібні великі обсяги
-
Передбачено термічну обробку після механічної обробки
Часті запитання: CNC-обробка нержавіючої сталі порівняно з вуглецевою сталью
Чи завжди нержавіюча сталь важче піддається обробці?
Аустенітні марки, такі як 304/316, значно важче піддаються обробці; 303 та 17-4 PH набагато легше оброблюються.

