Дуплексные и супердуплексные нержавеющие стали марок 2205 и 2507 сочетают высочайшую коррозионную стойкость с экстремальным пределом текучести свыше пятисот пятидесяти мегапаскалей. Высокая склонность к деформационному самоупрочнению и низкая теплопроводность создают колоссальные трудности при фрезеровании глубоких пазов и плоскостей. В нашей практике применение специализированных позитивных пластин с нанопокрытиями стабилизирует стойкость режущих кромок.

Двухфазная аустенитно-ферритная микроструктура и склонность к наклепу

Микроструктура дуплексных сплавов состоит из равных пропорций аустенитных и ферритных зерен, что обуславливает их высокую вязкость и прочность. В процессе резания при малейшем затирании затупленной кромки в поверхностном слое заготовки происходит интенсивный наклеп, увеличивающий локальную твердость металла почти вдвое. Наш цеховой опыт показывает, что глубина резания должна гарантированно превышать толщину наклепанного подслоя.

Попытка работы с малой подачей приводит к мгновенному катастрофическому выкрашиванию режущей кромки твердосплавной пластины.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →
  • Высокая механическая прочность на сдвиг в зоне стружкообразования.
  • Низкий коэффициент теплопроводности, концентрирующий до восьмидесяти процентов тепла в теле фрезы.
  • Интенсивное адгезионное налипание нержавеющей стружки на переднюю поверхность пластины.

Для предотвращения наклепа резание выполняется исключительно по схеме попутного фрезерования Climb Milling.

Выбор геометрии твердосплавных пластин с позитивными стружколомами

Фрезерование дуплексных сталей требует применения пластин с позитивным передним углом от двенадцати до двадцати градусов и острой полированной микрофаской. Специализированные стружколомающие геометрии типа MM или SM обеспечивают плавное спиральное завивание прочной стружки без заклинивания в карманах. При этом прочный субмикронный твердый сплав группы ISO M20–M35 гарантирует стойкость к ударным нагрузкам.

Острая режущая кромка с радиусом скругления не более пятнадцати микрометров мягко срезает вязкий металл без образования заусенцев.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

Позитивная геометрия снижает тангенциальные силы резания на двадцать пять процентов, предотвращая перегрузку шпиндельного узла.

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Износостойкие наноструктурированные PVD-покрытия AlTiN и AlCrN

Предотвращение термохимического износа инструмента базируется на нанесении нанокомпозитных PVD-покрытий толщиной от двух до четырех микрометров. Покрытия на основе алюмонитрида титана AlTiN и алюмохромнитрида AlCrN формируют плотную пассивирующую оксидную пленку при температурах резания до девятисот градусов Цельсия. В нашей практике покрытия PVD демонстрируют превосходное сцепление с субстратом при прерывистом фрезеровании.

Теоретическая температура в зоне контакта инструмента с супердуплексной сталью оценивается выражением:

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

\[T_{cut} \approx T_0 + C_T \cdot \frac{V_c^{0.4} \cdot f_z^{0.2} \cdot a_p^{0.1}}{\sqrt{\lambda_{mat} \cdot \rho \cdot c_p}}\]

где параметр \(V_c\) выражает скорость резания, \(f_z\) задает подачу на зуб, а \(\lambda_{mat}\) указывает низкую теплопроводность дуплексной стали.

Марка сталиПредел текучести \(\sigma_{0.2}\)Рекомендуемое покрытиеСкорость резания \(V_c\)
Стандартный дуплекс 2205 (1.4462)450 – 500 МПаAlTiN наноструктурированный110 – 150 м/мин
Супердуплекс 2507 (1.4410)550 – 650 МПаAlCrN + TiSiN нанокомпозит80 – 120 м/мин
Гипердуплекс 2707 (1.4658)650 – 800 МПаМногослойный AlTiSiN PVD60 – 90 м/мин

Назначение оптимальной скорости резания и высоких подач

Режимы фрезерования дуплексных сталей строятся на умеренных скоростях резания при повышенной подаче на зуб от пятнадцати до двадцати пяти сотых миллиметра. Высокая подача выводит режущую кромку из зоны поверхностного наклепа предыдущего прохода в массив мягкого металла. А внутренний подвод смазочно-охлаждающей жидкости под давлением от двадцати бар обеспечивает эффективное охлаждение и удаление стружки.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

Струя СОЖ под высоким давлением разбивает сливную ленточную стружку на мелкие транспортабельные сегменты.

Тип фрезерной операцииОсевая глубина \(a_p\)Радиальная ширина \(a_e\)Подача на зуб \(f_z\)
Черновое торцевое фрезерование2.0 – 4.0 мм0.6D – 0.75D0.15 – 0.25 мм/зуб
Трохоидальное фрезерование пазов1.5D – 2.5D0.08D – 0.12D0.12 – 0.18 мм/зуб
Чистовое профилирование стенок1.0D – 2.0D0.05D0.08 – 0.12 мм/зуб

Технические критерии охлаждения СОЖ высокого давления под режущую кромку

Применение струйной подачи СОЖ высокого давления High Pressure Coolant направляет концентрированный поток эмульсии непосредственно в зазор между передней гранью пластины и основанием стружки. Это создает мощный гидродинамический клин, сбивающий стружку и снижающий контактную температуру на триста градусов. А непрерывный контроль концентрации масляной эмульсии на уровне не менее десяти процентов исключает коррозию и налипание.

Практический протокол контроля процесса обработки дуплексной нержавеющей стали включает:

  1. Контроль концентрации водосмешиваемой СОЖ оптическим рефрактометром (норма 10–12%).
  2. Визуальный осмотр режущих кромок через каждые тридцать минут резания на отсутствие нароста.
  3. Замер шероховатости обработанных уплотнительных фланцев профилометром (допуск Ra ≤ 0.8 мкм).
  4. Пассивация готовых деталей в растворе азотной кислоты для восстановления защитной оксидной пленки.

Соблюдение этого регламента гарантирует максимальную стойкость деталей в агрессивных средах нефтегазовой отрасли.