Ako si vybrať brúsny kotúč na brúsenie nehrdzavejúcej ocele?

Nerezová oceľ je legovaná oceľ s vysokou odolnosťou proti korózii a vysokou pevnosťou. Pomenovaný je preto, lebo keď obsah chrómu dosiahne určitý podiel, na povrchu sa vytvorí hustý film oxidu chrómu, ktorý má vlastnosti ochrany proti hrdzi a odolnosti proti korózii.

Druhy výrobkov z nehrdzavejúcej ocele

Pri klasifikácii kovových materiálov ľudia často rozdeľujú nehrdzavejúcu oceľ do piatich kategórií podľa ich metalografických vlastností, a to: martenzitická nehrdzavejúca oceľ, feritická nehrdzavejúca oceľ, austenitická nehrdzavejúca oceľ, austeniticko-feritická duplexná nehrdzavejúca oceľ a precipitačne kalená nehrdzavejúca oceľ. Spomedzi nich je najbežnejšia austenitická nehrdzavejúca oceľ, ktorá predstavuje asi 70 % celkovej nehrdzavejúcej ocele.

V súčasnosti tvorí nehrdzavejúca oceľ s prvkami Cr a Ni súčasne viac ako 60 % z celkovej produkcie nehrdzavejúcej ocele. V porovnaní s konštrukčnou oceľou má nehrdzavejúca oceľ zlú tepelnú vodivosť, nízky modul pružnosti, vysoké predĺženie a veľké zmrštenie prierezu, čo prináša mnohé ťažkosti pri spracovaní, najmä pri brúsení.

 

Vlastnosti brúsenia nehrdzavejúcej ocele

1. Vysoká brúsna sila a vysoká teplota brúsenia

Materiály z nehrdzavejúcej ocele sa vyznačujú vysokou teplotou, vysokou pevnosťou a vysokou húževnatosťou. Počas brúsenia je deformácia mriežky veľká a plastická deformácia je závažná. Rezná sila na jednotku plochy nehrdzavejúcej ocele môže dosiahnuť 90GPa a brúsna sila je 1.5-2,2-násobok sily ocele 45#. Brúsny odpor je veľký a teplota brúsnej zóny je vysoká. Tepelná vodivosť nehrdzavejúcej ocele je nízka, približne 1/3 ocele 45#, vďaka čomu povrch obrobku okamžite generuje vysokú teplotu 1000-1500 stupňa, povrch obrobku sa ľahko spáli, obrobok produkuje praskliny a niekedy je povrch obrobku žíhaný a hĺbka žíhania môže dosiahnuť 0.{10}},02 mm.

 

2. Silný sklon k vytvrdzovaniu

Pri brúsení nehrdzavejúcej ocele sa povrch obrobku silne deformuje, zvyšuje sa napätie a deformácia a dochádza k mechanickému spevneniu. Vo vrstve vytvrdzovania sa zrná deformujú, zrná piesku sa opotrebúvajú a pasivujú a vytvárajú sa stopy po vibráciách a škrabance.

 

3. Brúsny prach sa drží na brúsnom kotúči

Vďaka veľkej húževnatosti nehrdzavejúcej ocele pri určitej teplote brúsenia, prítlaku a relatívnej rýchlosti brúsny prach ľahko reaguje s časticami piesku, takže brúsny prach priľne k brúsnemu kotúču, vyplní medzery medzi abrazívnymi časticami a spôsobí brúsenie. koleso rýchlo zablokovať. V tomto čase sa podmienky brúsenia rýchlo zhoršujú, teplo je vážne a drsnosť povrchu sa výrazne znižuje. Priľnavosť brúsneho prachu sa u rôznych nehrdzavejúcich ocelí líši. Priľnavosť brúsenia koncentrovanej nehrdzavejúcej ocele odolnej voči kyseline dusičnej a žiaruvzdornej nehrdzavejúcej ocele je pomerne vážna, po ktorej nasleduje 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13, 2Cr13 atď.

 

4. Brúsny prach sa nedá ľahko odrezať a abrazívne častice sa ľahko otupia

Pri brúsení materiálov z nehrdzavejúcej ocele je brúsna sila veľká a abrazívne častice sa ľahko otupujú, čo spôsobuje opotrebovanie brúsneho kotúča. Pri brúsení nehrdzavejúcej ocele je pomer brúsenia G=6-12, zatiaľ čo pomer brúsenia je G=40-80 pri brúsení bežnej uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele. Preto je pomer mletia nehrdzavejúcej ocele len asi 1/7 pomeru bežnej ocele.

 

5. Prepálenie povrchu obrobku

Prepálenie povrchu obrobku je jednou z častých chýb pri brúsení, najmä austenitickej nehrdzavejúcej ocele, ktorá je citlivejšia na horenie.

 

6. Škrabance na povrchu obrobku

Pri brúsení nehrdzavejúcich materiálov sa povrch obrobku ľahko poškriabe, preto sa vyžaduje vysoká drsnosť opracovávaného povrchu. Príčiny škrabancov: Na pracovnej ploche brúsneho kotúča sú nejaké vyčnievajúce abrazívne častice, ktoré pred odpadnutím poškriabajú povrch obrobku. Brúsne triesky, ktoré odpadávajú z brúsneho kotúča, padajú medzi brúsny kotúč a obrobok a spôsobujú škrabance na povrchu obrobku. Brúsna kvapalina nie je čistá, zmiešaná s brúsnymi trieskami a prívod brúsnej kvapaliny je nedostatočný, čo má za následok škrabance počas procesu brúsenia. 7. Deformácia obrobku Kvôli veľkému koeficientu lineárnej rozťažnosti nehrdzavejúcej ocele má teplota brúsenia väčší vplyv na veľkosť obrobku, čo môže ľahko spôsobiť chyby pri meraní rozmerov. Okrem toho je trend kalenia nehrdzavejúcej ocele vážny a na povrchu obrobku sa ľahko vytvára zvyškové napätie. Najmä pri brúsení obrobkov so štíhlym hriadeľom, tenkostenných obrobkov a iných obrobkov so zlou tuhosťou sa obrobok pôsobením brúsnej sily ľahko deformuje.

 

Riešenie

1. Výber typov brusiva

Pri brúsení nehrdzavejúcej ocele sa spravidla používa biely korund (WA). Biely korund má dobrý rezný výkon a samoostriace vlastnosti.

 

Účinok brúsenia nehrdzavejúcej ocele brúsnym kotúčom z kubického nitridu bóru (CBN) je lepší. Kvôli vysokej tvrdosti CBN sa brúsne zrná ťažko opotrebúvajú, chemická stabilita je dobrá a neexistuje žiadna chemická afinita k železným prvkom, nie je ľahké upchať brúsny kotúč CBN pri brúsení. CBN brúsny kotúč má malú brúsnu silu, nízke brúsne teplo a nespáli obrobok. Cena CBN brúsneho kotúča na nehrdzavejúcu oceľ je však vyššia ako cena bežného brúsneho kotúča a je potrebné ho orezať podľa skutočnej situácie.

 

Brúsny účinok monokryštálového korundového brúsneho kotúča je na druhom mieste po CBN brúsnom kotúči. Pretože každé brúsne zrno je sférický polyedrický monokryštál, nevznikajú žiadne trhliny a zvyškové napätie spôsobené mechanickým drvením. Ak je náhle rozdrvenie jedného brúsneho zrna menšie a tvrdosť a húževnatosť sú dobre prispôsobené, monokryštálový korund má dobrý brúsny výkon. Pri brúsení nehrdzavejúcej ocele odolnej voči kyselinám je možné znížiť škrabance pri brúsení, najmä monokryštálový korund s veľkým otvorom má dobrý aplikačný efekt vo výrobe.

(jednokryštálový korundový brúsny kotúč)

 

Pri brúsení precipitátne tvrdenej nehrdzavejúcej ocele Cr17Ni7A1 použite brúsny kotúč s mikrokryštalickým korundom (MA). Mikrokryštalický korund má vysokú húževnatosť, dobrý rezný výkon, dlhú životnosť, samoostriace praskanie pozdĺž mikrokryštalickej medzery, nespôsobuje odpadávanie veľkých častíc alebo celých brúsnych častíc, čo prispieva k zníženiu brúsneho tepla a zablokovaniu brúsneho kotúča. Pri brúsení austenitickej nehrdzavejúcej ocele používajte brúsny kotúč vyrobený z mikrokryštalického korundu a zeleného karbidu kremíka, ktorý môže výrazne znížiť drsnosť obrobku a znížiť alebo odstrániť popáleniny.

2. Výber zrnitosti brusiva

Veľkosť zrna brusiva má priamy vplyv na drsnosť povrchu. Nerezová oceľ má vysokú húževnatosť a ľahko sa upcháva brúsnymi trieskami. Ak sa použije jemnozrnný brúsny kotúč, brusivo stráca rezný účinok a povrchová úprava obrobku nie je vysoká. Výsledky ukazujú, že zrná F36 a F46 sa používajú na hrubé brúsenie a zrná F60 na jemné brúsenie. Brúsne kotúče na zrno F46 a F60 sa používajú na hrubé aj jemné brúsenie.

 

3. Výber spojiva

Nerezová oceľ má vlastnosti vysokej húževnatosti, odolnosti voči vysokej teplote, vysokej pevnosti a vysokej brúsnej sily. Preto sa vyžaduje, aby brúsny kotúč mal vysokú pevnosť a bol schopný vydržať veľké nárazové zaťaženie. Pri brúsení nehrdzavejúcej ocele je možné použiť brúsny kotúč s keramickým spojivom. Má dobrú vodotesnosť, tepelnú odolnosť a odolnosť proti korózii. Dokáže udržať dobrý rezný výkon a vysokú efektivitu výroby. Nevýhodou je, že je krehký a neznesie veľké nárazy a ohýbanie. Brúsne kotúče na živicové spojivo sa používajú na rezanie, drážkovanie a bezhroté brúsenie nehrdzavejúcej ocele. Majú vysokú pevnosť, dobrú elasticitu, odolnosť proti nárazu a veľa pórov. Môžu byť použité pre vyššie obvodové rýchlosti (35-75 m/s). Tvrdosť brúsneho kotúča so živicovým spojivom je však nízka. Vloženie živicového brúsneho kotúča do parafínu môže zabrániť vplyvu alkalického roztoku. Okrem toho, keď je teplota vyššia ako 150 stupňov, živicová väzba zmäkne, zníži pevnosť a dokonca horí, takže by sa mala počas brúsenia ochladiť.

 

4. Výber tvrdosti brúsneho kotúča

Pri brúsení nehrdzavejúcej ocele treba zvoliť brúsny kotúč s nižšou tvrdosťou a brúsny kotúč má lepšiu samobrúsnosť. Ak je tvrdosť príliš nízka, brúsne zrná nie sú pevne spojené a pred otupením odpadávajú, čo výrazne znižuje životnosť brúsneho kotúča z nehrdzavejúcej ocele.

 

Stručne povedané, pri brúsení nehrdzavejúcej ocele by sa mali CBN brúsne kotúče a bežné brúsne kotúče vyberať podľa ekonomickej situácie a skutočnej situácie brúsneho materiálu. Okrem toho sa na brúsenie v praktických aplikáciách používajú aj bežné brúsne pásy a CBN brúsne pásy.