Коррозионно-стойкая сталь 09Х17Н7Ю: сложности обработки и пути их решения

Сталь 09Х17Н7Ю, известная своей высокой коррозионной стойкостью, широко применяется в химической и нефтегазовой промышленности для производства трубопроводов и оборудования. Однако ее уникальные свойства — высокая прочность и вязкость — создают сложности при механической обработке. Традиционные методы резания оказываются малоэффективными: инструмент быстро изнашивается, а высокие скорости резания приводят к повреждению режущих кромок.

Коррозионно-стойкая сталь 09Х17Н7Ю

Исследование и результаты

В ходе экспериментов были протестированы различные инструментальные материалы и методы обработки. Основное внимание уделялось износостойкости инструмента при точении стали 09Х17Н7Ю. Испытания проводились на токарном станке с использованием твердосплавных пластин с различными покрытиями и методами упрочнения.

Покрытия для инструментов

Были испытаны многослойные покрытия, такие как TiN, (NbZrTiAl)N и (TiAl)N, нанесенные методом ионной бомбардировки. Некоторые из них показали значительное увеличение износостойкости инструмента, но не все покрытия оказались эффективными для этой стали.

На рис. 3 показана гистограмма времени работы в аналогичных условиях эксплуатации трех указанных выше инструментальных материалов.

Термозаточка и полирование

Применение алмазной термозаточки и полирования режущих пластин позволило увеличить их срок службы. Этот метод оказался доступным и экономически выгодным для машиностроительных предприятий.

Сравнение материалов

Среди отечественных и зарубежных инструментальных материалов наилучшие результаты показали твердые сплавы группы ТТК, особенно с упрочняющими покрытиями. Однако некоторые импортные материалы, несмотря на высокую стоимость, не оправдали ожиданий по износостойкости.

На рис. 1 показан пример построения зависимости износа hз по задней поверхности инструмента от времени t его работы. Анализ графика показывает классический характер.

Выводы

1. Наиболее эффективными для обработки стали 09Х17Н7Ю оказались инструменты с многослойными покрытиями и те, что прошли термозаточку и полирование.
2. Рекомендации по выбору инструмента и режимов резания, указанные в каталогах, часто не соответствуют реальным условиям работы с этой сталью.
3. Оптимизация методов обработки позволяет увеличить срок службы инструмента до часа и более, что делает их пригодными для использования на современных станках с ЧПУ.

Проведено испытание режущих пластин нескольких зарубежных фирм. Здесь приведены результаты испытания режущей пластины, (рис. 6) CCMT 120404 – HMP PC9030 фирмы Korloy. Inc. (Корея).

Это исследование поможет предприятиям выбрать наиболее подходящие инструменты и методы для обработки коррозионно-стойкой стали, снизив затраты на замену оборудования и повысив эффективность производства.

Источник: Ситамов Э.С., Мокрицкий Б.Я. Результаты сравнительного исследования износостойкости твердосплавного инструмента при обработке нержавеющей стали. Металлообработка, 2018, № 4(106), с. 7-13.