Để tạo ra các bộ phận gia công cơ khí chất lượng hàng đầu, chúng ta cần xem xét một số yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến quá trình gia công. Việc xem xét bắt đầu với
 

• Việc lựa chọn loại máy phù hợp nhất cho công việc, lựa chọn dụng cụ phù hợp cho công việc
• Chất liệu phù hợp nhất.
• Và cuối cùng là kỹ thuật xử lý sau.

Đối với nhiều ứng dụng gia công, thép không gỉ (Inox) là vật liệu được lựa chọn. Bên cạnh các đặc tính cơ học và hóa học thuận lợi, Inox còn có nhiều hợp kim khác nhau phù hợp với hầu hết mọi mục đích sử dụng.
 

Tìm hiểu về vật liệu gia công thép không gỉ: Inox 304 và Inox 303

Hợp kim được sử dụng rộng rãi nhất trong nhóm thép không gỉ này là Loại 304 hay còn gọi là thép không gỉ 18-8. Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng thép không gỉ Loại 304 có đặc tính gia công khó khăn do nó có xu hướng đông cứng với tốc độ rất nhanh. Để tăng khả năng gia công, các nhà khoa học vật liệu đã sửa đổi Loại 304 bằng cách thêm lưu huỳnh hoặc selen. Thép không gỉ thu được là Loại 303. Thành phần vật liệu của Loại 303 cũng có một chút thay đổi về các đặc tính khác.

 

So sánh vật liệu gia công Inox 304 và Inox 303

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn sự khác biệt giữa thép không gỉ 304 và 303 là gì?
 

– Tính chất vật lý và cơ học

Hầu hết các tính chất vật lý, chẳng hạn như mật độ, mô đun đàn hồi, điện trở riêng, nhiệt dung riêng, độ dẫn nhiệt, giãn nở nhiệt, tính thấm từ và nhiệt độ ủ của cả thép không gỉ Loại 304 và Loại 303 đều giống nhau. Tính chất cơ học hơi khác nhau. Loại 303 có độ bền kéo cao hơn một chút so với Loại 304, nhưng có cường độ năng suất và khả năng kéo dài thấp hơn.  
 

– Tính chất hóa học

Sự khác biệt chính giữa thành phần hóa học của Loại 304 và Loại 303 là việc bổ sung Lưu huỳnh vào sau. Bên cạnh Lưu huỳnh được thêm vào, Loại 303 có lượng Phốt pho tăng lên đáng kể. Phiên bản loại 303Se có chứa Selenium. Tuy nhiên, việc sản xuất 303Se ngày nay rất hiếm.

Các hợp kim thép không gỉ như Loại 303UX và Loại 304Cu còn chứa Đồng trong thành phần hóa học của chúng. Đồng làm giảm độ cứng và tính thấm của vật liệu, mang lại khả năng chống ăn mòn và tăng khả năng gia công của hợp kim . 
 

– Khả năng gia công

Khi so sánh với các vật liệu khác như Nhôm hoặc Thép ít cacbon, Thép không gỉ khó gia công hơn. Nó có xu hướng tạo ra các phoi dài và dạng sợi dẫn đến hình thành cạnh trên dụng cụ. Lý do đằng sau sự khác biệt trong gia công thép không gỉ nằm ở các đặc tính sau; độ bền kéo cao, sự chênh lệch lớn giữa cường độ năng suất và cường độ kéo cuối cùng; độ dẻo và độ dẻo dai cao; tỷ lệ làm việc chăm chỉ cao; và độ dẫn nhiệt thấp.

Mặc dù có đặc tính và hành vi khác nhau, Inox có thể gia công được bằng kỹ thuật thích hợp. Cụ thể là, Inox đòi hỏi nhiều năng lượng hơn, tốc độ cắt thấp hơn, chỉ có bước tiến dương, dụng cụ và đồ gá cứng, sử dụng máy cắt phoi hoặc dụng cụ uốn cong cũng như khả năng bôi trơn và làm mát tuyệt vời trong quá trình gia công.

Trong số nhiều hợp kim của thép không gỉ, một số hợp kim dễ gia công hơn những hợp kim khác. Nhóm hợp kim thép không gỉ dễ gia công hơn được gọi là hợp kim gia công tự do. Loại 303 là thành viên phổ biến nhất trong họ này. Hợp kim gia công tự do chứa các thành phần thành phần vật liệu bổ sung như Lưu huỳnh, Selen, Chì, Đồng, Nhôm và Phốt pho. Hợp kim gia công tự do tạo ra ít ma sát hơn và ít tích tụ vật liệu hơn khi tiếp xúc với dụng cụ gia công. Ngoài ra, chip dễ bị vỡ trong quá trình gia công.

Inox Loại 303 đã cải thiện khả năng gia công so với Loại 304, đây là loại không thể gia công tự do . Mặt khác, khả năng hàn thép không gỉ loại 304 cao hơn so với loại 303.
 

– Khả năng chống ăn mòn

Tất cả các loại Inox austenit đều có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Sự khác biệt về thành phần hóa học của hợp kim gây ra sự khác biệt về khả năng chống ăn mòn. Inox loại 303 có khả năng chống ăn mòn giảm so với Loại 304, do có thêm Lưu huỳnh và phốt pho. 

Loại 303 chống ăn mòn từ tất cả các nguồn khí quyển, chất khử trùng, hóa chất hữu cơ và thuốc nhuộm. Chúng kháng axit nitric tốt, axit sunfuric vừa phải và axit halogen kém. Để có khả năng chống ăn mòn tối ưu, tất cả các bộ phận làm bằng Inox Loại 303 phải được làm sạch và thụ động sau khi gia công để loại bỏ dầu mỡ, dấu vân tay và các hạt lạ khác như các hạt sắt còn sót lại khỏi dụng cụ.
 

– Các ứng dụng thực tế

Do khả năng gia công tăng lên, chúng tôi sử dụng Inox Loại 303 để chế tạo các bộ phận cần gia công nặng. Các ứng dụng phổ biến nhất của Loại 303 là gia công ốc vít, đai ốc và bu lông, phụ kiện máy bay, bánh răng, ống lót, linh kiện điện, thân van, trục và van.

Loại 304, là một trong những hợp kim Inox phổ biến nhất, được sử dụng để chế tạo các thiết bị nhà bếp, thiết bị chế biến thực phẩm hoặc chất lỏng, vật liệu xây dựng, thiết bị hàng hải, thùng chứa hóa chất, trang trí kiến ​​trúc phụ tùng ô tô và bộ trao đổi nhiệt.

Do khả năng chống ăn mòn cao và hàm lượng carbon thấp, Inox Loại 304 là vật liệu được lựa chọn cho thiết bị y tế. Loại 304 không phản ứng hóa học với các mô cơ thể và dung dịch khử trùng. Nó có thể chịu được sự mài mòn cứng và lặp đi lặp lại, thường liên quan đến việc sử dụng trong y tế.  

Khả năng gia công là một tính chất quan trọng của hợp kim thép. Tuy nhiên, trong môi trường có tính ăn mòn cao và các ứng dụng dưới nước, khả năng chống ăn mòn là mối quan tâm hàng đầu. Loại 316 có khả năng chống ăn mòn cao nhất trong số các hợp kim thép không gỉ . Loại 316 rất giống với Loại 304, nhưng nó có lượng molypden tăng lên mang lại khả năng chống ăn mòn cao. Loại 316 là hợp kim được lựa chọn để cấy ghép chỉnh hình và van tim nhân tạo.

 

Các phương pháp gia công Inox phổ biến hiện nay

Gia công, cắt và mài tạo nên độ bóng và độ bóng hoàn thiện trên Inox. Gia công bao gồm các quy trình khác nhau được thực hiện cho loại và loại thép cụ thể cũng như sử dụng các công cụ và hạt dao phù hợp. Phương pháp xử lý luyện kim đặc biệt giúp các loại Prodec tăng cường khả năng gia công lên tới 40% so với các loại tiêu chuẩn. Đạt được chất lượng cắt cao bằng cách sử dụng đúng số lượng lưỡi dao với các thông số chính xác trong khi mài với độ nhám chính xác và theo từng giai đoạn mang lại bề mặt mịn.
 

– Gia công CNC Inox

Quá trình gia công bao gồm phay, tiện, khoan và ren. Inox thường khó gia công hơn thép cacbon tiêu chuẩn và nguyên tắc chung là hàm lượng hợp kim của thép càng cao thì càng khó gia công. Các loại gia công tự do giống với thép cacbon nhất trong số tất cả các loại thép không gỉ. Các loại này thường có hàm lượng lưu huỳnh hoặc selen tăng lên để tạo điều kiện cho việc bẻ phoi dễ dàng hơn. 

Khi gia công Inox, điều quan trọng là phải sử dụng các dụng cụ và hạt dao được thiết kế cho thép không gỉ, đồng thời phải tuân theo khuyến nghị của nhà cung cấp dụng cụ để có chiều dài phoi tối ưu và tăng tuổi thọ dụng cụ. 
 

– Cắt Inox

Cắt Inox có thể bao gồm các kỹ thuật cắt, đục lỗ, cưa và cắt nhiệt như cắt plasma hoặc laser. Sự khác biệt chung giữa việc cắt thép cacbon nhẹ và Inox là cần lực cắt cao hơn, nhưng các phương pháp tương tự được sử dụng để cắt thép cacbon có thể được áp dụng để cắt Inox.

Vấn đề chính khi cắt, đục lỗ và cưa là sự mài mòn hoặc sứt mẻ của dụng cụ vì điều này ảnh hưởng lớn đến chất lượng của cạnh. Số lượng lưỡi dao phải được giữ càng nhỏ càng tốt và các thông số có thể ảnh hưởng là độ hở, độ mòn dụng cụ, lực cắt và tốc độ cắt. Để cắt nhiệt, các thông số như khí bảo vệ và năng lượng đầu vào có thể ảnh hưởng đến lượng gờ được hình thành.
 

– Mài Inox

Mài bao gồm việc loại bỏ kim loại để có được bề mặt mịn hơn. Một hướng dẫn hữu ích khi mài thép không gỉ là hãy nhớ rằng mài bằng hạt rất thô (P 36) có nguy cơ gây ra các khuyết tật sâu trên bề mặt. Grit P60 hoặc P80 thường là điểm khởi đầu tốt cho nhiều ứng dụng. Các hoạt động mài tiếp theo nên diễn ra theo từng bước với giá trị hạt sạn gấp đôi trong mỗi bước, ví dụ P80-P160-P320, cho đến khi đạt được độ bóng bề mặt mong muốn.

Phải luôn sử dụng chất mài mòn chất lượng và công cụ phù hợp cho ứng dụng và phải luôn thay chất mài mòn trước khi chúng bị mòn hoàn toàn. Chất mài mòn bị mòn sẽ làm ố bề mặt thay vì loại bỏ kim loại. Để tránh rỉ sét bên ngoài, không nên sử dụng các dụng cụ tương tự cho thép cacbon cho thép không gỉ.

Gia công, cắt và mài tạo độ bóng và độ bóng hoàn thiện cho thép không gỉ. Gia công bao gồm các quy trình khác nhau được thực hiện cho loại và loại thép cụ thể cũng như sử dụng các công cụ và hạt dao phù hợp. Phương pháp xử lý luyện kim đặc biệt giúp các loại Prodec tăng cường khả năng gia công lên tới 40% so với các loại tiêu chuẩn. Đạt được chất lượng cắt cao bằng cách sử dụng lượng lưỡi dao phù hợp với các thông số chính xác, đồng thời mài bằng cách sử dụng loại hạt mài chính xác và theo từng giai đoạn sẽ mang lại bề mặt mịn.
 

 

Lời kết

Có rất nhiều loại hợp kim thép không gỉ – Inox. Mặc dù phần lớn vật liệu thép không gỉ trên thế giới là Loại 304 nhưng nó có đặc tính gia công thấp. Nhiều ứng dụng tập trung vào khả năng gia công của vật liệu sử dụng thép không gỉ Loại 303. Loại 303 cũng có đặc tính không gây mòn mong muốn. 

Việc lựa chọn vật liệu ảnh hưởng đến tỷ lệ khả năng gia công trên chi phí. Theo kinh nghiệm của chúng tôi, vật liệu rẻ nhất không phải lúc nào cũng mang lại chi phí thấp hơn. Các vật liệu có khả năng gia công thấp đòi hỏi phải thay dao thường xuyên, tăng thời gian ngừng hoạt động và độ bóng bề mặt kém. Một nguyên tắc nhỏ áp dụng cho việc gia công thép không gỉ, vì khả năng gia công giảm nên chi phí gia công liên quan sẽ tăng lên .

 Bài viết liên quan:

• Mặt bích là gì? Quy trình gia công mặt bích Inox
• Cắt laser Inox – Dịch vụ nhanh chóng, chính xác tại Cơ khí Intech
• Báo giá Cắt Laser Inox Giá Rẻ tại Hà Nội