Grundläggande metallurgi
Alla rostfria stål innehåller mer än eller lika med 10,5 % Cr, vilket bildar en självläkande passiv film. De är grupperade i:
Austenitisk (300-serie): Ansikts-centrerad kubisk, icke-magnetisk, utmärkt korrosionsbeständighet men benägen att hårdna.
Martensitisk (400-serie): Kropps-centrerad kubisk, magnetisk, kan värmebehandlas till mer än eller lika med 55 HRC, lägre korrosionsbeständighet.
Ferritisk (400-serie): Magnetisk, måttlig korrosion, låg arbetshärdning-, bra för tunnväggiga delar.
Nederbörds-härdning (15-5 PH, 17-4 PH): Martensitiska + Cu/Nb-tillsatser; lösningsmjuk och åldras sedan till 40–50 HRC.
Viktiga fysiska egenskaper för bearbetning
Värmeledningsförmåga: 16 W m⁻¹ K⁻¹ (≈ ¼ kolstål) → värmen stannar vid verktygsspetsen.
Specifik värme: 500 J kg⁻¹ K⁻¹ → temperaturen stiger snabbt.
Elastisk modul: 200 GPa → höga skärkrafter, stark fjäder-tillbaka på tunna väggar.
Arbets-härdningsexponent (n) 0,3–0,5 → ythårdhet kan hoppa 30–50 % inom 0,1 s efter skärning.
Populära sorter och bearbetningsbeteende
表格
复制
| Betyg (AISI) | Skick | Draghållfasthet [MPa] | Hårdhet [HB] | Bearbetningsindex* | Typisk användning | Anmärkningar för bearbetning |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 303 | Glödgat | 415–450 | 190–240 | 160 % | Skruvar, axlar | S-läggs till för trasiga marker; bäst bland austenitiska . |
| 304 | Glödgat | 520–720 | 170–220 | 100 % (baslinje) | Mat, medicin | Balanserade egenskaper; starkt arbete-härdning, behöver vassa verktyg . |
| 316L | Glödgat | 490–690 | 160–210 | 95 % | Marine, Pharma | Mo höjer skärkrafterna 5–8 % jämfört med 304 . |
| 416 | Glödgat | 550–750 | 200–240 | 180 % | Ventiler, växlar | Gratis-bearbetningssvavel; kan härdas till 40 HRC. |
| 17-4 PH | Lösning | 800–950 | 290–350 | 70 % | Aero, formar | Ålder till 40–48 HRC; använd CBN eller keramik för slutskärningar. |
| 440C | Glödgat | 750–950 | 250–270 | 60 % | Blad, lager | Härda till 58–60 HRC; mala hellre än fräs om det är helt hårt. |
*Index i förhållande till 304=100 % (högre=lättare).
Urvalschecklista
Steg 1: Miljö
Endast inomhusfuktighet → 303, 416, 430F OK.
Klorid/marin → 316L, 2205 duplex eller 630 (17-4 PH) efter passivering.
Steg 2: Mekanisk belastning
Trötthet eller tryck > 300 MPa → 17-4 PH, 15-5 PH, martensitisk 431.
Slag vid –40 grader → 304L, 321, 347 (austenitisk seghet).
Steg 3: Efter-bearbetningsvärmebehandling
Behöver 40–50 HRC → Välj härdbar martensitisk eller PH-kvalitet.
Måste förbli icke-magnetisk → Håll fast vid austenitisk (303, 304, 316).
Steg 4: Bearbetningsekonomi
Högsta produktivitet/längsta verktygslivslängd → 303, 416, 430F.
Balanserad kostnad & korrosion → 304, 3CR12.
Premium korrosion + styrka → 316L, 904L, 17-4 PH; acceptera lägre bearbetbarhet.
Snabbt beslutsträd
Skruvar/beslag med hög-volym → 303 eller 416
Food/pharma, svetsning krävs → 304L eller 316L
Marint exteriör, kloridexponering → 316L eller 2205
Flyg, hög hållfasthet, 200 graders service → 17-4 PH (H1150)
Skärblad, 55 HRC efter härdning → 440C eller 1,4112
