310 스테인리스강 가공 공정: 절단, 굽힘 및 용접 기술

310형 스테인리스강(UNS S31000)은 대략 25%의 크롬과 20%의 니켈을 함유한 오스테나이트 등급입니다. 안정적인 크롬 산화물 스케일이 온도에서 산화에 저항하기 때문에 연속 사용 시 약 1050C까지 작동하는 노 부품, 열처리 설비 및 화학 장비에 지정됩니다. 310을 가치있게 만드는 특성은 빠른 가공 경화, 낮은 열 전도성 및 높은 인성 등으로 인해 기계 가공을 어렵게 만듭니다. 제조 성공은 이러한 특성에 맞서 싸우기보다는 이러한 특성을 이해하는 데 달려 있습니다.

재료 개요 및 지정된 속성

ASTM A240에 따라 유형 310(UNS S31000)은 다음 구성과 최소 기계적 값으로 지정됩니다.

요소/속성	지정된 값
탄소(C), 최대	0.25%
망간(Mn), 최대	2.00%
실리콘(Si), 최대	1.50%
인(P), 최대	0.045%
황(S), 최대	0.030%
크롬(Cr)	24.00-26.00%
니켈(Ni)	19.00-22.00%
인장 강도, 최소	515MPa
0.2% 증거 강도, 최소	205MPa
신장, 최소	40%

저-탄소 변형 310S(UNS S31008)는 두꺼운 부분의 용접성을 향상시키기 위해 탄소를 최대 0.08%로 제한합니다. 가공 방법은 둘 다 동일합니다.

절단 공정

플레이트 및 바 절단의 경우 열적 방법이 표준입니다. 레이저 절단은 절단 폭이 좁은 얇은-~-중간 부분에 적합하고, 플라즈마 절단은 두꺼운 판을 경제적으로 처리하며, 연마성 워터젯 절단은 완전히 오스테나이트 상태를 유지해야 하는 가장자리의 열 영향 영역을 완전히 방지합니다.- 기계적 톱질 및 절단이 가능하지만 합금의 높은 강도와 ​​가공{6}}경화 속도로 인해 304보다 더 많은 전력이 필요합니다. 어떤 방법이든 핵심은 한 번에 재료를 확실하게 제거하는 것입니다. 가볍고 주저하는 절단 작업은-표면을 단단하게 만들고 도구 마찰, 가장자리 찢어짐 및 표면 마감 불량을 유발합니다.

굽힘 및 성형

310은 실온에서 넉넉한 반경으로 성형되어야 합니다. 실제 최소 굽힘 반경은 재료 두께의 약 3배이며, 일반적인 304의 1-2배보다 큽니다. 합금이 변형에 저항하고 강하게 스프링백되므로 스프링백 허용치가 툴링에 내장되어야 하기 때문입니다. 열간성형이 필요한 경우 권장범위는 대략 980~1150℃이고 용체화 어닐링이 뒤따르며, 중간 온도 범위에서의 성형은 연성과 내식성을 저하시킬 수 있으므로 피해야 합니다. 심한 냉간 변형은 변형 유도 마르텐사이트를 통해 약간의 자성을 유도할 수도 있으며, 이는 용체화 어닐링에 의해 제거됩니다.

용접 기술

아르곤 아크 용접이라고도 하는 가스 텅스텐 아크 용접은 정밀한 열 제어와 깨끗한 용접 금속을 제공하기 때문에 310에서 선호되는 방법입니다. 더 무거운 부분에는 차폐 금속 아크 용접과 수중 아크 용접도 사용됩니다. ER310과 같은 적합한 용가재는 용접 용착물이 전체 합금 함량을 유지하도록 지정됩니다. 310 작업은-경화되고 열전도율이 낮기 때문에 열이 빠르게 축적됩니다. 스트링거 비드, 적절한 열 입력 및 제어된 층간 온도를 사용하고 통과 사이에 작업을 냉각시킵니다. 약 425C 이상 또는 부식성 매체에 사용되는 부품의 경우 급속 냉각을 통해 약 1066-1121C에서 용접 후 어닐링을 수행하여 완전한 오스테나이트 구조를 복원하고 2차 탄화물을 용해하며 용접 영역을 다시 균질화합니다.

가공 매개변수 및 표면 품질

날카롭고 견고한 툴링은 우수한 310 가공의 기초입니다. 포지티브 경사각, 탄소강에 사용되는 것보다 낮은 절삭 속도, 넉넉한 절삭유는 공구를 무디게 하고 표면을 저하시키는 가공 경화를 줄여줍니다.{2}} 무딘 공구, 공격적인 이송 및 불충분한 윤활은 표면 조도 불량, 채터링 및 치수 드리프트의 일반적인 원인입니다. 드릴링 및 태핑의 경우 느린 속도를 사용하고 공구를 자주 빼내 칩을 제거하고 냉각시키십시오.

FAQ

Q1: 310 스테인리스강 절단에 적합한 도구는 무엇입니까?

A: 포지티브 경사각이 있는 날카로운 고속-강 또는 초경합금 공구. 절삭날은 가공 경화 및 절삭력을 최소화하기 위해 날카로운 상태를 유지해야 합니다.

Q2: 310에는 어떤 굽힘 반경이 필요합니까?

A: 스프링백을 고려하여 재료 두께의 최소 약 3배; 열간 성형을 사용하는 경우 용액 어닐링을 수행해야 합니다.

Q3: 310에는 어떤 용접 방법이 일반적으로 사용됩니까?

A: 용접 품질을 위해서는 가스 텅스텐 아크 용접(아르곤 아크 용접)이 선호됩니다. 차폐 금속 아크 용접 및 수중 아크 용접도 사용되며 모두 ER310 필러와 일치합니다.

Q4: 310에는 -용접 후 열처리가 필요합니까?

A: 높은 온도나 부식성 환경에서 서비스를 수행하려면 응력을 완화하고 부식 및 내열성을 복원하기 위해 약 1066~1121C에서 용접 후 어닐링을 수행하는 것이 -권장됩니다.

Q5: 가공 표면 품질이 좋지 않은 이유는 무엇입니까?

A: 일반적으로 무딘 공구, 부적절한 절삭 매개변수 또는 윤활 부족으로 인해 발생합니다. 이러한 요소를 최적화하면 표면 품질이 복원됩니다.

Q6: 310이 304보다 가공하기 더 어렵나요?

A: 그렇습니다. 가공 경화 속도가 빨라지고 열전도율이 낮아지며 인성이 높아지기 때문입니다. 더 느린 속도와 엄격한 설정이 필요합니다.