Легкообрабатывающаяся сталь
Стальная обработка

Стали с легированной заготовкой (free-machining steels, также называют сталями с легкой обрабатываемостью) — это углеродистые стали с умышленными примесями серы, свинца, фосфора или висмутa, которые улучшают обрабатываемость за счет образования коротких зазубр и снижения резательных усилий. Их используют в ЧПУ-машиности, когда важнее высокая производственная мощность, быстрые циклы и отличная поверхность, чем максимальная прочность или свариваемость. Обычно применяются марки 1215 (сера + фосфор), 12L14 (с свинцом, самая обрабатываемая) и SUM24L (японский стандарт JIS, эквивалент 12L14). Стали с легированной обработкой режущей скоростью на 100–150% выше, чем у стандартных углеродистых сталей, что значительно снижает себестоимость на крупносерийном производстве.

1215 (AISI 1215, UNS G12150) — сталь с наивысшей обрабатываемостью среди нелегированных стержневых сталей, содержит повышенное содержание серы (0,26–0,351%) и фосфора (0,04–0,091%), образуя короткие стружки и уменьшая износ инструмента. Обеспечивает оценку обрабатываемости примерно 1361 по отношению к AISI B1112. 1215 используется для крупных серий точеных компонентов, гидравлических фитингов, муфт, резьбовых стержней, шпилек и прецизионных валов, где требуются быстрые циклы и отличная поверхность. Не подходит для сварки, термической обработки или применений, требующих значительной пластичности.

12L14 (AISI 12L14, UNS G12144) — это легированная свинцованная сталь с высокой обрабатываемостью — добавление свинца (0,15–0,351%) к базовому составу 1215 обеспечивает обрабатываемость примерно 1701 по отношению к AISI B1112, что делает её самой обрабатываемой сталью на коммерческом рынке. Включения свинца действуют как внутренние смазки во время резки, уменьшают трение, износ инструмента и температуру резки. 12L14 обеспечивает отличные поверхности на высокоскоростных ЧПУ-станках и используется для прецизионных деталей, инструментальных частей, крепежа, фитингов и втулок. Примечание: 12L14 содержит свинец и подлежит требованиям RoHS и REACH — подтверждайте соответствие перед указанием в потребительских или пищевых применениях.

SUM24L — японское обозначение по стандарту JIS G 4804 для стали с легированной обрабатываемостью, эквивалентной AISI 12L14. Это углеродистая сталь с содержанием свинца и длящим ремеделением, близкое по составу и обрабатываемости к 12L14 — суффикс 'L' в обоих обозначениях указывает на содержание свинца. SUM24L является преобладающим марочным обозначением стали с легированной обрабатываемостью в японских и восточноазиатских спецификациях, тогда как 12L14 — североамериканская маркировка той же группы сплавов. Оба варианта взаимозаменяемы для большинства задач токарной обработки и прецизионных компонентов.

Стали с легированной обработкой (1215, 12L14, SUM24L) имеют очень ограниченные возможности термообработки и сварки. Их невозможно эффективно глубоко или перегартовывать для достижения полезных прочностных уровней из-за низкого содержания углерода и примесей серы/свинца. Сварка не рекомендуется — включения серы и свинца вызывают горячие трещины и пористость в зоне сварки, а свинец испаряется во время сварки, образуя токсичные пары. Если требуется термообработка или сварка, укажите стандартную углеродистую сталь (1018, 1045) или легированную сталь. Стали с легированной обработкой оптимизированы исключительно для скорости обработки и качества поверхности.

Свободно-обрабатывающиеся стали (1215, 12L14, SUM24L) принимают большинство обычных видов поверхностной обработки, включая гальваническую оцинковку (наиболее распространенную), никелирование без электролиза, черное оксидирование, фосфатирование и лужение. Учтите, что 12L14 и SUM24L содержат свинец — некоторые заводы по обработке требуют особого обращения, иCertain процессы plating may not be compatible. Предварительная обработка отверстий и валов должна быть рассчитана с учетом толщины покрытия, чтобы после нанесения покрытия посадки были правильными. Всегда уточняйте у поставщика поверхностной обработки насчет основанных металлов, содержащих свинец.

Свободнообрабатывающиеся стали — одни из самых удобных материалов для поддержания строгих допусков благодаря отличному контролю стружки и устойчивому режиму резания. Обычный допуск на токарную обработку на ЧПУ составляет ±0,01 мм. Для прецизионных размеров валов и отверстий мы регулярно достигаем ±0,005–0,008 мм. Поверхностная отделка Ra 0,4–0,8 мкм может быть получена как отпиленная без дополнительных финишных операций. Эти стали особенно хорошо подходят для высокообъемной токарной обработки на станках с подачей заготовок в стержнях, где требуются устойчивые допуски при большое количество деталей.

12L14 и SUM24L содержат свинец (0,15–0,35%) и в целом не соответствуют RoHS для использования в электрическом и электронном оборудовании (EEE), продаваемом в ЕС. Директива RoHS 2011/65/EU ограничивает содержание свинца до 0,1% по массе в однородных материалах для EEE. Если ваше применение требует соответствия RoHS, укажите вместо этого 1215 (без свинца). 1215 обеспечивает аналогичную обрабатываемость (136% против 170%) без свинца. Всегда уточняйте конкретное освобождение или область применения у вашей группы комплаенса перед спецификацией содержащей свинец стали.