Вільне оброблення
Обробка сталі

Безперешкодні сталі (також називаються сталями для вільного різання) - це вуглецеві сталі з навмисними добавками сірки, свинцю, фосфору або вісмуту, які покращують оброблюваність, сприяючи утворенню коротких, ламаних стружок і зменшуючи різальні сили. Вони використовуються в обробці на верстатах з ЧПУ, коли висока продуктивність, швидкі цикли та відмінна поверхнева обробка важливіші за максимальну механічну міцність або зварюваність. Загальні марки включають 1215 (сірка + фосфор), 12L14 (свинцеві, найбільш оброблювальні) та SUM24L (японський стандарт JIS, еквівалентний 12L14). Безперешкодні сталі обробляються на швидкостях 100–150% швидше, ніж стандартні вуглецеві сталі, що значно знижує вартість за деталь у виробництві великої кількості.

1215 (AISI 1215, UNS G12150) є сталлю з найвищою оброблюваністю безсвинцевого вільнообробного сталевого класу, що містить підвищений вміст сірки (0.26–0.35%) та фосфору (0.04–0.09%) для отримання коротких стружок і зменшення зносу інструментів. Він досягає рейтингу оброблюваності приблизно 136% відносно AISI B1112. 1215 використовується для компонентів, що обробляються на токарних верстатах у великих обсягах, гідравлічних з'єднань, муфт, різьбових стержнів, шпильок та прецизійних валів, де потрібні швидкі цикли обробки та відмінна поверхнева обробка. Він не підходить для зварювання, термічної обробки або застосувань, що вимагають значної пластичності.

12L14 (AISI 12L14, UNS G12144) є свинцевою сталлю з легким обробленням — додавання свинцю (0,15–0,35%) до базового складу 1215 надає їй рейтинг оброблюваності приблизно 170% відносно AISI B1112, що робить її найоброблювальнішим сталевим сортом, доступним на ринку. Свинцеві включення діють як внутрішні мастила під час різання, зменшуючи тертя, знос інструментів та температури різання. 12L14 забезпечує відмінні поверхневі обробки на високошвидкісних ЧПУ токарних верстатах і використовується для виготовлення прецизійних компонентів, частин інструментів, кріплень, фітингів та втулок. Примітка: 12L14 містить свинець і підлягає регламентам RoHS та REACH — перевірте відповідність перед використанням у споживчих або контакту з їжею застосуваннях.

SUM24L — це японське позначення стандарту JIS G 4804 для сталі, що легко обробляється, еквівалентної AISI 12L14. Це свинцевий резульфуризований вуглецевий сталевий сплав з складом і оброблюваністю, дуже близькими до 12L14 — суфікс 'L' в обох позначеннях вказує на вміст свинцю. SUM24L є переважаючим класом сталі, що легко обробляється, у японських та східноазійських виробничих специфікаціях, тоді як 12L14 є північноамериканським позначенням для тієї ж сім'ї сплавів. Обидва можуть бути взаємозамінними для більшості застосувань токарної обробки з ЧПУ та прецизійних компонентів.

Безперешкодні сталі (1215, 12L14, SUM24L) мають дуже обмежені можливості термічної обробки та зварювання. Їх не можна ефективно загартувати або загартувати до корисних рівнів міцності через низький вміст вуглецю та добавки сірки/свинцю. Зварювання не рекомендується — включення сірки та свинцю викликають гаряче тріщини та пористість у зоні зварювання, а свинець випаровується під час зварювання, виробляючи токсичні дими. Якщо потрібна термічна обробка або зварювання, вкажіть стандартну вуглецеву сталь (1018, 1045) або леговану сталь замість цього. Безперешкодні сталі оптимізовані виключно для швидкості обробки та поверхневого оздоблення.

Безперешкодні сталі (1215, 12L14, SUM24L) приймають більшість стандартних обробок поверхні, включаючи цинкове електролітичне покриття (найбільш поширене), безелектролітичний нікель, чорний оксид, фосфатне покриття та олов'яне покриття. Зверніть увагу, що 12L14 та SUM24L містять свинець — деякі покривні підприємства вимагають спеціального поводження, і певні процеси покриття можуть бути несумісними. Розміри отворів і валів перед покриттям повинні бути розраховані з урахуванням товщини покриття, щоб після покриття посадки були правильними. Завжди підтверджуйте з вашим постачальником обробки поверхні щодо основних металів, що містять свинець.

Безперешкодні сталі є одними з найпростіших матеріалів для дотримання точних допусків завдяки їх відмінному контролю стружки та стабільній поведінці при різанні. Стандартний допуск обробки на верстатах з ЧПУ становить ±0,01 мм. Для точних розмірів валів і отворів ми зазвичай дотримуємося ±0,005–0,008 мм. Обробка поверхні Ra 0,4–0,8 мкм досягається в обробленому вигляді без додаткових операцій фінішної обробки. Ці сталі особливо добре підходять для обробки на верстатах з ЧПУ з подачею прутків у великих обсягах, де потрібні стабільні допуски на великі кількості.

12L14 та SUM24L містять свинець (0.15–0.35%) і зазвичай не відповідають вимогам RoHS для використання в електричному та електронному обладнанні (EEE), що продається в Україні. Директива RoHS 2011/65/EU обмежує вміст свинцю до 0.1% за вагою в однорідних матеріалах для EEE. Якщо ваша програма вимагає відповідності RoHS, вкажіть 1215 (без свинцю) замість цього. 1215 пропонує подібну оброблюваність (136% проти 170%) без свинцю. Завжди перевіряйте конкретне виключення або обсяг застосування з вашою командою з дотримання вимог перед тим, як вказувати сталеві сплави зі свинцем.