Сверление нержавеющей стали: что нужно сделать правильно.

Наиболее важным фактором при сверлении нержавеющей стали является материал сверла. В промышленности чаще всего используются два варианта: быстрорежущая сталь M2 и M35. Понимание разницы между ними гораздо важнее, чем кажется большинству покупателей.

Быстрорежущая сталь М2
M2 — это стандартная марка быстрорежущей стали и наиболее распространенный в мире материал для сверл. Ее состав — приблизительно 6% вольфрама, 5% молибдена, 4% хрома и 2% ванадия — обеспечивает ей хорошую твердость, приемлемую ударную вязкость и достаточную производительность при работе с широким спектром распространенных материалов.

Ограничением стали марки М2 для обработки нержавеющей стали является ее твердость при высоких температурах, также называемая краснотвердостью. Это показатель способности материала сохранять твердость при повышенных температурах. Твердость стали М2 начинает существенно снижаться при температуре около 550–600 °C. При сверлении нержавеющей стали — особенно в производственных условиях или при недостаточном охлаждении — температура режущей кромки регулярно превышает этот диапазон.

Когда режущая кромка размягчается, она перестает резать и начинает тереться. Трение увеличивается, нагрев еще больше возрастает, упрочненный слой становится труднее пробить, и срок службы инструмента резко сокращается. Поломка не всегда происходит внезапно — обычно она проявляется в виде постепенно усиливающегося ощущения подачи, увеличения заусенцев вокруг выходного отверстия и ухудшения стабильности диаметра отверстия, прежде чем сверло окончательно выйдет из строя.

Быстрорежущая сталь М35 с кобальтом
В стали M35 используется тот же базовый состав, что и в стали M2, с добавлением примерно 5% кобальта. Кобальт не принимает непосредственного участия в процессе резки — он не образует карбидов и не повышает твердость при комнатной температуре в сколько-нибудь значимой степени. Его роль заключается в стабилизации стальной матрицы при высоких температурах, повышая точку, при которой твердость начинает снижаться.

Сталь M35 сохраняет полезную твердость примерно до 630–650 °C. Разница в 50–80 °C по сравнению с M2 может показаться незначительной, но срок службы инструмента в этом диапазоне очень чувствителен к температуре. В контролируемых сравнительных испытаниях на аустенитной нержавеющей стали сталь M35 обычно обеспечивает в два-три раза больше отверстий на одно сверло, чем сталь M2 при эквивалентных условиях — и часто значительно больше, когда работа включает прерывистую резку, переменную скорость подачи или неполное охлаждение.

Для покупателей экономическое сравнение очевидно: сверла M35 стоят дороже за единицу, но стоимость одного просверленного отверстия — с учетом частоты замены, простоев оборудования и процента брака из-за низкого качества отверстия — как правило, ниже в любых производственных условиях, связанных с нержавеющей сталью.

Когда M2 все еще приемлем
Материал M2 не является категорически непригодным для нержавеющей стали. При следующих условиях он может демонстрировать удовлетворительные характеристики:

•Низкие скорости резания с обильным подачей охлаждающей жидкости.
•Прерывистое бурение с небольшим объемом работы, при котором буровое долото успевает остыть между скважинами.
•Более тонкий материал (≤3 мм), в местах кратковременного контакта сверла с заготовкой.
•Когда ограничения по стоимости делают использование стали M35 нецелесообразным, а допуски на качество отверстий достаточно широки.

При крупносерийном производстве, работе с толстыми материалами или в случаях, когда точность размеров имеет решающее значение, сталь марки M35 является более надежным выбором.