Сверление при минусовых температурах. С какими проблемами можно столкнуться, условия работы, какие свёрла лучше?

Сложность сверления металлов, особенно при отрицательных температурах, зависит непосредственно от природы обрабатываемого материала.

При обработке обычных углеродистых сталей отрицательные температуры незначительно влияют на сложность сверления и ресурс сверла, как и при обработке хромистых нержавеющих сталей.

При сверлении нержавеющих сталей аустенитного класса низкие температуры негативно сказываются на трудоёмкости процесса и приводят к быстрому изнашиванию сверла.

1. Сверление «обычных» углеродистых сталей:

Прочностные свойства углеродистых конструкционных сталей, такие как предел прочности и предел текучести, возрастают с уменьшением температуры. Такой же особенностью обладают и хромистые коррозионно-стойкие стали мартенситного класса* – при понижении температуры их механические свойства меняются аналогичным образом.

* марки, типа С1 и С3 по ГОСТ ISO 3506–2014, 12Х13 и 20Х17Н2 по ГОСТ 5632-2014 или 410 и 420 по стандартам AISI.

Как известно из теории обработки металлов резанием: чем выше механические свойства обрабатываемого материала, тем хуже обрабатываемость резанием и интенсивнее износ инструмента. Таким образом, увеличение прочности конструкционных углеродистых и хромистых нержавеющих сталей при отрицательных температурах будет негативно сказываться на изнашивании режущего инструмента.

Однако этот эффект будет иметь влияние только в начале процесса сверления.

Это связано с тем, что примерно 85–90 % всей работы резания превращается в тепловую энергию, часть которой поглощается деталью. В результате этого зона сверления быстро нагревается до температур, значительно превышающих температуру при нормальных условиях (+20°С) и эффект упрочнения обрабатываемого материала исчезает.

С другой стороны, отрицательная окружающая температура способствует более интенсивному теплоотводу из зоны контакта режущего инструмента и детали, что увеличивает стойкость свёрл.

Таким образом отрицательная температура практически не влияет на трудоемкость сверления обычных углеродистых и хромистых нержавеющих сталей.

2. Сверление нержавеющих сталей:

Иначе обстоит дело при сверлении коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, типа марок А2 и А4 по ГОСТ ISO 3506–2014, Х18Н10 и Х17Н14М3 по ГОСТ 5632-2014

Такие сплавы склонны к интенсивному упрочнению в результате пластической деформации, особенно в холодном состоянии. Высокая температура в сочетании со значительным контактным давлением вызывает интенсивное схватывание соприкасающихся друг с другом поверхностей. Это приводит к разрушению режущей кромки инструмента.

Поэтому отрицательные температуры будут оказывать негативное влияние на трудоемкость сверления нержавеющих сталей аустенитного класса и изнашивание режущего инструмента.

Для решения этой проблемы компания BEST-Крепёж предлагает свёрла ELNAR®:

- серия HSS-G из высококачественной быстрорежущей стали марки М2 (Р6М5) – для сверления «обычных» углеродистых сталей,

- серия HSS-Е из высококачественной кобальтовой быстрорежущей стали – для сверления труднообрабатываемых нержавеющих сталей.

Они изготовлены из быстрорежущей стали марки М35 (Р6М5К5), которая дополнительно легирована кобальтом. Кобальт способствует увеличению твёрдости и сообщает инструменту высокую красностойкость. Это особенно актуально при повышенном изнашивании сверла в процессе резания аустенитных коррозионно-стойких сплавов при отрицательных температурах.