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Diferença entre usinagem de aço inoxidável Tipo 303 e Tipo 304

A seleção do material é vital para uma usinagem econômica em tornos tipo suíço. Como o aço inoxidável mais comum Tipo 304 e sua versão modificada da liga Tipo 303 se comparam em usinabilidade e outras propriedades?


Para produzir peças usinadas de alta qualidade, precisamos considerar vários fatores diferentes que influenciam o processo de usinagem. A consideração começa com

Neste artigo, focamos nos detalhes sobre a seleção do material para o trabalho de usinagem.

Para uma ampla variedade de aplicações de usinagem, o aço inoxidável é um material de escolha. Além de suas propriedades mecânicas e químicas vantajosas, o aço inoxidável vem em muitas ligas diferentes que se adaptam a praticamente qualquer uso.



Usamos mais comumente o tipo austenítico de ligas de aço inoxidável para usinar peças nos tornos do tipo suíço. O aço inoxidável austenítico contém cromo, níquel e manganês como seus principais elementos de liga. A liga mais utilizada neste grupo de aço inoxidável é o Tipo 304, também conhecido como aço inoxidável 18-8. Apesar de suas muitas vantagens, o aço inoxidável Tipo 304 tem características de usinagem difíceis, devido à sua inclinação para endurecer a uma taxa muito rápida. Para aumentar sua usinabilidade, os cientistas de materiais modificaram o Tipo 304 adicionando enxofre ou selênio. O aço inoxidável resultante é o Tipo 303 . A composição do material do Tipo 303 também alterou ligeiramente outras características. Vamos dar uma olhada em quais são as diferenças entre o aço inoxidável 304 e 303?

Propriedades físicas e mecânicas


A maioria das propriedades físicas, como densidade, módulo de elasticidade, resistência elétrica específica, calor específico, condutividade térmica, expansão térmica, permeabilidade magnética e temperatura de recozimento do aço inoxidável Tipo 304 e Tipo 303 são as mesmas. As propriedades mecânicas diferem ligeiramente. O Tipo 303 tem resistência à tração um pouco maior quando comparado ao Tipo 304, mas tem menor resistência ao escoamento e capacidade de alongamento.

Propriedades Químicas


A principal diferença entre as composições químicas do Tipo 304 e do Tipo 303 é a adição de Enxofre ao último. Ao lado do Enxofre adicionado, o Tipo 303 tem uma quantidade significativamente maior de Fósforo. A versão do tipo 303Se contém Selenium. No entanto, a produção de 303Se é rara hoje em dia.

As ligas de aço inoxidável como o Tipo 303UX e o Tipo 304Cu contêm adicionalmente Cobre em sua composição química. O cobre reduz o endurecimento e a permeabilidade do trabalho, fornece resistência à corrosão e aumenta a usinabilidade da liga .

Usinabilidade


Quando comparado a outros materiais, como alumínio ou aço com baixo teor de carbono, o aço inoxidável é mais difícil de usinar. Ele tende a produzir fichas longas e fibrosas levando à aresta postiça na ferramenta. As razões por trás das diferenças na usinagem do aço inoxidável estão nas seguintes propriedades; alta resistência à tração, a grande propagação entre a resistência à tração e a resistência à tração final; alta ductilidade e tenacidade; alta taxa de endurecimento do trabalho; e, baixa condutividade térmica.



Apesar de suas propriedades e comportamento diferenciado, o aço inoxidável é usinável com técnica adequada. Ou seja, o aço inoxidável requer mais potência, velocidades de corte mais baixas, apenas avanço positivo, ferramentas e acessórios rígidos, utilização de quebra-cavacos ou encrespadores e excelente lubrificação e resfriamento durante a usinagem.

Entre muitas ligas de aço inoxidável, algumas são mais usináveis ​​que outras. A família mais usinável de ligas de aço inoxidável é chamada de ligas de usinagem livre. O tipo 303 é o membro mais comum desta família. As ligas de usinagem livre contêm elementos adicionais de composição do material, como Enxofre, Selênio, Chumbo, Cobre, Alumínio e Fósforo. As ligas de usinagem livre produzem menos atrito e menor acúmulo de material quando em contato com a ferramenta de usinagem. Além disso, os cavacos se quebram facilmente durante a usinagem.

O aço inoxidável tipo 303 melhorou a usinabilidade em relação ao tipo 304, que é um tipo de usinagem não livre . Por outro lado, a soldabilidade do aço inoxidável Tipo 304 é maior quando comparada ao Tipo 303.

Resistência à corrosão


Todos os tipos de aço inoxidável austenítico possuem excelente resistência à corrosão. As diferenças na composição química das ligas causam as diferenças na resistência à corrosão. O aço inoxidável tipo 303 tem menor resistência à corrosão quando comparado ao tipo 304, devido à adição de enxofre e fósforo.

O tipo 303 resiste à corrosão de todas as fontes atmosféricas, esterilizadores, produtos químicos orgânicos e corantes. Eles resistem bem ao ácido nítrico, ácido sulfúrico moderadamente e ácido halogênio mal. Para uma resistência à corrosão ideal, todas as peças feitas de aço inoxidável tipo 303 devem ser limpas e passivadas após a usinagem para remover graxa, óleo, impressões digitais e outras partículas estranhas, como sobras de partículas de ferro das ferramentas.

Aplicativos


Devido à sua maior usinabilidade, usamos aço inoxidável Tipo 303 para fazer peças que precisam de usinagem pesada. As aplicações mais comuns do Tipo 303 são usinagem de parafusos, porcas e parafusos, acessórios de aeronaves, engrenagens, buchas, componentes elétricos, corpos de válvulas, eixos e válvulas.

O tipo 304, sendo uma das ligas de aço inoxidável mais populares, é usado para fabricar utensílios de cozinha, equipamentos de processamento de alimentos ou líquidos, materiais de construção, equipamentos marítimos, recipientes químicos, acabamentos arquitetônicos de peças automotivas e trocadores de calor.

Devido à sua alta resistência à corrosão e baixo teor de carbono, o aço inoxidável Tipo 304 é um material de escolha para equipamentos médicos. O tipo 304 não reage quimicamente com tecidos corporais e soluções esterilizantes. Ele pode suportar o desgaste duro e repetitivo, geralmente associado ao uso médico.

A usinabilidade é uma propriedade significativa das ligas de aço. No entanto, em ambientes altamente corrosivos e aplicações subaquáticas, a resistência à corrosão é a principal preocupação. O tipo 316 tem uma das mais altas resistências à corrosão entre as ligas de aço inoxidável . O tipo 316 é muito semelhante ao tipo 304, mas possui uma quantidade maior de molibdênio que fornece alta resistência à corrosão. O tipo 316 é uma liga de escolha para implantes ortopédicos e válvulas cardíacas artificiais.

Conclusão


Há uma grande variedade de ligas de aço inoxidável. Embora a maioria do material de aço inoxidável no mundo seja do Tipo 304, ele tem propriedade de baixa usinabilidade . Muitas aplicações que colocam o foco na usinabilidade dos materiais empregam aço inoxidável Tipo 303. O tipo 303 também possui propriedades desejáveis ​​não corrosivas. A escoriação é uma forma de desgaste causada pela adesão entre superfícies deslizantes. Esta propriedade facilita a desmontagem das peças.



O tipo 303 é um material de escolha para torneamento de torno tipo suíço. A escolha do material afeta a relação entre usinabilidade e custo . Em nossa experiência, o material mais barato nem sempre rende um custo menor. Cobrimos este tópico no artigo do blog sobre "o verdadeiro custo da qualidade". Materiais com baixa usinabilidade exigem trocas frequentes de ferramentas, têm maior tempo de inatividade e acabamento superficial ruim . Uma regra prática se aplica à usinagem de aço inoxidável, à medida que a usinabilidade diminui, os custos de usinagem associados aumentam .

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