Нержавеющая сталь 304 и алюминиевый сплав 6061: сравнительный анализ свойств обработки

Выбор правильного материала может снизить затраты на обработку на 40% — руководство по принятию важных решений

При прецизионной обработке выбор материала напрямую влияет на производительность детали и стоимость производства.

I. Сравнение основных свойств

| Параметры | Нержавеющая сталь 304 | Алюминиевый сплав 6061 |

|------------------------|-------------------------|--------------------------|

| Плотность (г/см³) | 7,93 | 2,70 |

| Предел прочности на разрыв (МПа) | 515-620 | 124-290 |

| Теплопроводность (Вт/м·К) | 16,2 | 167 |

| Коэффициент теплового расширения (мкм/м·°С) | 17,2 | 23,6 |

▲ Ключевая информация: алюминий на 57% легче, а нержавеющая сталь обеспечивает в 2–5 раз большую прочность.

II. Углубленный анализ производительности обработки

1. Индекс обрабатываемости

- Нержавеющая сталь 304**:

- Выраженная тенденция к упрочнению (повышение твердости на 20-50%)

- Рекомендуемая скорость резки: 30-50 м/мин

- Типичный износ инструмента: ≤15 м длины реза на кромку

- Алюминиевый сплав 6061:

- Риск наращенной кромки (BUE)

- Рекомендуемая скорость резки: 200-300 м/мин

- срок службы инструмента в 3 раза больше

![Сравнение резки: стружка из нержавеющей стали (непрерывная лента) и стружка из алюминия (раздробленные фрагменты)]

2. Совместимость с обработкой поверхности

| Процесс | Нержавеющая сталь 304 | Алюминиевый сплав 6061 |

|--------------|--------------------------|---------------------------|

| Анодирование | Не применимо | Оптимальный выбор |

| Гальваника | Требуется предварительное никелирование | Требуется цинкование |

| Пескоструйная обработка | Превосходная матовая поверхность | Склонна к образованию эффекта апельсиновой корки |

3. Контроль термодеформации

- Рекомендации по использованию алюминия**:

- повышение температуры на 35°C на 1 мм глубины резания (требуется принудительное охлаждение)

- Тонкостенные детали: раздельная черновая/чистовая обработка с 12-часовым старением

- Преимущества нержавеющей стали**:

- Скорость термической деформации ≈ 1/3 от скорости деформации алюминия

- Идеально подходит для непрерывной обработки сложных деталей

III. Анализ стоимости (типичный пример компонента)

| Фактор стоимости | Нержавеющая сталь 304 | Алюминиевый сплав 6061 |

|--------------------|---------------------|---------------------|

| Стоимость материала | 58% | 32% |

| Износ инструмента | 25% | 8% |

| Стоимость рабочей силы | 12% | 45% |

| Переработка лома | -5% | +15% |

Примечание: стоимость переработки алюминиевого лома может достигать 30% от стоимости сырья.*

IV. Схема выбора материала

Выбирайте нержавеющую сталь 304, когда:

✓ Требуется коррозионная стойкость (среды с pH ≥6,5)

✓ Высокотемпературное применение (>300°C)

✓ Необходимы сертификаты пищевого/медицинского качества

Выбирайте алюминиевый сплав 6061, когда:

✓ Снижение веса в приоритете (аэрокосмическая/автомобильная промышленность)

✓ Требуется высокая теплопроводность (радиаторы)

✓ Проекты с ограниченным бюджетом, требующие анодирования

Наши услуги с добавленной стоимостью:

✅ Бесплатная консультация по материалам (инженеры с 20-летним опытом)

✅ Услуги пробной обработки (сравнение 3 процессов)

✅ Индивидуальные решения (антибактериальная сталь/высокопрочные сплавы Al-Li)

Технические советы:

- Обработка нержавеющей стали: использование кобальтовых инструментов из быстрорежущей стали, снижение скорости шпинделя на 40%

- Защита алюминия от коробления: применение криогенной обработки (охлаждение жидким азотом (-196°C))

- Гибридные решения: вставки из нержавеющей стали + алюминиевые матрицы