Bewerken van RVS
Basis Roestvast staal les 1
Dankzij de specifieke eigenschappen van roestvast staal vindt het toepassing in nagenoeg alle takken van industrie. Het gaat hier meestal om toepassingen waarbij een alternatieve materiaalkeuze prijstechnisch en constructief gezien onaanvaardbaar is. Vergeleken met de gewone koolstofstaalsoorten is roestvast staal veel duurder (globaal een factor 5-15). Roestvast staal wordt toegepast op die plaatsen waar een goede corrosieweerstand een eerste vereiste is, daarnaast soms ook onder extreme omstandigheden zoals hoge temperatuur en/of druk.
Basis Roestvast staal les 2
Dankzij de specifieke eigenschappen van roestvast staal vindt het toepassing in nagenoeg alle takken van industrie. Het gaat hier meestal om toepassingen waarbij een alternatieve materiaalkeuze prijstechnisch en constructief gezien onaanvaardbaar is. Vergeleken met de gewone koolstofstaalsoorten is roestvast staal veel duurder (globaal een factor 5-15). Roestvast staal wordt toegepast op die plaatsen waar een goede corrosieweerstand een eerste vereiste is, daarnaast soms ook onder extreme omstandigheden zoals hoge temperatuur en/of druk.
Bewerken van roestvast staal
Roestvast staal kan worden gestanst, doorboord, vervormd en getrokken met behulp van in wezen dezelfde pers - gereedschappen en machines als die welke worden gebruikt voor andere metalen.
Bewerken van roestvast staal constructies
Aan de oppervlaktebehandeling van roestvast staal wordt doorgaans hoge eisen gesteld gezien de vaak decoratieve functie van het materiaal. Mechanisch nabewerken van roestvast staal kan door correct uitvoeren van voorafgaande stappen als snijden, plooien en lassen tot een minimum beperkt worden.
Bewerking van roestvast staal
Voor het frezen van roestvast staal wordt in het algemeen gebruik gemaakt van snijgereedschap dat is gemaakt van snelstaal, hoewel ook gereedschap kan worden gebruikt dat is voorzien van carbide-inzetstukken, met name voor legeringen die moeilijk zijn te verspanen.
Buigen en expanderen van roestvast stalen pijp en buis
Roestvast stalen pijpen en buizen maken meestal deel uit van een groter geheel. Voor dit doel worden over het algemeen standaard lengtes gebruikt. Om een leidingsysteem te construeren dient meer dan eens een bocht te worden aangebracht. Soms kunnen hiervoor losse bochten worden gebruikt maar sommige bochten zijn van dien aard dat een pijp/buis moet worden gebogen om te komen tot de vereiste geometrie. Soms moet ook de diameter aan de uiteinden worden vergroot.
Controleren van de reinheid van metaaloppervlakken
Afhankelijk van de vereiste reinheidsgraad variëren verontreinigingen van ongewenste verontreinigingen, zoals corrosieprodukten, stof en bezwete handen tot corrosiewerende stoffen, smeermiddelen en vetten die met opzet tijdens de desbetreffende bewerkingsstappen op het metaaloppervlak zijn aangebracht. De methoden die worden toegepast om de mate van reinheid te beproeven zijn daarom net zo gevarieerd als de optredende vormen van verontreiniging.
De oppervlaktegesteldheid van roestvast staal
Het oppervlak van roestvaststaal ondergaat tijdens de de produktie veel bewerkingen. Gezien de speciale aard van het roestvast stalen oppervlak moet bij bewerkingen zoals het verwijderen van de hogetemperatuur oxidehuid, afbramen, slijpen, schuren en polijsten met een aantal zaken rekening gehouden worden. Dit artikel gaat in op enige specifieke problemen die zich voordoen bij het bewerken van het roestvaststalen oppervlak.
Diverse vormen van oppervlakteschade Roestvast Staal
De toestand van het oppervlak van roestvast staal is in hoge mate bepalend voor de prestaties tijdens gebruik. Er wordt veel moeite gedaan om het oppervlak in een conditie te brengen die ervoor zorgt dat het onderliggende metaal wordt beschermd tegen allerlei schadelijke inwerkingen. Het is dan ook van het allerhoogste belang om tijdens opvolgende bewerkingen dit oppervlak zoveel mogelijk in takt te houden. Dat dat niet altijd lukt wordt hier getoond aan de hand van enkele praktijkvoorbeelden.
Eigenschappen van RVS bij hoge temperaturen
Austenitisch RVS staat bekend om zijn hoge sterkte en buitengewone taaiheid en vervormbaarheid. Als een klasse vertoont het aanzienlijk betere corrosieweerstand dan martensitisch en ferritisch RVS en het bezit ook uitstekende weerstand tegen oxidatie bij verhoogde temperaturen.
Energie- en kosten besparen door inzet van moderne laserbronnen
In de Nederlandse maakindustrie staan naar schatting 3.500 lasersnijmachines, circa 25 laserlasinstallaties en naar schatting 5 lasercladinstallaties opgesteld. Deze werken zonder problemen, maar de daarin toegepaste laserbronnen (de CO2- laserbron voor het snijden en de Nd:YAG laserbron voor het lassen) hebben een zeer laag energetisch rendement. Circa 2% van het ingangsvermogen van een Nd:YAG laserbron wordt omgezet in de werkzame laserbundel.
Explosief plateren onder vacuüm
De tendens van de laatste jaren laat zien, dat er steeds edeler en daardoor ook duurder materiaal wordt verwerkt in onder andere de nucleaire industrie, chemie, apparatenbouw, offshore, ontziltings-en ontzwavelingsindustrie. Redenen voor gebruik en toepassing van deze edelere metalen zijn: -verhogen van de levensduur, waardoor kostbare onderhouds-en reparatietijd aanmerkelijk worden gereduceerd; -hogere eisen ten aanzien van het materiaal, vanwege hogere druk, hogere temperatuur en agressievere media.
Extrusie van roestvast stalen buis
Extrusie van stalen buis en vooral als er wordt uitgegaan van gelegeerd staal vergt zware apparatuur. Kracht is de doorslaggevende factor, die wordt gemanipuleerd door middel van hoge druk hydraulica. Om de opgewekte krachten efficiënt te laten werken en om zeker te kunnen zijn van een goede oppervlaktekwaliteit van het werkstuk zowel in-als uitwendig, zijn aangepaste smeermiddelen nodig.
Frezen van roestvast staal
Gedurende de laatste jaren is het gebruik van roestvast staal haast explosief toegenomen. Naast de toenemende vraag in verschillende toepassingsgebieden worden er ook steeds hogere eisen gesteld aan de kwaliteit. Deze nieuwe eisen zorgden voor de ontwikkeling van steeds nieuwere types roestvast staal. In België en in Nederland vindt men zowat 35 soorten die veelvuldig worden toegepast. In de VS wordt minstens het dubbele hiervan bewerkt. In dit artikel zal worden ingegaan op de problemen bij het bewerken van roestvast staal.
Fysische eigenschappen van roestvast staal (deel 1)
Fysische eigenschappen die belangrijk zijn voor succesvol gebruik van roestvast staal omvatten dichtheid en elasticiteitsmodulus, thermische eigenschappen, waaronder smelttraject, uitzettingscoëfficiënt, geleidbaarheid en soortelijke warmte, magnetische eigenschappen en dan met name magnetische permeabiliteit en elektrische weerstand.
Fysische eigenschappen van roestvast staal (deel 2)
Het magnetisch gedrag van roestvast staal varieert aanzienlijk, lopend van paramagnetisch (niet-magnetisch) bij volledig austenitische typen, tot hard of permanent magnetisch gedrag bij de geharde martensitische typen, tot zacht magnetisch bij ferritisch roestvast staal.
Gekleurd roestvast staal
De stabiliteit en de gunstige gebruikseigenschappen van roestvast staal leiden tot een toenemend gebruik van dit materiaal op gebieden, die tot nu toe het domein van andere materialen waren. Voor enkele toepassingen zoals de architectuur en consumptiegoederenindustrie, waarbij ook decoratieve aspecten meebeslissen, bleek tot nu toe het gebrek aan kleur een rem te zijn voor toepassing op grotere schaal.
Het aanbrengen van deklagen van roestvast staal
Een met roestvast staal bekleed metaal of legering is een composiet die bestaat uit een dunne laag roestvast staal in de vorm van een fineerlaag die integraal is verbonden met beide oppervlakken van de ondergrond.
Het effect van oppervlakteafwerking op het corrosiegedrag van roestvast staal
Bij de verwerking van roestvast stalen walsproducten tot een eindproduct ondergaat het oppervlak aanzienlijke ver anderingen. De veranderingen omvatten onder meer mechanische beschadigingen (bijvoorbeeld krassen en slijppatronen), ingedrukte ijzerdeeltjes, effecten van lassen of andere warmtebehandelingen en algemene ver ontreiniging van het oppervlak. De meeste fabrikanten van roestvast stalen apparatuur zullen het oppervlak een nabehandeling geven om de corrosieweerstand te herstel len. Hierbij speelt de vraag welke methode het meest geschikt is voor het verkrijgen van de optimale corrosie weerstand. Daarnaast is ook de oppervlaktetoestand waarin het uitgangsmateriaal wordt geleverd van belang voor het corrosiegedrag dat het eindproduct in de praktijk zal vertonen.
Het tappen van Roestvast Staal
Waar mogelijk is het aan te bevelen om verspaanbare typen te gebruiken voor tappen, zeker als blinde gaten zijn gespecificeerd. Dit alles ter vermindering van verwijderen en afvoeren van spanen. De zich rubberachtig gedragende, langgerekte spanen die ontstaan bij het verspanen van niet speciaal verspaanbare typen vormen een bron van moeilijkheden bij tappen.
Kleuren van roestvast staal
Al vroeg in de geschiedenis is de mens begonnen met het kleuren van metaal om uiteenlopende redenen; zoals bescherming, fraai uiterlijk, het maken van onderscheid door middel van coderingskleuren. Voor dit doel zijn tal van methodes bedacht die wel of geen succes hadden. Ook roestvast staal, dat eigenlijk geen extra oppervlaktebedekking van node heeft, onkwam niet aan de kleurwoede.
Koudvervormen van roestvast staal
Roestvast staal wordt gewoonlijk gekozen op grond van zijn specifieke eigenschappen, zoals corrosievastheid of weerstand tegen hoge temperatuur, sterkte, taaiheid, enzovoort.
Lasertechnologie: een overzicht: Laserlassen, lasersnijden, lasergraveren.
Lasertechnologie komen we in diverse industrieën tegen en het aandeel laser in de productieprocessen neemt steeds meer toe. Deels komt dat door de ontwikkelingen in het vakgebied, deels ook omdat langzaam aan steeds meer bedrijven de voordelen van laser als productiemiddel voor hun bedrijf inzien. Wel heeft de laser te kampen met een aantal vooroordelen zoals de hoge investering. In dit artikel een overzicht over de mogelijkheden van moderne lasertechnologie bij de bewerking van RVS.
Nieuw soort sterk RVS ontwikkeld voor toepassing in luchtvaartindustrie’
‘Niemand ter wereld heeft computermodellen ontwikkeld zoals wij, waarmee we metalen kunnen bedenken met optimale eigenschappen. We hebben inmiddels een nieuw soort RVS ontwikkeld, voor het toepassen in de luchtvaartindustrie. Deze kan goed concurreren met titaan en koolstofcomposieten.’
Ontwerpen met Roestvast Staal
Roestvast staal is niet moeilijker te bewerken dan koolstofstaal, het is alleen anders. Het zich bewust zijn van de fysische en mechanische eigenschappen stelt de ontwerper in staat om profijt te trekken van de vele mogelijkheden die roestvast staal biedt, zoals hoge sterkte, hoog spiegelend vermogen en uitstekende reinigbaarheid, om er enkele te noemen.
Oppervlaktebehandeling d.m.v lasersmelten
Voor constructeurs is het doel van een oppervlaktebehandeling het verkrijgen van betere prestaties van het werkstuk indien het wordt blootgesteld aan slijtage en/of hoge temperaturen en of/corrosieve media.
Oppervlaktetoestand na bewerking
Als een voorwerp is gefabriceerd, kan de oppervlaktetoestand van het uitgangsmetaal worden gehandhaafd met weinig of geen modificaties afhankelijk van de fabricage eisen. Als het verkregen oppervlak voldoet, zijn er geen verdere oppervlaktebehandelingen noodzakelijk.
Precisie gieten van roestvast staal
Precisie gieten is één van de veelzijdigste methodes om onderdelen te vervaardigen van nagenoeg elk metaal en in geval van roestvast stalen onderdelen biedt het enkele bijzondere voordelen. De nauwe maat toleranties, over het algemeen in de orde van ± 0,125 mm per 25 mm, goede oppervlakte toestand en de complexe vormen, die met deze methode kunnen worden gerealiseerd, hebben tot gevolg dat dure nabewerkingsbehandelingen kunnen worden beperkt en soms geheel achterwege blijven, verspaningsafval tot een minimum beperkt blijft en verspaningsmachine capaciteit beschikbaar komt voor belangrijke oppervlaktebewerkingen.
Principe van vervormen
Voor vervormen moeten er krachten op het materiaal worden uitgeoefend. Aan de hand van het soort krachten kan een indeling worden gemaakt van het type vervorming. De samenhang met de eigenschappen van het materiaal is van dien aard dat de bereikbare mate van vervorming afneemt volgens de reeks persen, eenassig-trekken, meerassig-trekken. Buigen is een combinatie van trek- en drukbelasting, waarbij de vervormbaarheid van het materiaal vaak door de vervormbaarheid van de uiterste op trek belaste vezels wordt begrensd.
Reactiviteit van met stikstof gesputterde austenitisch roestvast stalen deklagen in zwavelzuur
De kosten van titaan-stikstof deklagen zijn buitensporig hoog. Vandaar dat er een begin is gemaakt met de ontwikkeling van roestvast staal-stikstof deklagen die beschikken over geschikte tribologische en hardheidseigenschappen. Een logisch gevolg is de keuze voor analyse van het electrochemische gedrag van deze deklagen, met name wat betreft het behoud van de roestvastheid van het staal.
Recente verspaanbare roestvast-staallegeringen
UGIMA® NSU (volgens Euronorm EN 10088-3: 1.4305; X8CrNiS18-9) De legering wordt gegloeid bij een temperatuur tussen 1000 en 1100°C, gevolgd door snelle koeling in lucht of in water. In deze toestand beschikt de legering over de volgende eigenschappen: - treksterkte: 500-750 MPa - 0,2-rekgrens: 225 MPa - rek bij breuk: 35%
Sinteren van Roestvast Staal
Sinteren van roestvast staal kan zich in hernieuwde belangstelling verheugen mede als gevolg van de ontwikkelingen op het gebied van 3D printen. Aangezien het met deze manier van onderdelenfabricage ook mogelijk is om werkstukken van metaal te vervaardigen, komt ook roestvast staal in aanmerking. De vraag is alleen in welke vorm. Metaalpoeder is een mogelijk printmateriaal, waarmee een groene vorm kan worden geprint, die vervolgens moet worden gesinterd om tot een bruikbaar werkstuk te komen.
Snelstaal gereedschap voor het verspanen van roestvast staal
De mogelijkheden tot het bewerken van een werkstuk van roestvast staal worden reeds bij het ontwerp van het werkstuk bepaald. De keuze van het soort roestvast staal is van doorslaggevende betekenis voor het slagen van de verspanende bewerkingen. Voorts is het bij de bewerking van belang een maximale stabiliteit na te streven bij het opspannen van het werkstuk. Het gereedschap dient zo kort mogelijk te zijn en de opspanning daarvan zeer stabiel. De snijhoek moet klein zijn opdat de deformatieharding wordt vermeden. Het is gebleken dat een oppervlaktebehande.ling van het snijgereedschap door middel van nitreren of het aanbrengen van een TIN coating de levensduur ervan verlengt en/of de produktiekosten reduceert.
Speciale oppervlakteafwerking van roestvast staal plaat
De keuze van een afwerking mag nooit worden overgelaten aan de leverancier en de specificatie mag nooit los geformuleerde omschrijvingen bevatten in de trant van ‘type 304 met een geborsteld oppervlak’ of ‘geëmbosseerd oppervlak’.
Toevoegingen ter verbetering van de verspaanbaarheid van roestvast staal
De belangrijkste toevoegingen ter verbetering van de verspaanbaarheid zijn die welke insluitsels vormen in het metaal. Zulke toevoegingen omvatten zwavel, seleen, telluur, lood, bismut en bepaalde oxiden. De rol van deze insluitsels bij het verbeteren van de verspaanbaarheid is onderwerp geweest van tal van studies en theorieën waarbij ook de smering, spaanverbrossing en spanningsconcentratie- effecten werden betrokken als mogelijke mechanismen die de verspaning zouden verbeteren.
Verbetering vermoeiingslevensduur van austenitisch roestvast staal door borstelen
Een eenvoudige behandeling zoals borstelen van een oppervlak van austenitisch roestvast staal kan een aanzienlijke bijdrage leveren aan de verbetering van de weerstand tegen vermoeiing.
Verspaanbaarheid van roestvast staal
Verspaanbaarheid heeft betrekking op verscheidene specifieke aspecten van het verspanen van een materiaal en de definitie moet precies worden gegeven voor een bepaalde toepassing. Enkele van de specifieke criteria voor het definiëren van verspaanbaarheid omvatten:
Verspanen van roestvast staal
Verspaanbaarheid kan door een groot aantal factoren worden beïnvloed, maar er zullen uit praktische overwegingen slechts die worden beschouwd die makkelijk kunnen worden waargenomen of worden gemeten, zoals spaanbreuk, standtijd gereedschap, verspaand oppervlak (ruwheid) en opgenomen vermogen. De productiviteit zal dan afhangen van de snijcondities en van de rangschikking van het te bewerken materiaal met betrekking tot deze criteria.
Vervormbaarheid van roestvast staal
Roestvast staal wordt in tal van uitvoeringsvormen van warmtewisselaars toegepast. Er wordt in dat soort gevallen een beroep gedaan op de weerstand van het materiaal tegen de milieus waarmee de betreffende warmtewisselaars in aanraking komen, waarbij de geringere warmtegeleidbaarheid op de koop toe wordt genomen. Het is dan ook een groot geluk dat roestvast staal zich zo makkelijk laat vervormen en verbinden. Toch zijn er een aantal aspecten die roestvast staal onderscheiden van koolstofstaal en daarmee moet bij de fabricage van warmtewisselaars terdege rekening worden gehouden. Hier zal de aandacht worden gericht op vervorming van roestvast plaatstaal ten behoeve van platenwarmtewisselaars.
Waarom Roestvaststaal?
Omstreeks 3000-2000 v.Chr. begon in onze regionen het bronzen tijdperk. Het waren de Kelten (figuur1), een groep van stammen, over West-Europa verspreid, die de grote ijzersmeden werden. Hun “metaalcultuur” bereikte reeds grote hoogte, enkele eeuwen voor de Romeinen. Grote vechtlust en voor die tijd superieure “ijzeren” wapenen maakte hen de onbetwiste heersers over een gebied, dat zich uitstrekte van Klein-Azië tot Ierland, met als grens de Alpen. Ze zullen het zich nooit gerealiseerd hebben, maar hun ijzer roestte lang zo vlug niet als het onze! Alhoewel hoog ontwikkeld in bewerkingskunst, was hun fabricagemethode vrij primitief: het product was ijzer, met een laag tot zeer laag koolstofgehalte en/of andere elementen. De verontreiniginggraad was dus laag, en dientengevolge ontbrak wat we heden noemen het “lokaalelement”. Corrosie van metaal wordt in hoge mate beïnvloed door de wijze van oxidevorming en het ontstaan van z.g. lokaalelementen, door verschillen in samenstelling van het metaal aan het oppervlak.
Warmtebehandeling van roestvast staal
Alle austenitische RVS-typen kunnen worden blank-gegloeid in, of zuivere waterstof of gedissocieerde ammoniak, op voorwaarde dat het dauwpunt van de atmosfeer lager ligt dan -50°C. En de werkstukken bij het binnengaan van de oven, droog en angstvallig schoon zijn. De ovens die worden gebruikt voor blankgloeien dienen ook schoon te zijn, vochtvrij en dicht, wil men lage dauwpunten kunnen handhaven. Als er geen laag dauwpunt wordt gehandhaafd, dan vormt zich een dun groenachtig oxide op het werkstuk.