A korrózióálló* acél megmunkálása nehezebb feladat, mint általában az acélok forgácsolása. De miért?
Milyen anyag a korrózióálló acél?
A korrózióálló acélok olyan ötvözött acélok, amelyeket elsősorban korrózióállóságuk miatt alkalmaznak.
A fő ötvözőelem a ferrites szerkezetű acéloknál a króm (Cr), a martenziteseknél szintén a króm az auszteniteseknél a króm mellett a nikkel (Cr+Ni). A szövetszerkezet és a mechanikai tulajdonságok javítása érdekében további ötvözőelemeket is használnak.
A ferrites és ausztenites acél szubsztitúciós szilárd oldat, ahol az ötvözőelem beépül a rácsszerkezetbe a vas atom helyére. A korrózióállóság a homogén szerkezeten kívül annak köszönhető, hogy az acél felülete oxigénben dús, krómoxiddal fedett, ami áthatolhatatlan az oxigén számára. Ehhez az acélnak legalább 11 tömeg % oldott krómot kell tartalmaznia. Általános szabály, hogy a korrózióállóság a krómtartalom növelésével nő.
A koracélok jellemzője a nagy, 10% feletti szakadási nyúlás, amely az ausztenites acéloknál eléri a 30-40%-ot.
Szövetszerkezetük alapján a korrózióálló acélok három csoportra oszthatók: ferrites, ausztenites, martenzites.
A ferrites koracélok
Keménység: 250 HB-ig
Szakítószilárdság: 850 MPa-ig
Nyúlás: 15-25%
Általában 11-29% krómot és 0,08-0,12% szenet tartalmaznak. Az acél szilárdsági értékei a krómtartalom emelkedésével nőnek. A forgácsolhatóság kén ötvözéssel javítható.
Az ausztenites koracélok
Keménység: 250 HB-ig
Szakítószilárdság: 850 MPa-ig
Nyúlás: 30-40%
Ezek a leggyakrabban használt koracélok, a termelés 70%-át teszik ki. A tipikus koracél 18% krómot és 8% nikkelt tartalmaz. A nikkel hatására változik a szövetszerkezet ferritesről ausztenitesre. A molibdén a mechanikai tulajdonságokat javítja. Az erősebben ötvözött (26% Cr, 22% Ni) acélok korrózióállósága még jobb, de nehezebb a megmunkálni.
Duplex acélok
(ferrites-ausztenites)
Keménység: 300 HB-ig
Szakítószilárdság: 1000 MPa-ig
Nyúlás: ~ 30%
A hazai gyakorlatban kevéssé ismert acéltípus jellegzetessége, hogy az acél nikkeltartalma kisebb 8%-nál és krómtartalma 25% körül van. Az ausztenites acélokhoz képest jobb mechanikai tulajdonságával és a jó korrózióállósággal tűnik ki.
Martenzites koracélok
Keménység: 280 HB-ig
Szakítószilárdság: 950 MPa-ig
Nyúlás: 14-18 %
A legfontosabb ötvözőelemek ebben az acélcsoportban a króm (12-18%), a karbon (0,1-1,2%), a nikkel 2,5%-ig, a molibdén 1,2%-ig.
A martenzites acélokat 0,40% karbon tartalomig nemesíthető, felette edzett minőségű acélként használják. Az első csoport acéljait jó mechanikai tulajdonságok jellemzik.
A koracél forgácsolhatóságának sajátosságai
Az anyag nagy szakadási nyúlása miatt kedvezőtlen a forgácsképződés, megnő a forgácsoló erő és a nyomaték.
A korrózióálló acélok hővezető képessége gyenge, ezért a forgácsolóél nagyobb hőterhelést kap, mint más, hasonló szilárdságú anyagoknál.
A legtöbb korrózióálló acélminőség felkeményedik a forgácsolás során, a felületi réteg keménysége az eredeti keménység duplája is lehet, ha nem a megfelelő szerszámot használjuk.
Az anyag hajlamos a felragadásra és az élrátét-képzésre.
Mire figyeljünk általában a koracél forgácsolásánál?
- Bevonatos szerszámmal elkerülhetjük az élrátét képződést.
- Éles szerszámmal dolgozzunk, mert a kopott él növeli a felkeményedés veszélyét.
- Fúrásnál a belső hűtés minimálisra csökkenti a felkeményedést.
- Nagyobb előtolás mellett kedvezőbb a forgácsalak és nagyobb hőmennyiség távozik a forgáccsal.
- Nagy hatékonyságú hűtő-kenő anyagot használjunk.
- Kis forgácsoló sebességgel kezdjük egy sorozat megmunkálását, mert eltérő lehet a különböző gyártási adagok forgácsolhatósága
Fúrás, menetfúrás, marás, sorjázás
További információ a korrózióálló acélok forgácsolásáról:
►Menetfúrás korrózióálló acélba
►Korrózióálló acélhoz ajánlott szerszámok
Bővebb ismertető a korrózióálló acélok forgácsolásáról
