Korrózióálló acél forgácsolása

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:

►Korrózióálló acél fúrása

►Menetfúrás korrózióálló acélba

►Korrózióálló acél marása

►Korrózióálló acélhoz ajánlott szerszámok

Bővebb ismertető a korrózióálló acélok forgácsolásáról