Het advies t.a.v. roestvast stalen smeedstukken.

Bij het mechanisch bewerken van volumineuze smeedstukken gemaakt uit gestabiliseerd roestvast staal type AISI 316 bleken de boren compleet vast te lopen vanwege een hinderlijke lintvormige spaanvorming. Bovendien waren andere snijgereedschappen nauwelijks in staat afdoende materiaalafgifte te genereren waardoor Innomet is gevraagd deze zaak te onderzoeken en met adviezen te komen hoe men dit probleem voortaan kan voorkomen.

Omdat er een gedachte was gekomen dat de ongewenste en moeilijk bewerkbare sigmafase was ontstaan is de microstructuur bestudeerd maar daar kwam naar voren dat dit niet geval was maar dat er een opmerkelijke grove kristalstructuur was gevormd (8-00 volgens ASTM A182-8) en dat leidt veelal tot versmering van het materiaal tijdens het mechanisch bewerken. Ook werden er vanwege de stabilisatie vele titaancarbiden waargenomen die dispers verdeeld waren over de matrix. Ook bleek bij een analytisch onderzoek dat het zwavelgehalte extreem laag was (0,002%). Vanwege de gestelde feiten kan men stellen dat men hier van doen heeft met een materiaal dat een hoge breukrek heeft en dat bewerkt koudversteviging voor de beitelpunt uit. Met een lagere aanzet en voeding gepaard gaande met scherpe snijgereedschappen is dat wel positief te be´nvloeden. Het element zwavel heeft een grote invloed op de bewerkbaarheid.

 

Zwavel vormt met mangaan mangaansulfiden en deze verbinding heeft een lage strekte en zijn bovendien bros. Deze brosse insluitsels, die zich veelal nestelen op de korrelgrenzen, zorgen ervoor dat de spanen snel breken waardoor korte spanen ontstaan. Bovendien nemen deze korte spanen de warmte op die door wrijving aan de beitelpunt ontstaat. De levensduur van de beitel wordt hierdoor verlengd omdat deze extra wordt gekoeld. Dit leidt weer tot hogere draaisnelheden. Bij een lintspaan loopt de wrijvingswarmte zo hoog op dat de beitelpunt zelfs kan ontlaten. Dit bewerkt dan weer een zachter beitelmateriaal dat snel bot wordt.

Toch moest uiteindelijk de juiste oplossing gezocht worden in de manier van smeden. Smeden is een thermomechanische handeling die een voortdurende deformatie met zich meebrengt. Blijkbaar heeft er vanwege de hoge rek weinig rekristallisatie plaats gevonden waardoor de korrels zo enorm konden groeien. Het is juist het spel tussen temperatuurbeheersing en deformatie die tot een betere c.q.fijnere korrelgrootte moet leiden. Daarom is aanbevolen om voortaan de smederij te vragen om dergelijke stukken 3D te gaan smeden waardoor de vereiste korrelverfijning wel zal optreden. Na controle bleek de korrelgrootte toen 3 tot 4 te zijn en dat is een prima uitgangspunt. Ook zijn nog adviezen gegeven over de textuur en de analyse en na het opvolgen van al deze adviezen heeft de klant producten gekregen die probleemloos bewerkt konden worden.

consultancy