Welche Werkstoffe sind in der Werkstoff-Gruppe M?
Obwohl austenitisch rostfreier Stahl für nicht kritische Anwendungen durch ferritisches Rostfrei ersetzt wird, ist es die häufigste Wahl, wenn Korrosion ein Problem darstellt. Es gibt eine Vielzahl an austenitischen Sorten, die für Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen optimiert sind. Erhöhte Cr-, Mo- und N-Gehalte verbessern zwar die Korrosionsbeständigkeit, verringern aber gleichzeitig die Zerspanbarkeit. Legierende Zusätze von Ti können zu abrasivem Verschleiß an Werkzeugen beitragen.
Duplex-rostfreie Stähle bestehen aus annähernd gleichen Mengen an Ferrit und Austenit. Sie kombinieren Korrosionsbeständigkeit mit einer höheren Festigkeit im Vergleich zu den austenitischen Sorten. So kann weniger Material verwendet und Gewicht reduziert werden. Ebenso enthalten Sie weniger Nickel als entsprechende austenitische Sorten, was oft ein Kostenvorteil ist.
Die austenitischen und Duplex-rostfreien Stähle können nicht wie Kohlenstoffstähle durch Abschrecken gehärtet werden, sondern härten durch Verformung aus. Kaltgeformte Teile, gescherte Kanten und bearbeitete oder gestrahlte Oberflächen sind daher deutlich härter als das Schüttgut. Zugaben von Schwefel (über 0,020 %) können die Zerspanbarkeit dieser Materialien erheblich erhöhen, aber auch andere Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und heiße Duktilität beeinträchtigen. Aus diesem Grund wird Stangenmaterial häufiger zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit behandelt als z. B. Plattenmaterial. Rostfreie Stähle mit verbesserter Zerspanbarkeit tragen häufig Markennamen wie Sanmac, Prodec oder Ugima.
Wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen Korrosionsbeständigkeit nicht im Fokus steht. Das ferritische Material ist aufgrund des begrenzten Ni-Gehalts relativ kostengünstig. Beispiele für Anwendungen sind:
- Wellen für Pumpen
- Turbinen
- Dampf- und Wasserturbinen
- Überwurfmuttern
- Schrauben
- Warmwasserbereiter
- Zellstoff- und lebensmittelverarbeitende Industrie aufgrund geringerer Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit
ISO M Pentagramm
Seco stuft die Zerspanbarkeit von Werkstoffen nach den 5 Eigenschaften Abrasivität, Duktilität, Kaltverfestigung, Wärmeleitfähigkeit und Härte ein.
ABRASIVITÄT beschreibt eine durch Legierungselemente bedingte Veränderung der Werkstoffhärte, die Hartmetall, Oxid und intermetallische Teilchen bilden kann. Dies führt zu übermäßigem Verschleiß an den Schneiden. Einige Beispiele für stark abrasive Materialien sind Ni‑-Legierungen und kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe.
DUKTILITÄT führt zu Adhäsion und Aufbauschneiden. Der Begriff beschreibt den hohen Bruchdehnwert eines Werkstoffs. Duktilität zählt zu den wichtigsten Eigenschaften bei der Zerspanung von Aluminium und Titanlegierungen.
KALTVERFESTIGUNG entsteht, wenn sich die Werkstückoberfläche beim Zerspanen relativ zum Werkstückkern verhärtet. Dieses bekannte Problem tritt häufig beim Bearbeiten von Nickellegierungen auf.
WÄRMELEITFÄHIGKEIT bezieht sich auf die Fähigkeit des Werkstoffs zur internen Wärmeabfuhr. Je niedriger die Wärmeleitfähigkeit des Werkstücks, desto mehr staut sich die Wärme an der Schneide, was zu sehr hohen Schneidkantentemperaturen führt.
HÄRTE beschreibt die Verformungsfestigkeit eines Werkstoffs. Je höher die Härte, desto mehr Kraft muss aufgewendet werden, um den Werkstoff zu verformen. Auch bei harten Werkstoffen kommt es zu großer Wärmeentwicklung.
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Grundlegende Informationen zur Bearbeitung von ISO M-Werkstoffen, z.B. Rostfrei:
- Hohe thermische Belastungen und harte Oberflächen sind Ihr Hauptaugenmerk, da dies zu komplexem Freiflächen- und Kolkverschleiß , Kerbverschleiß und plastischer Verformung führt.
- Hohe Schnitttiefen und hohe Vorschübe verwenden
- Standzeit mit wirtschaftlichen Gesichtspunkten für den Prozess über die richtigen Schnittdaten in Einklang bringen, jedoch Aufbauschneiden vermeiden
- Spezielle Hartmetallsorten und eine geeignete Schneidgeometrien verwenden, um den ausgewählten Vorschub auszugleichen
- Kühlung mit einer reichen Emulsion (8 % – 12 %) wird empfohlen, JETSTREAM liefert hervorragende Ergebnisse
Auszug aus der ISO-M-Tabelle
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