Schalter

Vi er glade for at besvare dine spørgsmål

Sandra Steffan Salg
Jennifer Hassenrück Salg
  • Jennifer Hassenrück
  • T. +49 2233 406-301
  • F. +49 2233 406-333
  • info@bortec.de

Principielt drejer det sig ved ædelstål ikke nødvendigvis om rustfrit stål. Per definition er ædelstål legeret eller ulegeret stål med en særlig høj renhedsgrad. Indholdet af uønskede ledsageelementer som fosfor og svovl må i alt ikke udgøre mere end 0,025 %. I det daglige arbejde anvendes udtrykkene ædelstål og rustfrit stål ofte i flæng. Rustfrit stål kan være ædelstål, billige kvaliteter er det dog som regel ikke. Med Borinox® metoden kan man både behandle rustfrit stål og rustfrit ædelstål. De ønskede egenskaber som korrosionsstabilitet og forbedret beskyttelse mod slid opnås i begge grupper. For nemhedens skyld, anvendes rustfrit stål og rustfrit ædelstål i flæng i den efterfølgende tekst.

Rustfrit stål – et særligt materiale

Rustfrit stål er materialer med fremragende egenskaber. De er korrosionsbestandige, temperaturbestandige, ledende, svejsbare, de er lette af forme og har en optisk tiltalende finish. Alt rustfrit stål har et minimumsindhold af opløst krom på 12 %, her taler man om kromstål. Takket være det opløste krom, kan stålet i forbindelse med ilt danne et beskyttende kromoxidlag. Dette kun få nanometer tykke lag beskytter stålet meget effektivt mod korrosion. En yderligere legering af stålet med tilstrækkelig nikkel fører til dannelsen af en austenitisk matrix. Austenitisk krom-nikket-stål udmærker sig i forhold til kromstål ved sin øgede korrosionsbestandighed. Dagligdagsudtryk er f.eks. V2A og V4A. Austenitisk stål bruges ofte inden for det private VVS og køkkenområde. Til en yderligere understøttelse af korrosionsbestandigheden tilsættes stålet foruden krom, nikkel og molybdæn også kvælstof og indholdet af kulstof reduceres mest muligt. En repræsentant af denne materialegruppe er 1.4429 (X2CrNiMoN17-13-3 / AISI 316LN) med ekstrem god korrosionsbestandighed og lav magnetiserbarhed.

Kan man hærde rustfrit stål

Selvom ædelstål har mange positive egenskaber, er frem for alt slidbeskyttelsen ikke tilstrækkelig inden for mange anvendelsesområder. Rustfrit austenitisk stål og Duplex-stål er forholdsvist bløde. Klassiske metoder som nitrerhærdning forøger slidbeskyttelsen, ødelægger dog samtidigt materialets gode korrosionsegenskaber. Hårde belægninger (kromering, fornikling, PVD-belægning) er grundet den processtekniske indsats og “æggeskaleffekten” (hårdt belægningslag -blød kerne) uegnet. Hvad angår den industrielle produktion er foruden produktes kvalitet er rentabiliteten af de anvendte processer også ofte afgørende. Belægning og produktionens proceskæde til den endelige størrelse er dyrere end en termokemisk, konturtro behandling af yderlaget.

Hærdet rustfrit stål og rustfrit ædelstål bruges inden for områder, hvor der stilles store krav til korrosionsbestandighed og slidbeskyttelse. BORINOX® frembringer en op til 5 gange hårdere overflade og forskyder således anvendelsesgrænserne for det tidligere bløde stål. I særdeleshed forbedringen af abrasions- og kavitationsmodstanden, den øgede udmattelsesstyrke og en eliminering af tilbøjeligheden til koldsvejsning udmærker de med BORINOX® behandlede komponenter. Anvendelsesområderne er mangfoldige og inkluderer området for forbrugsgoder- og husholdningsapparater, maskin- og anlægsindustrien, medicinteknologi, automobilindustrien og produktion af armaturer.

Metoder til hærdning af rustfrit stål

Principielt findes fire forskellige metoder til hærdning af rustfrit stål: 

  • Termiske metoder: Defineret opvarmning, hold og bratkøling fører ved  hærdbare martensitiske eller udskillelseshærdbart rustfrit stål til dannelse af martensit. Ved denne metode tilsættes stålet ingen yderligere elementer. I praksis kender man denne metode fra f.eks. hærdning af knivblade.
  • Termokemisk diffusionsmetode: Gennem inddiffusion af elementer som kvælstof, krom, kulstof og bor i et materiales overflade dannes der intermetalliske forbindelser og nye faser i yderområdet. De opståede forbindelser og faser står under trykspænding og medfører den ønskede hærdning.
  • Belægninger: Ved belægning påføres der et beskyttelseslag på stålet. Hertil hører f.eks. forkromning, fornikling, termisk sprøjtning og PVD belægninger.
  • Kolddeformation: Forøgelse af hårdheden ved massiv deformering af grundstrukturen som det f.eks. forårsages ved stansning og kuglestråling.

Ulemper ved klassiske metoder til hærdning af rustfrit stål

Klassisk anvendte løsninger til hærdning af rustfrit stål har forskellige ulemper. Således hjælper den termokemiske nitrering mod mekanisk slid, samtidigt ødelægges stålets korrosionsbestandighed ved udskillelse af chromnitrider. En bevarelse af korrosionsbestandigheden er dog af fundamental betydning inden for mange anvendelsesområder.

Martensitisk hærdning er kun muligt ved stål med forøget kulstofindhold og ferritisk/martensitisk matrix. Austenitisk og Duplex-stål kommer ikke på tale til termiske metoder. De udgør dog størstedelen af det anvendte rustfrie stål.

Belægninger er særligt modtagelige for punktuelle belastninger og skaller hurtigt af ved beskadigelse. Det ekstra arbejde på komplicerede geometrier er meget dyrt.

Kolddeformationsprocesser fører altid til en forringelse af korrosionsegenskaberne, da forøgelsen af hårdheden stammer fra dannelse af gitterdefekter. Gitterdefekter i yderområdet fremmer korrosionsangreb.

BORINOX® metoden

BORINOX® behandlingen frembringer en meget hård og slidbestandig yderzone i overfladerne på rustfrit stål og speciallegeringer. BORINOX® beskytter mod abrasion, kavitation og træthed, uden at forringe stålets korrosionsegenskaber. Desuden bidrager BORINOX® til forbedring af friktionskoefficienten og forhindrer koldsvejsning af metalliske materialekombinationer.

Ved BORINOX@ metoden drejer det sig om en miljøvenlig gasbaseret diffusionsmetode i lavtryksområdet. En innovativ proces overmætter stålets yderområde med kulstof og/eller kvælstof. Den tvungne opløsning i metalgitret giver en op til 5 gange større overfladehårdhed, uden uønskede  udskillelser af kromforbindelser. BORINOX® metoden er ekstrem målstabil og også egnet til kritiske stansedele (skærekanter, resterende brudområder).

Et unikt kendetegn er også muligheden for en partiel behandling af overflader.

Borinox metoden er hensigtsmæssigt til de fleste typer rustfrit stål og rustfrit ædelstål. Hertil hører austenitisk stål (AISI 304, 1.4301, AISI 316(L), 1.4404, 1.4401, 1.4571,…), Duplex-stål (1.4462, AISI 318LN,…), udskillelseshærdbart stål (1.4542, PH 17-4, 1.4545, PH 15-5…), martensit (1.4057, 1.4122…) og ferrit (1.4005, 1.4105…). Ved Duplex-stål, som består af austenitiske og ferritiske strukturelle komponenter, udmærker  behandlingsresultatet med BORINOX® sig frem for alt ved den ensartede dannelse af diffusionszonen. Speciallegeringer på nikkelbasis (Inconel®, Haynes®, Hastelloy®…) og kobolt-krom er ligeledes egnet til en behandling med BORINOX®.

Som en BORINOX® specialitet skal nævnes det ensartede behandlingsresultat i forbindelse med en fremragende korrosionsbestandighed ved stærkt deformerede stansedele.