VM42 Lassen van roest- en hittevast staal.pdf - Induteq

More documents

Recommendations

Info

$M:\VM-publicaties\TI-07-38-Geautomatiseerd buigen ... - Induteq$

6 Hoofdstuk 1 Algemene karakterisering van roesten hittevast staal 1.1 Inleiding Door corrosie gaan jaarlijks enorme hoeveelheden staal verloren. In veel situaties is het beschermen van staal door middel van galvanische deklagen, verf of andere middelen geen praktische oplossing of esthetisch niet gewenst. Om hier wat aan te doen, zijn er in de loop der jaren verschillende legeringen ontwikkeld, die aan de buitenlucht in een bepaald corrosief milieu, of bij hoge temperatuur, corrosievast zijn. Veruit de belangrijkste groep metalen vormen de roestvaste staalsoorten. Vele soorten roestvast 1) staal zijn ontwikkeld in de achterliggende jaren en regelmatig komen er nieuwe soorten bij. Roestvast staal is de verzamelnaam van staalsoorten, waaraan legeringselementen zijn toegevoegd die ervoor zorgen dat het materiaal tijdens het gebruik niet faalt door corrosie. Een probleem Is dat er niet "één milieu" is en er dus ook niet kan worden volstaan met één type roestvast staal. De enorme variatie in omstandigheden in onze technologische maatschappij maakt dat er door de jaren heen vele roestvaste staalsoorten zijn ontwikkeld, met elk hun specifieke voor- en nadelen. Het is aan de gebruiker/constructeur de roestvaste staalsoort te kiezen die voor zijn toepassing het meest geschikt is. In vrijwel alle gevallen is het noodzakelijk hierbij concessies te doen, omdat door legeren specifieke eigenschappen (bijvoorbeeld corrosievastheid en sterkte) zullen verbeteren ten koste van andere eigenschappen zoals de verspaanbaarheid of lasbaarheid. Het belangrijkste legeringselement om roestvast staal corrosiebestendig te maken is chroom. Dit is goed te zien in figuur 1.1, waar de relatie tussen het gewichtsverlies tengevolge van corrosie van roestvast staal is uitgezet tegen het percentage chroom in het materiaal bij expositie in verschillende milieus. gevormd. Een belangrijk voordeel van deze uiterst dunne chroomoxidelaag is, dat deze zelf herstellend is bij beschadigingen. Chroom is echter niet het enige legeringselement waarmee roestvast staal gelegeerd wordt, ook andere legeringselementen, waaronder nikkel, molybdeen, stikstof, titaan en niobium, worden gebruikt om de eigenschappen van het roestvast staal te veranderen. In de praktijk worden roestvast staal en weervast staal onterecht nog wel eens door elkaar gehaald. Weervast staal is staal waaraan koper en fosfor is toegevoegd om het geschikt te maken voor "buiten"gebruik. Over het algemeen zijn weervaste stalen slecht corrosiebestendig onder wat agressievere klimaatsomstandigheden (zee/industrie). Een bekende representant van weervast staal is COR-TEN staal; veel stalen schoorstenen worden hiervan gemaakt. Het zou te ver voeren om de hele geschiedenis van de ontstaanswijze van roestvast staal te beschrijven. De ontwikkeling begint echter in 1797 toen het metaal chroom door Vauquelin werd vrijgemaakt. De eerste publicaties van ijzer-chroomlegeringen dateren uit 1820. In 1908 werd door de Krupp Stahl Werke in Duitsland een chroomnikkelstaal voor de romp van een Duits jacht ontwikkeld. Het jacht werd onder de naam "De Halve Maan" (zie figuur 1.2) te water gelaten en heeft een rijke geschiedenis gekend die geëindigd is als vele schepen ergens op de zeebodem, waarschijnlijk voor de oostkust van Florida. Of het schip het (door Krupp geclaimde) minimale gehalte van 12% chroom bevatte is tot op de dag van vandaag nog onduidelijk. figuur 1.1 Gewichtsverlies tengevolge van corrosie van roestvast staal uitgezet tegen het percentage chroom in het materiaal voor verschillende milieus [1] Het chroomgehalte in corrosievaste staalsoorten moet tenminste 12% zijn, waarbij het koolstofgehalte maximaal 1,2% mag bedragen. Dit is het minimum percentage chroom, waarbij onder optimale condities (glad oppervlak) een zeer dunne, afsluitende chroomoxidelaag kan worden figuur 1.2 De Halve Maan gemaakt van roestvast staal in 1908 door Krupp Stahl Werke [3] Pas na 1918 is de ontwikkeling voor de praktische toepassing van roestvast staal op industriële schaal doorgezet. Als gevolg van nieuwe smeltmethoden en nieuwe toepassingsgebieden, is in de achterliggende jaren een groot aantal verschillende typen ontwikkeld. 1) De nog wel eens gebruikte term roestvrij staal klopt niet helemaal. Uit de praktijk weten we dat dit staal onder bepaalde omstandigheden wel degelijk kan roesten. Vandaar dat er tegenwoordig de voorkeur aan wordt gegeven te spreken van roestvast staal.
7 Omdat er in de loop der jaren zowel roest- als hittevaste staalsoorten zijn ontwikkeld, worden dit type staalsoorten logischerwijs ook wel aangeduid als "Roest- en hittevaste staalsoorten". Roest- en hittevaste staalsoorten bestaan in alle gevallen uit ijzer met chroom en andere elementen die een relatief grote bestendigheid bezitten tegen oxidatie en/of oxidatie bij hoge temperaturen (hittebestendigheid). 1.2 Typen roestvast staal Kenmerkend voor de verschillende staaltypen zijn de chemische samenstelling enerzijds en de structuur anderzijds. Tabel 1.1 geeft een overzicht van de legeringselementen die in roesten hittevast staal kunnen worden aangetroffen. tabel 1.1 Overzicht van de legeringelementen waarmee roesten hittevast staal kan worden gelegeerd element symbool austenietvormer aluminium Al cerium Ce chroom Cr kobalt Co ja koolstof C ja koper Cu ja mangaan Mn ja molybdeen Mo nikkel Ni ja niobium Nb selenium Se silicium Si stikstof N ja titaan Ti zwavel S Het toevoegen van de verschillende combinaties van legeringselementen zorgt voor kenmerkende basisstructuren in de verschillende roesten hittevaste staallegeringen. Uiteraard heeft hier niet alleen het soort legeringselement dat toegevoegd wordt invloed op, maar ook de hoeveelheid en de onderlinge verhoudingen van de legeringselementen. Zodra er aan roesten hittevaste staalsoorten wordt gelast, neemt de complexiteit van de structuren toe tengevolge van het gebruik van lastoevoegmaterialen (opmenging) en wisselende afkoelsnelheden. De figuren 1.3 t/m 1.5 tonen duidelijk voor een aantal roestvaste staalsoorten hoe sterk de structuren beïnvloed kunnen worden door het lassen. Kenmerkend voor de verschillende kwaliteiten van roestvast staal is de structuur. Het is niet voor niets dat hier ook de indeling van roestvast staal op is gebaseerd. De structuur is een gevolg van de chemische samenstelling van het materiaal. Naast het al eerder genoemde chroom en koolstof wordt roestvast staal met vele andere elementen gelegeerd, elk element heeft hierbij zijn specifieke functie (zie tabel 1.2). Structuren als ferriet en austeniet kunnen ontstaan bij het stollen van het materiaal. Zij kunnen echter ook worden gevormd bij structuurveranderingen tengevolge van een warmtebehandeling, door laswarmte of bij gebruik op hoge temperatuur. De eigenschappen van deze structuren kunnen verder aanzienlijk worden beïnvloed door een kouddeformatie. Naar gelang de aard van de aanwezige structuren kan onderscheid worden gemaakt tussen ferritische-, martensitische-, austenitische- en austenitische-/ferritische (=duplex) staalsoorten (zie tabel 1.3). Voordat wordt overgegaan naar de hoofdstukken waarin meer in detail wordt ingegaan op het wezen van roestvast staal en het lassen hiervan, is in figuur 1.6 een algemene opzet van deze VM-publicatie weergegeven. Deze figuur fungeert als grove wegwijzer voor deze VM-publicatie. Een meer gedetailleerd overzicht van de onderwerpen per hoofdstuk vindt u in de inhoudsopgave.
Page 3 and 4: Lassen van roesten hittevast staal
Page 5 and 6: Lassen van roesten hittevast staa
Page 7: 5 8 Kenmerkende gegevens en het las
Page 11 and 12: 9 tabel 1.2 Belangrijkste eigenscha
Page 13 and 14: 11 figuur 1.6 Algemene wegwijzer vo
Page 15 and 16: 13 tabel 2.2a Austenitisch roestvas
Page 17 and 18: 15 tabel 2.5 Verdere uitsplitsing v
Page 19 and 20: 17 figuur 2.2 Ontwikkelingsrichting
Page 21 and 22: 19 Naarmate het staal meer chroom,
Page 23 and 24: 21 In figuur 3.3 is op een structuu
Page 25 and 26: 23 borstels en slijpschijven die oo
Page 27 and 28: 25 geheel met vele soorten micro-or
Page 29 and 30: 27 de las en de overgangszone achte
Page 31 and 32: 29 Hoofdstuk 4 Precipitaten in roes
Page 33 and 34: 31 figuur 4.7 Uitscheidingsdiagram
Page 35 and 36: 33 type 1.4301 is maximaal 0,07%. B
Page 37 and 38: 35 tabel 5.6 Samenvatting van de ei
Page 39 and 40: 37 martensiet te voorkomen, moet el
Page 41 and 42: 39 Hoofdstuk 6 Lasprocessen en naad
Page 43 and 44: 41 veelheid ingebrachte warmte is a
Page 45 and 46: 43 tabel 6.3 Lasnaadvormen voor het
Page 47 and 48: 45 tabel 6.5 Richtwaarden voor elek
Page 49 and 50: 47 Kortsluitboog lassen Het kortslu
Page 51 and 52: 49 met hogere lassnelheden worden g
Page 53 and 54: 51 tabel 6.8 Richtwaarden voor het
Page 55 and 56: 53 tabel 6.9 De minimale voorspoelt
Page 57 and 58: 55 tabel 6.11 Lasnaadvormen voor he
Page 59 and 60:
57 worden toegepast bij het gemecha
Page 61 and 62:
59 figuur 6.21 Schematisch overzich
Page 63 and 64:
61 6.7.1 Geschiktheid van roestvast
Page 65 and 66:
63 figuur 6.26 Principe van het las
Page 67 and 68:
65 zeggen dat grotere materiaaldikt
Page 69 and 70:
67 Om te voorkomen dat het metaalop
Page 71 and 72:
69 Solderen kan voor sommige metale
Page 73 and 74:
71 Een gelijmde verbinding kent and
Page 75 and 76:
73 Hoofdstuk 7 Naadvoorbewerking 7.
Page 77 and 78:
75 Enkele belangrijke beperkingen v
Page 79 and 80:
77 Lasersnijden kan economisch aant
Page 81 and 82:
79 Hoofdstuk 8 Kenmerkende gegevens
Page 83 and 84:
81 1.4318 (AISI 301LN) alternatief
Page 85 and 86:
83 figuur 8.2 Globale ontwikkelinge
Page 87 and 88:
85 b) Lassen van eenzijdig toeganke
Page 89 and 90:
87 Hoofdstuk 9 Het lassen van ongel
Page 91 and 92:
89 figuur 9.5). Dit diagram is inte
Page 93 and 94:
91 elementen, dat ontstaat door ver
Page 95 and 96:
93 Hoofdstuk 10 Warmtebehandelingen
Page 97 and 98:
95 ling moet het temperatuurstrajec
Page 99 and 100:
97 Hoofdstuk 11 Nabehandelingen 11.
Page 101 and 102:
99 bare zuren tasten het roestvast
Page 103 and 104:
101 Hoofdstuk 12 Kwalificatie, insp
Page 105 and 106:
103 ken proces, de laspositie, de l
Page 107 and 108:
105 Ultrasoon lasonderzoek Het gebr
Page 109 and 110:
107 Hoofdstuk 13 Reparatie 13.1 Pri
Page 111 and 112:
109 Hoofdstuk 14 Economische overwe
Page 113 and 114:
111 Hoofdstuk 15 Veiligheid en gezo
Page 115 and 116:
113 vloed van de boogwarmte of UV-s
Page 117 and 118:
115 Hoofdstuk 16 Normen m.b.t. roes
show all

VM42 Lassen van roest- en hittevast staal.pdf - Induteq

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?