S3P – maken van een hard en ductieloppervlak
Er zijn diverse methoden beschikbaar om roestvast stalen componenten slijtvaster te maken en een hogere corrosieweerstand te geven. De meest gangbare zijn diffusieprocessen en het aanbrengen van coatings. Coatings kunnen erg hard zijn maar lopen het risico op scheurvorming en te delamineren, wat kan leiden tot contaminatie van de directe omgeving. Specialty Stainless Steel Processes (S3P)
– diffusietechnieken bij lage temperatuur – vormen een bijzonder goede oplossing voor dergelijke toepassingen. Zij zorgen voor een ductiele, oppervlaktegeharde laag die de slijtvastheid van roestvast staal verhoogt.
Tijdens het S3P proces ontstaan hoge drukspanningen in de diffusiezone die een aanzienlijke verhoging van de oppervlaktehardheid en daarmee tribologische eigenschappen bewerkstelligen. De oppervlaktehardheid overschrijdt 1000 HV0,05 terwijl de geharde diffusiezone zijn taaiheid behoudt.
Coating
Afschilferen, splinteren en afbladderen zijn veel voorkomende problemen bij veel coatingtechnologieën. Dergelijke fenomenen worden veroorzaakt door onvoldoende hechting met het basismateriaal of door brosse breuk als gevolg van deformatie van het oppervlak (zie afb. 1). In bijvoorbeeld voedingsmiddelenindustrie of de medische industrie is een dergelijke schade onacceptabel vanwege het substantiële risico op contaminatie.
Dit risico dient absoluut voorkomen te worden en Bodycote SÑP biedt een uitstekende oplossing hiervoor.
Afbeelding: Scheuren in stroomloos vernikkelde plaat op AISI316L na lichte buiging.
S3P
S3P is ontwikkeld om de oppervlaktehardheid en slijtvastheid van corrosiebestendige metaallegeringen te verbeteren. Met behulp van een proces bij lage temperaturen, wordt stikstof en / of koolstof in het oppervlak gediffundeerd zonder dat er schadelijke fases zoals bijvoorbeeld chroomcarbides ontstaan. De corrosiebestendigheid van het materiaal blijft daardoor behouden.
S3P-processen zijn in staat om in het algemeen conflicterende eigenschappen met elkaar te combineren: hardheid, ductiliteit, corrosiebestendigheid. De koolstof S-fase blijft bijzonder ductiel als deze snel wordt belast, afb. 2. Interstitieel opgeloste
koolstof in een ductiele basisstructuur maakt deformatie nog steeds mogelijk. Daarnaast leidt de geleidelijk toenemende koolstofconcentratie tot een vloeiend hardheidverloop hetgeen onder andere ook zorgt voor een bijzonder goede weerstand tegen vermoeiingsverschijnselen.
Afbeelding: Geen scheuren zichtbaar in ernstig vervormde koolstof S-fase na hamer- en spijkertest van met S3P behandelde AISI 316L.
Voordelen
- Homogene en reproduceerbare diffusiezone
- Grote oppervlaktehardheid > 1000 HV0,05
- Vermindert kans op koudlassen en vreten
- Behoud van corrosiebestendigheid
- Betere slijtagevastheid
- Op diffusie gebaseerd proces, afschilferen of splinteren niet mogelijk
- Hoge ductiliteit van koolstof S-fase
- Uitstekende slijtvastheid
Afbeelding: Toepassingsvoorbeeld in de voedingsmiddelenindustrie. Bodycote S3P zorgt voor een uitstekende slijtage- en invreetweerstand door contaminatie als gevolg van delaminatie te voorkomen.
Het bovenstaande is gebaseerd op ervaringen en laboratoriumtests en vormt
geen garantie voor het functioneren van producten van ondernemingen.
Voor meer informatie omtrent Bodycote Hardingscentrum BV klikt u hier
