Blog Ko Buijs - Corrosierisico bij geponste gaten en knipranden

Naast het maken van gaten in roestvast staalplaat met behulp van bijvoorbeeld boren of lasersnijden, kan men ook gaten maken d.m.v. het ponsproces. Ook het snijden van bepaalde vormen uit plaat kan bijvoorbeeld met lasersnijden gebeuren, maar in veel gevallen kan dat ook met de guillotineschaar. Vooral met ponsen loert dan uiteindelijk een gevaar dat er corrosie kan ontstaan. Dat is in mindere mate het geval door het gebruik van de guillotineschaar. Tijdens het ponsen snijdt een stempel een rondsel uit de plaat. Dit snijden is een betrekkelijk begrip want het geldt slechts voor een bepaalde diepte.

(door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV)

Het ponsgat kan namelijk in drie lagen worden ingedeeld t.w. de eerste, de tweede en de derde laag (afbeelding 1). In de eerste laag zal het gat afgerond worden vanwege de zeer hoge plaatselijke druk. In de tweede laag vindt een rechte afschuiving van het metaal plaats, waardoor plaatselijk een relatief glad oppervlak in het gat ontstaat. De derde laag is de breukzone omdat het rondsel daar afscheurt vanwege de hoge stempeldruk. Dat bewerkt op die plaats een zeer ruw oppervlak.


Afbeelding 1: schematische voorstelling van het gevolg van ponsen.

Deze laatstgenoemde zone is dermate ruw, dat er op die plaats geen goede passivatie van het roestvast staal meer mogelijk is. Bovendien zal tijdens het ponsen, vanwege de hoge plaatselijke druk, deformatiemartensiet ontstaan. Daardoor zal deze ruwe zone groter zijn dan bij de meeste andere metalen omdat dit verschijnsel leidt tot lokale verharding. Dat betekent dan ook een plaatselijke verbrossing. Hierdoor is deze zone extra gevoelig voor corrosie zoals te zien is op afbeelding 2. Op deze afbeelding is een geponst gat te zien in een plaat van AISI316L. Heel duidelijk is het uitgebroken gedeelte in het gat waarneembaar. De corrosie, die in die zone is ontstaan, heeft ook het gladdere deel door ‘uitbloeding’ besmet. Dit roestvast staal is opgesteld in een open maritiem milieu, in de buurt van de kustlijn. De ontstane corrosie was na enkele weken al een feit.




Afbeelding 2: geponst en gecorrodeerd gat in een AISI316L plaat.

In de praktijk blijkt, dat hoe gladder het oppervlak, hoe beter de corrosiebestendigheid is. Dus niet alleen de chemische analyse is bepalend voor de corrosiebestendigheid, maar ook de topografie van het oppervlak speelt een belangrijke rol. Een goed voorbeeld hiervan zijn paaltjes van roestvast staal, die bestaan uit een geslepen buis en een gepolijst kapje. Beiden zijn gemaakt van hetzelfde type roestvast staal AISI316L. Na het plaatsen van deze palen in de buurt van de kust, zal na enige tijd de geslepen buis roestige plekken gaan vertonen. Deze worden ook wel theevlekken genoemd dat veroorzaakt is door ‘under deposit attack’. Het kapje daarentegen, blijft mooi glimmen dankzij het gepolijste oppervlak. M.a.w. geen spoor van corrosie is daar te zien. Dit is het bewijs dat niet alleen de chemische analyse een belangrijke rol speelt, maar ook de oppervlaktegesteldheid. Ook met knippen kan men met hetzelfde verschijnsel te maken krijgen. Dus gedeeltelijk insnijden van de plaat en het restant wat dan uitbreekt. Ook dit oppervlak is aan het uitgebroken deel ruw en nauwelijks afdoende te passiveren. Dat houdt dus in dat dit materiaal plaatselijk extra gevoelig is voor corrosie. Daarom wordt veelal geadviseerd, deze geknipte randen te verwijderen.


Dat kan gebeuren door bijvoorbeeld slijpen of vijlen. Naast het verwijderen van de minder corrosiebestendige rand, heeft men ook nog het voordeel dat de plaatselijke koudversteviging door het knippen verdwijnt. Dergelijke versteviging leidt immers tot spanningen, die in bepaalde gevallen spanningscorrosie kan initiëren vanuit deze rand. Dergelijke knipranden zijn meestal licht magnetiseerbaar. Zodra een magneet tegen deze rand wordt aangehouden, is dat goed voelbaar vanwege de ontstane deformatiemartensiet. Een dergelijke controle is nuttig om te doen, omdat bij het eventueel aantrekken van een magneet, wordt aangetoond dat er deformatiemartensiet in het spel is. M.a.w. dan zijn er ook mechanische spanningen aanwezig en die zijn in principe nooit gewenst, als het om een goede corrosiebestendigheid gaat. Er is nog een ander voordeel indien deze kniprand verwijderd wordt. Men raakt dan namelijk de scherpe braam kwijt, die nu eenmaal altijd ontstaat door het knippen. Deze scherpe bramen zijn ook niet goed te passiveren waardoor de corrosiebestendigheid ter plaatse ook wordt ondermijnd. Dat geldt trouwens ook voor de bramen die ontstaan door het ponsen.