Blog Ko Buijs - Oppervlakte oxidatie van Roestvast Staal

Oxidatie roestvast staaloppervlak door gloeien
Als zonder vacuüm of zonder een beschermgas roestvast staal wordt gegloeid boven 700°C, vormen er zich metaaloxiden over het gehele oppervlak. Deze lagen worden dikker naarmate de verhittingsduur langer wordt. Het verwijderen van deze oxidelagen wordt niet alleen om het uiterlijk gedaan, maar vooral om de corrosiebestendigheid weer op het juiste peil te brengen. De gevormde oxidehuid, die bij de verhitting is ontstaan, bestaat uit meerderelaagjes waarbij elke nieuw gevormd laagje het onderliggende laagje min of meer afschermt.


Door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV



Zo ontstaat een gelaagde structuur met een oxidatiegraad die van buiten naar binnen afneemt. Het meest geoxideerde materiaal van de buitenste laag is zeer hard en zelfs bestand tegen aantasting van zuren. Voor het verwijderen van deze laag, zou feitelijk mechanische middelen gebruikt moeten worden, maar vanwege de hardheid is dit niet altijd goed mogelijk. Het beitsen van deze lagen is echter wel een mogelijkheid. Door de aanwezigheid van microscheurtjes kan de beitsvloeistof doordringen in de onderliggende oxidelagen die relatief gemakkelijker oplosbaar zijn. Na een beitsbehandeling komen daardoor de buitenste lagen loste liggen, die vervolgens gemakkelijk mechanisch kunnen worden verwijderd. Als het beitsen enige keren wordt herhaald of qua tijd voldoende is, zullen uiteindelijk alle oxiden verwijderd worden. Wel moet er opgepast worden dat er geen aantasting op zwakkere plaatsen optreedt. Als er niet gepolijst hoeft te worden, is het soms efficiënter om een zo groot mogelijke hoeveelheid van deze harde oxiden eerst door stralen te verwijderen en daarna pas te beitsen.

Stralen en ruwheid
Het stralen van oppervlakken kan plaatsvinden nadat deze eerst goed gereinigd zijn. Ook kan er een bepaalde ruwheid aan dit oppervlak gegeven worden om dit optimaal voor te bereiden op een aan te brengen deklaag. Voor de beoordeling van dergelijke oppervlakken kan gebruik gemaakt worden van twee testplaten gemaakt van zuiver nikkel. Het stralen van oppervlakken wordt ingedeeld in scherpstralen, dat ook wel gritstralen wordt genoemd, en kogelstralen dat ook wel de benaming heeft van projectstralen. Bij hetscherpstralen worden scherpe, harde deeltjes met grote kracht tegen een oppervlak ‘gebombardeerd’. Dit oppervlak krijgt daardoor een scherp, hoekig en ruw karakter. Van de straalbewerkingen levert het scherpstralen dan ook het ruwste oppervlak op. Bij het kogelstralen worden ronde kogeltjes tegen het oppervlak gestraald. Dit wordt ook wel glasparelstralen of keramisch stralen genoemd. Daarin ontstaan dan putjes die bobbelig aanvoelen. In termen van ruwheid is het kogelstralen een van de fijnste straalbewerkingen mits de kogeltjes niet breken. De testplaten voor scherpstralen en voor kogelstralen, zijn verdeeld in vier kwadranten met oplopende ruwheid. Deze vertegenwoordigen de ruwheidsmonsters. Een te beoordelen oppervlak wordt met een loep of op het gevoel vergeleken met de monsters. Gebruikelijke kwalificaties daarbij zijn fijn, middel en grof. Naast deze straaltechnieken, worden er ook fantastische resultaten bereikt met waterjet blasting. Daarbij wordt aan behandeld water een slijpmiddel toegevoegd dat met kracht op een roestvast staaloppervlak wordt gespoten. Dit leidt tot een optimale ruwheid en een gunstige SRI-waarde. Voor meer informatie klik hier

Verwijderen van verontreinigingen
Men kan zich afvragen of alle verontreinigingen tijdens het stralen verwijderd worden op het RVS-oppervlak. Feitelijk kan gesteld worden dat alleen de verontreinigingen die aan of zeer dichtbij het oppervlak aanwezig zijn, worden verwijderd tijdens het stralen. Het is in de praktijk best moeilijk om zo te werken dat elk deel van het oppervlak in voldoende mate wordt gestraald. Daarvoor is een goed hulpmiddel beschikbaar waarmee het gehele oppervlak met een sterk gekleurde inkt wordt bestreken. Tijdens het stralen wordt bij een juiste behandeling, alle aangebrachte kleur verwijderd. Bij de keuze van de inkt dient erop gelet te worden dat deze vrij is van chloorverbindingen. Volledige verwijdering van ingedrongen deeltjes koolstofstaal kan zelfs met deze methode niet met volkomen zekerheid bereikt worden. Zelfs bestaat het gevaar dat deeltjes, die verwijderd zouden moeten worden, dieper in het oppervlak worden gedrukt. Vooral lasnaden vragen bij het stralen extra aandacht. Verwijdering van stofresten van het straalmiddel kan naspoelen nodig maken.

De ferroxyltest
Tijdens bewerkingen met gereedschap die niet van roestvast staal zijn gemaakt, zoals een borstel, slijpschijf, hamer of beitel, kunnen er bijvoorbeeld staaldeeltjes in het RVS-oppervlakdringen en corrosie veroorzaken. Deze kunnen verwijderd worden door beitsen en het oppervlak na het beitsen te controleren op aanwezigheid van vreemde materialen. In de directe omgeving waar gelast wordt, kunnen lasspetters zich vasthechten op het RVS-staaloppervlak. Deze dienen verwijderd te worden. Voor de controle van vreemde metaaldeeltjes op het oppervlak kan de ferroxyltest worden gebruikt. Volgens DIN 50900 bestaat dit uit een mengsel van 1 gram ferricyanide plus 30 gram natriumchloride per liter water. In de poriën gaat ijzer in oplossing waardoor er met ferricyanide een blauwe kleur ontstaat. Bij de controle van hoogwaardige nikkellegeringen wordt het gehalte aan ferricyanide verhoogd. Er zijn echter nog andere testmethoden zoals een test met koperammoniumsulfaat en de zouttest.