Zilverstaal: Eigenschappen en toepassingen
Zilverstaal is een hoog koolstofhoudende gereedschapsstaal, geslepen en gepolijst met nauwe toleranties. Er komt geen zilver aan te pas, het staal wordt zo genoemd omdat het wegens het gepolijste oppervlak het licht terugkaatst waardoor het lijkt op zilver. Het hoge koolstofgehalte van het zilverstaal maakt het hardbaar door warmtebehandeling. In de sferoidale zachtgegloeide leveringstoestand is het uitstekend te verspanen. Het materiaal heeft in deze leveringstoestand een hardheid van maximaal 230 HB (hardheid Brinell)
IJzerkoolstof diagram met daarin de temperatuurzones voor harden, zachtgloeien en ontlaten / Bron: H. KosterAlgemeen
Zilverstaal is ongelegeerd of laaggelegeerd gereedschapstaal dat als rond stafstaal in zachtgegloeide toestand met een gepolijst oppervlak op de markt is. In de praktijk worden twee kwaliteiten gebruikt:- Ongelegeerde zilverstaal 1.1541 (C 105 W1).
- Laaggelegeerde zilverstaal 1.2210 (115 CrV 3).
Veel gebruikt zilverstaal is 115 CrV 3, Werkstoffnummer 1.2210, passing h8 in diameters 2 - 45 mm, getrokken/geslepen en gepolijst volgens DIN 17350. Toleranties op de diameter van de fabrieksleveringen: voor kleiner dan rond 25 mm +0,00-0,01mm en voor rond 25-50 mm +0,00-0,02 mm. Het product wordt gebruikt in geharde toestand of ongehard in de zachtgegloeide fabriekstoestand afhankelijk van de mechanische eisen.
Het harden van zilverstaal
[OLIST]Langzaam verwarmen naar 760-800 °C. De bovengrens temperatuurgebied bij laag koolstofgehalte en de ondergrens temperatuurgebied voor hoog koolstofgehalte.Verwarmen tot alle plaatsen in het werkstuk de hardingstemperatuur heeft bereikt, en het werkstuk dus homogeen austenitisch is.
Harden door afschrikken, waarbij het werkstuk al bewegend wordt ondergedompeld in water.
Ontlaten) onmiddellijk na het harden, nog voor het werkstuk kamertemperatuur bereikt, voor minimaal 1,5 uur in de oven op temperatuur 180-250 °C afhankelijk van de gewenste hardheid.
Gebruikshardheid na het ontlaten is 58-62 Rockwell C.[/OLIST]
Chemische samenstelling van zilverstaal 115CrV3 volgens werkstofnummer 2210
| Koolstof | 1,10-1,25 % |
|---|---|
| Silicium | 0,15-0,30 % |
| Chroom | 0,50-0,80 % |
| Vanadium | 0,07-0,12 % |
| Mangaan | 0,20-0,40% |
| Zwavel | 0,035 % max. |
| Fosfor | 035 % max. |
Invloed van de legeringselementen in zilverstaal
ChroomVerbetert de doorharding door verlaging van de kritische afkoelsnelheid, waardoor er minder snel afgekoeld hoeft te worden. Veredeld staal is om die reden met chroom gelegeerd. Chroom vormt harde carbides, waardoor de standtijd van het gereedschapstaal toeneemt, roestweerstand wordt groter.
Mangaan
Desoxideert, bindt zwavel tot mangaansulfide, de schadelijke werking van ijzersulfide (roodbrosheid) vermindert. In staal verbetert sulfide de verspaanbaarheid. In hardbaar staal verlaagt mangaan de kritische afkoelsnelheid en vergroot de hardingsdiepte, verhoogt de rekgrens en treksterkte, verbetert smeedbaarheid en lasbaarheid.
Vanadium
Werkt korrelverfijnend en is daarom aan fijnkorrelige staal toegevoegd. Het is een sterkte carbidevormer die vaak wordt toegepast in gereedschapsstaal waardoor de slijtvastheid en de warmtebestendigheid verbetert.
Silicium(Si)
Is evenals mangaan in ieder staal aanwezig. Silicium verhoogt de sterkte en de slijtvastheid. In hittevaste stalen verbetert silicium de weerstand tegen oxidatie. Het element heeft een negatieve invloed op de warm- en koudvervormbaarheid. Silicium is tijdens de staalbereiding een desoxidator.
Door de percentages legeringselementen te veranderen kan de nadruk op een bepaalde eigenschap gelegd worden, bijvoorbeeld op de sterkte, taaiheid, hardheid of bewerkbaarheid.
Toepassingsvoorbeelden van zilverstaal
- Ponsen
- Geleidestiften
- Nippels
- Kraspennen
- Pluggen
- Doornen
- Spindels
- Boorbussen
- Assen
- Graveergereedschap
- Kartelgereedschap
- Spanbussen
- Draaibankcenters
