Drei Gruppen von rostfreien Stählen – Besonderheiten beim Zerspanen
Bei der Bearbeitung von rostfreiem Stahl empfiehlt es sich, je nach der Zerspanbarkeit zu unterschiedlichen Werkzeugen zu greifen, um die plastischen Deformationen des Werkstücks, sowie Verschleiß des Werkzeugs auf ein Minimum zu reduzieren. Dabei hängt die Zerspanbarkeit von Stählen einerseits von der Legierung, andererseits vom Herstellungsverfahren (z.B. gegossen oder geschmiedet) und außerdem von der verwendeten Art der thermischen Behandlung (Härten) ab. Insgesamt sind die rostfreien Stähle in drei Festigkeitsklassen zu unterteilen:
- Ferritische bzw. martensitische Stähle
- Austenitische Stähle
- Duplex-Stähle, darunter auch Super-Duplex und Hyper-Duplex
Zerspanen von rostfreien Stählen, abhängig von der Festigkeitsklasse:
Ferritische Stähle
1. Ferritische Stähle können im Normalfall nicht gehärtet werden, martensitische Stähle können dagegen gehärtet werden und sind außerdem magnetisierbar. Für die Zerspanung von diesem Stahl empfiehlt Sandvik Coromant, der Hersteller von innovativen hochwertigen Zerspanwerkzeugen der neuen Generation, die 2000er Reihe von Drehwerkzeugen mit folgenden Geometrie-Spezifikationen: MR, MRR, MF, sowie MM. Wenn Drehteile aus gehärtetem martensitischen Stahl gefertigt werden, sollten besonders widerstandsfähige Wendeschneidplatten verwendet werden, um hohe Oberflächengüten zu erreichen und den Verschleiß zu minimieren.
Austenitischer Stahl
2. Austenitischer Stahl (rostfrei), darunter auch die sog. super-austenitischen Stähle mit dem Nickel-Gehalt über 20%, sind ebenfalls optimal mit den Werkzeugen aus der 2000er-Reihe zu zerspanen. Der Hersteller rät zu den Geometrien MR, MRR, MF und MM. Zum Schichten werden von Sandvik Coromant insb. Wiper-Wendeschneidplatten mit den Spezifikationen WF und WMX empfohlen. Wenn sich beim Zerspanen öfters Spanstau bildet, dann ist die Produktfamilie GC 1100 eine treffende Wahl. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass für das bessere Ergebnis die ständige Verwendung von Kühlschmierstoffen unabdingbar ist. Um Kerbverschleiß und die damit verbundene Gratbildung auf die Dauer effektiv zu vermeiden, weist der Hersteller darauf hin, runde Wendeschneidplatten einzusetzen, alternativ sind geringe Einstellwinkel empfehlenswert. Um die Bildung von künstlicher Schneide (Aufbauschneide) bei niedrigen Vorschüben effektiv zu vermeiden, sind extra scharfe Kanten einzusetzen und positive Spanwinkel einzustellen.
Stähle der Duplex-Festigkeitsklasse
3. Stähle der Duplex-Festigkeitsklasse (rostfrei) stellen besonders hohe Ansprüche an die Werkzeuge. Es drohen Kolk- und Kerbverschleiß, außerdem Deformationen, sowie Spanhämmern. Von Sandvik Coromant werden Werkzeuge aus der 2000er-Reihe, aber auch GC 1100 Drehwerkzeuge empfohlen mit den Geometrie-Spezifikationen MF, MM, MR. Als flankierende Maßnahmen sind ständige Spankontrolle und Verwendung von hochwertigem Kühlschmierstoff zu nennen. Kleine Spanwinkel helfen den Kerbverschleiß und auch die Gratbildung bei der Fertigung von Präzisionsdrehteilen zu reduzieren. Darüber hinaus lohnt es sich, auf die gute Schneidkantenstabilität zu achten.