Wat is vervormingsstaal
Vervormingsstaal is, de naam zegt het al, staalplaat dat goed te vervormen is. Maar welke elementen beïnvloeden nou de vervormbaarheid van plaatmateriaal. En waarom is deze eigenschap zo belangrijk bij de techniek dieptrekken?
Om deze vragen te beantwoorden, vergelijken we eerst twee soorten roestvaststaal. Daarna gaan we kort in op de belangrijkste legeringselementen die van invloed zijn op het omvormproces.
Wat bepaalt de hardheid van vervormingsstaal?
In de regel bestaat roestvaststaal uit een legering van vooral ijzer, chroom, nikkel en koolstof. Legeren is het toevoegen van elementen, waardoor bestaande eigenschappen worden verbeterd of nieuwe eigenschappen worden toegevoegd.
Ter illustratie: ferritisch rvs bevat maximaal 0,1 procent koolstof. Door het lage gehalte aan koolstof is deze staalsoort niet hardbaar en dus goed te vervormen. Martensitisch rvs heeft een hoog koolstofgehalte van maar liefst 0,2 tot 1,1 procent. Daardoor verdient deze soort wel het predicaat “hardheid”, maar op vervormbaarheid levert hij fors in.
Kortom, de hoeveelheid koolstof bepaalt de hardheid van vervormingsstaal. Hoe hoger het koolstofgehalte, hoe lastiger het staal te vervormen is.
Kruipsterkte
Niet alleen koolstof, maar ook nikkel beïnvloedt de vervormbaarheid van staal. Zo verbetert het de kruipsterkte waardoor de staalplaat beter te vervormen is. Daarom wordt nikkel aan tal van staalkwaliteiten toegevoegd.
Kruipsterkte is de spanning die bij een bepaalde temperatuur en na een gegeven tijd tot breuk leidt.
Sterkte-gewichtsverhouding
In veel soorten roestvaststaal zit ook titaan. Deze exoot onder de staalsoorten is makkelijk te vervormen zonder dat het scheurt. Dat komt door de gunstige sterkte-gewichtsverhouding. Daarnaast heeft titaan een uitzonderlijke corrosiebestendige eigenschap.
Warm- of koudgewalst staalplaat
Vervormingsstaal is warm- of koudgewalst. Koudgewalst staalplaat wordt uit warmgewalst staalplaat gemaakt door deze koud na te walsen. Met deze extra stap bereik je een betere kwaliteit en kleinere toleranties.
Koudgewalst staalplaat is dunner dan warmgewalst staalplaat en heeft een gladder oppervlak.
Omvormtechniek
Tot slot: dieptrekken is een omvormtechniek met als belangrijkste kenmerk dat de wanddikte van het product gelijk blijft aan de oorspronkelijke plaatdikte. Om die reden is het cruciaal dat het plaatmateriaal goed te vervormen is binnen de toleranties zonder dat het scheurt. Een zo laag mogelijk koolstofgehalte en toevoegingen als nikkel en titaan dragen hieraan in positieve zin bij.