Nickelanteil in 1.4301

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Guten Tag,

ich habe folgendes Problem in einer Studienarbeit.

Bei Bohrversuchen in 1.4301 trat immer wieder schneller Verschleiß am Bohrer auf. da ich gerade mal 300 Bohrungen pro Bohrer hinbekomme und der Bohrer dann entweder bricht oder so verschlissen ist das er nichtmehr zu gebrauchen ist bin ich etwas am verzweifeln.
Vor zwei Jahren wurden mit den selben Bohrern und gleichen Parametern bis zu 3000 Bohrungen erreicht. Da alles gleich ist wie beim letzten mal vermute ich das Problem nun im Werkstoff.
eigentlich sollte der Werkstoff nichtmagnetisch sein, aber er ist es.
Kann mir jemand sagen woran das liegt?
Ein Bekannter meinte das es am geringen Nickelanteil in der Legierung liegen würde. Kann das sein und welche Auswirkungen hat ein Anteil um oder unter 8% Nickel auf die Legierung.

Vielen Dank im voraus und entschuldigt meine Unwissenheit.

#2

Hallo bone…

Bei Bohrversuchen in 1.4301 trat immer wieder schneller …
etwas am verzweifeln.
Vor zwei Jahren wurden mit den selben Bohrern und gleichen
Parametern bis zu 3000 Bohrungen erreicht.

Vermutlich mit gleichen Bohrern und denselben Parametern, die Bohrer von vor 2 Jahren dürften wohl nicht mehr da sein.

Da alles gleich ist wie beim letzten mal

Ist es eben nicht, die Bohrer sind ein Knackpunkt.
vermute ich das Problem nun im Werkstoff.

eigentlich sollte der Werkstoff nichtmagnetisch sein, aber er
ist es.

Vermutlich ist der Werkstoff nichtmagnetisierbar, magnetische werkstoffe gibt es in dieser Reihe nicht.

Kann mir jemand sagen woran das liegt?

Woran was liegt ?

Ein Bekannter meinte das es am geringen Nickelanteil in der
Legierung liegen würde. Kann das sein und welche Auswirkungen
hat ein Anteil um oder unter 8% Nickel auf die Legierung.

Werkstoffe in diesem Legierungsbereich sind immer noch magnetisierbar.
Erst ab ca. 15% Ni oder Cr tritt nichtmagnetisierbarkeit auf.
Das hat aber überhaupt nichts mit Deinme Problem zu tun. Das betrifft nur die Festigkeit. Und hier können wir davon ausgehen, dass der Werkstoff, wenn es der gleiche ist wie vorher, den geringsten Unterschied ausmacht, sondern, siehe oben, die Bohrer und das Kühlschmiermittel.
Gruss
Rochus

#3

Guten Tag,

also es ist so:

Die Bohrer sind noch aus der gleichen Lieferung wie vor zwei Jahren, also sollten sowohl Grundmaterial wie auch Beschichtung und Schliff gleich sein. Gelagert wurden sie noch in der Originalverpackung, also denke ich mal nicht das da das Problem liegt.
Nochmal zum werkstoff:
Bestellt wurde 1.4301, aber alleine diese Bezeichnung lässt doch etwas spielraum in der Materialzusammensetzung oder hab ich das falsch verstanden?
so gibt z.B. Metallograf.de X5CrNi18-10 und X4CrNi18-10 unter der bezeichnung an und auch die Bestandteile haben ja einen gewissen Spielraum.
ich versuche gerade vom Lieferanten die genaue Zusammensetzung des Materials zu bekommen, mal schauen ob mir das weiterhilft.
An das Kühlschmiermittel werde ich mich jetzt auch mal ranmachen.

vielen dank

#4

Hallo bonefacker
Unter diesen Umständen würde eine Materialanalyse bessere Erkenntnisse bringen.
In Zeiten zunehmneder Globalisierung ist auf dem gebiet alles möglich. Neuerdings mehren sich die Stähle mit höherem Mangananteil aus der Waffenverschrottung, das hat natürlich Einfluss auf daas spanende Verhalten. 2% Nickel mehr oder weniger bringen nicht soviel, eher andre Bestandteile wie z.B. Mn od3er gar Co.
Gruss
Rochus

#5

Hi,
der 4301 ist normalerweise voll austenitisch, d.h.: unmagnetisch. Durch Restanteile von primärem Deltaferrit (wenige %), der nicht in Austenit umwandelte, kann geringe Magnetisierung vorhanden sein (Deltaferrit wirkt aber eher positiv beim Spanen, da der Span dadurch leichter bricht. Zudem wird durch die Bearbeitung Verformungsaustenit aus dem etwas metastabilen Austenit erzeugt - auch eine Möglichkeit, den Austenit magnetisch anziehbar zu machen.
Bei der Zerspanung muß bedacht werden: Austenit ist kfz (kubisch flächenzentriert) wie Gold, Blei, Kupfer, Silber usw., also sehr duktil, sehr stark plastisch verformbar.
Ein Span kann aber erst entstehen, wenn die Reißfestigkeit erreicht wurde bzw. die Verformbarkeit erschöpft ist. Das dauert!
Daher ist weicher 1.4301 (lösungsgeglüht + abgeschreckt) so schwierig spanbar.
Vergleich: Schneeschieber.
Der Schneeschieber (Spanwerkzeug) schiebt Schnee (1.43401) vor sich her. Der (nasse) Schnee (weicher 1.4301) wird nicht abgeschert (Aufbauschneide), es muß immer mehr Schnee vor sich hergeschoben werden, bis der Schneeschieberstiel abbricht (Bohrerbruch).
Daher ist kaltverformter Austenit (Anlieferzustand: gewalzt) besser spanbar, da ja ein Großteil der Verformungsarbeit schon geleistet wurde, und nicht vom Spanwerkzeug aufgebracht werden muß.
Zum anderen ist die schlechte Wärmeleitfähigkeit der Austenite zu beachten, die zum Engerwerden von Bohrungen infolge Reibungswärme (Bohrer klemmen) führen (immer reichlich kühlen mit KSS).
Prüfe mal die Härte des Nirosta (im Vegleich zur alten Güte). Wahrscheinlich ist die neuere beanstandete Lieferung etwas weicher („butterweich“).
Liegt zuviel Verformungsmartensit vor, wird der Nirosta deutlich härter, also am besten nicht Ankörnen vor dem Bohren.
Einwandfreie Bohrer und Spanungsparameter (Spitzenwinkel, scharfe Schneidkanten + Hinterschliffe, Ausspitzen, reichliche KSS Zufuhr, starre Spannung usw.) werden wohl bei Dir vorliegen - setze ich voraus.
Mit unterschiedl. Ni- oder sonstigen Legierungs-Gehalten usw. hat das Problem m. M.n. nichts zu tun.
lg O

http://www.edelstahl-rostfrei.de/daten/MB_821.pdf

http://www.edelstahl-rostfrei.de/daten/MB_822.pdf

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#6

Bestellt wurde 1.4301, aber alleine diese Bezeichnung lässt doch etwas spielraum in der Materialzusammensetzung oder hab ich das falsch verstanden? so gibt z.B. Metallograf.de X5CrNi18-10 und X4CrNi18-10 unter der bezeichnung an und auch die Bestandteile haben ja einen gewissen Spielraum. ich versuche gerade vom Lieferanten die genaue Zusammensetzung des Materials zu bekommen, mal schauen ob mir das weiterhilft.An das Kühlschmiermittel werde ich mich jetzt auch mal ranmachen.

Hallo zusammen,

für spanende Bearbeitung würde ich 1.4305 (mit 0,25 % Schwefel) verwenden. Die Toleranzen der Zusammensetztung halte ich - wie meine w-w-w-Kollegen - in diesem Fall für unerheblich.

Bernhard

#7

Guten Tag,

also es ist so:

Die Bohrer sind noch aus der gleichen Lieferung wie vor zwei
Jahren, also sollten sowohl Grundmaterial wie auch
Beschichtung und Schliff gleich sein. Gelagert wurden sie noch
in der Originalverpackung, also denke ich mal nicht das da das
Problem liegt.
Nochmal zum werkstoff:
Bestellt wurde 1.4301, aber alleine diese Bezeichnung lässt
doch etwas spielraum in der Materialzusammensetzung oder hab
ich das falsch verstanden?

Stimmt. Nach DIN ist erlaubt: (Angaben in %)
C