Diepkoelen

Diepkoelen is niet alleen zinvol voor materialen met restausteniet bij kamertemperatuur. Het wordt voornamelijk gebruikt voor hooggelegeerd ledeburistisch gereedschapsstaal, maar ook voor eutectoïde gereedschapsstaalsoorten. Bij ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten wordt er restausteniet gevormd vanaf een koolstofgehalte van ten minste 0,5 %.

Diepkoelen vindt meestal direct na het harden plaats. Om het hoge risico op scheuren tijdens het diepkoelen te beperken, wordt dit steeds vaker na het eerste ontlaatproces gebruikt. Daarbij moet de afscheiding van verspreide η-carbiden van het proces een succes maken. Deze samenhang is echter niet definitief opgehelderd.

Of het restaustenietgehalte beter wordt gestabiliseerd door herhaaldelijk ontlaten of diepkoelen, hangt af van het materiaal.

Door staalsoorten na de warmtebehandeling te diepkoelen, worden ze extra gehard en krijgen ze vormvastheid. Dit gebeurt door de staalsoorten af te koelen naar -90 °C tot -196 °C. Bij deze temperaturen verandert het restausteniet in het materiaal in martensiet.

Als het restausteniet niet wordt verminderd, kunnen bij het gebruik van het onderdeel veranderingen in de microstructuur en in het volume optreden. De reden hiervoor is het zachte restausteniet, dat in een periode van weken verandert in harder martensiet. Deze geleidelijke verandering in maatnauwkeurigheid wordt voorkomen door staal te diepkoelen. Dit is vooral belangrijk bij precisie-onderdelen en zeer nauwkeurige gereedschappen.

INFORMATIE: Methodes voor diepkoelen
Bij diepkoelen zijn door verschillende methodes steeds lagere temperaturen mogelijk. Met diepkoelkisten en -kasten wordt de lucht afgekoeld tot -60 °C. Door alcoholmengsels, droogijs en vloeibaar gas worden temperaturen ver onder -60 °C bereikt. Door te diepkoelen met vloeibare stikstof wordt een temperatuur van -196 °C bereikt en vloeibaar helium maakt diepkoelen tot -269 °C mogelijk.

Wat gebeurt er bij diepkoelen?

Bij diepkoelen wordt het koelproces na het harden verlengd, om de transformatie van austeniet naar martensiet te versnellen. Hiervoor wordt het onderdeel meestal afgekoeld tot -90 °C. Om een nog snellere transformatie te bereiken, is het ook mogelijk om gedurende een langere periode af te koelen tot -196 °C. Daarna volgt minimaal één ontlaatproces.

Dit proces transformeert de voorheen heterogene microstructuur in een homogene roosterstructuur. Hierdoor worden interne spanningen in de structuur verminderd. Bovendien wordt de hardheid en slijtvastheid verbeterd door het hogere martensietgehalte.

Diepkoelen is vooral bedoeld om sluipende veranderingen in maatnauwkeurigheid te voorkomen en biedt de volgende voordelen:

• Versterking van maatvastheid
• Minder interne spanningen
• Minder slijtage door hogere slijtvastheid
• Automatiseerbaar en reproduceerbaar
• Ideaal voor precisiegereedschappen

De basisvereisten voor diepkoelen zijn een koolstofgehalte van minimaal 0,5 % en een toereikend gehalte van legeringselementen met een martensieteindtemperatuur (Mf) onder 30 °C. Alle staalsoorten die aan deze eisen voldoen, zijn geschikt voor diepkoelen.
Voorbeelden zijn:

• Ledeburitisch chroomstaal (bijv. 1.2080, 1.2379, 1.2436)
• Snelstaalsoorten
• Eutectoïde gereedschapsstaalsoorten (bijv. 1.2842)

Onze installaties voor diepkoelen hebben de volgende afmetingen:
1150 x 750 x 600 mm / 500 kg

In ons interactieve vestigingsoverzicht komt u te weten waar we bij Härtha het diepkoelen van staal aanbieden.

Wilt u uw onderdelen door ons laten harden en diepkoelen? Wij komen graag bij u langs met een aanbod. Verstrek ons de materiaalaanduiding, de afmetingen, het gewicht en het aantal de te behandelen onderdelen.