Wie wählt man eine Schleifscheibe zum Schleifen von Edelstahl aus?

Edelstahl ist ein legierter Stahl mit hoher Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit. Der Name geht darauf zurück, dass sich bei Erreichen eines bestimmten Chromgehalts auf der Oberfläche ein dichter Chromoxidfilm bildet, der Rost vorbeugt und korrosionsbeständig ist.

Arten von Edelstahlprodukten

Bei der Klassifizierung von Metallmaterialien wird Edelstahl häufig entsprechend seiner metallografischen Eigenschaften in fünf Kategorien unterteilt: martensitischer Edelstahl, ferritischer Edelstahl, austenitischer Edelstahl, austenitisch-ferritischer Duplex-Edelstahl und ausscheidungsgehärteter Edelstahl. Unter ihnen ist austenitischer Edelstahl am häufigsten und macht etwa 70 % des gesamten Edelstahls aus.

Derzeit macht Edelstahl mit gleichzeitig zugesetzten Cr- und Ni-Elementen mehr als 60 % der gesamten Edelstahlproduktion aus. Im Vergleich zu Baustahl weist Edelstahl eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Elastizitätsmodul, eine hohe Dehnung und eine große Querschnittsschrumpfung auf, was bei der Verarbeitung, insbesondere beim Schleifen, viele Schwierigkeiten mit sich bringt.

 

Schleifeigenschaften von Edelstahl

1. Hohe Schleifkraft und hohe Schleiftemperatur

Edelstahlmaterialien zeichnen sich durch hohe Temperaturen, hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit aus. Beim Schleifen ist die Gitterverzerrung groß und die plastische Verformung stark. Die Schnittkraft pro Flächeneinheit von Edelstahl kann 9 GPa erreichen und die Schleifkraft ist 1,2-mal so hoch wie bei 45-Zoll-Stahl. Der Schleifwiderstand ist groß und die Temperatur der Schleifzone hoch. Die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl ist gering, etwa 1/3 der von 45-Zoll-Stahl, wodurch die Oberfläche des Werkstücks sofort eine hohe Temperatur von 8 Grad erzeugt, die Oberfläche des Werkstücks leicht verbrennt, das Werkstück bildet Risse und manchmal wird die Oberfläche des Werkstücks geglüht und die Glühtiefe kann 0,10 mm erreichen.

 

2. Starke Tendenz zur Kaltverfestigung

Beim Schleifen von Edelstahl wird die Werkstückoberfläche stark verformt, Spannung und Dehnung nehmen zu und es kommt zu Kaltverfestigungen. In der Kaltverfestigungsschicht werden die Körner verformt, die Sandkörner werden abgenutzt und passiviert und es entstehen Vibrationsspuren und Kratzer.

 

3. Schleifstaub haftet an der Schleifscheibe

Aufgrund der hohen Zähigkeit von Edelstahl reagiert Schleifstaub unter bestimmten Bedingungen von Schleiftemperatur, Kontaktdruck und relativer Geschwindigkeit leicht mit Sandpartikeln, sodass Schleifstaub an der Schleifscheibe haftet, die Lücken zwischen den Schleifpartikeln füllt und die Schleifscheibe schnell verstopft. Zu diesem Zeitpunkt verschlechtern sich die Schleifbedingungen schnell, die Hitze ist stark und die Oberflächenrauheit nimmt deutlich ab. Die Haftung von Schleifstaub variiert bei verschiedenen Edelstahlsorten. Die Schleifhaftung von konzentriertem salpetersäurebeständigem Edelstahl und hitzebeständigem Edelstahl ist relativ stark, gefolgt von 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13, 2Cr13 usw.

 

4. Schleifstaub lässt sich nicht leicht abschneiden und Schleifpartikel lassen sich leicht stumpf machen

Beim Schleifen von Edelstahlmaterialien ist die Schleifkraft groß und die Schleifkörner werden leicht stumpf, was zu Verschleiß der Schleifscheibe führt. Beim Schleifen von Edelstahl beträgt das Schleifverhältnis G=6-12, während das Schleifverhältnis beim Schleifen von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl und niedrig legiertem Stahl G=40-80 beträgt. Daher beträgt das Schleifverhältnis von Edelstahl nur etwa 1/7 des Schleifverhältnisses von gewöhnlichem Stahl.

 

5. Verbrennen der Werkstückoberfläche

Das Verbrennen der Werkstückoberfläche ist einer der häufigsten Fehler beim Schleifen. Dies gilt insbesondere für austenitischen Edelstahl, der gegenüber Verbrennen besonders anfällig ist.

 

6. Kratzer auf der Werkstückoberfläche

Beim Schleifen von Edelstahlmaterialien verkratzt die Oberfläche des Werkstücks leicht, sodass die Rauheit der bearbeiteten Oberfläche hoch sein muss. Ursachen für Kratzer: Auf der Arbeitsfläche der Schleifscheibe befinden sich einige hervorstehende Schleifpartikel, die die Oberfläche des Werkstücks zerkratzen, bevor sie abfallen. Die von der Schleifscheibe abfallenden Schleifspäne fallen zwischen Schleifscheibe und Werkstück und verursachen Kratzer auf der Oberfläche des Werkstücks. Die Schleifflüssigkeit ist nicht sauber, mit Schleifspänen vermischt und die Zufuhr von Schleifflüssigkeit ist unzureichend, was während des Schleifvorgangs zu Kratzern führt. 7. Verformung des Werkstücks Aufgrund des großen linearen Ausdehnungskoeffizienten von Edelstahl hat die Schleiftemperatur einen größeren Einfluss auf die Größe des Werkstücks, was leicht zu Fehlern bei der Maßmessung führen kann. Darüber hinaus ist die Härtungstendenz von Edelstahl stark und es können leicht Restspannungen auf der Oberfläche des Werkstücks entstehen. Insbesondere beim Schleifen von schlanken Wellenwerkstücken, dünnwandigen Werkstücken und anderen Werkstücken mit geringer Steifigkeit wird das Werkstück unter der Einwirkung der Schleifkraft leicht verformt.

 

Lösung

1. Auswahl der Schleifmittelarten

Beim Schleifen von Edelstahl wird im Allgemeinen weißer Korund (WA) verwendet. Weißer Korund hat eine gute Schneidleistung und selbstschärfende Eigenschaften.

 

Das Schleifen von Edelstahl mit einer Schleifscheibe aus kubischem Bornitrid (CBN) hat eine bessere Wirkung. Aufgrund der hohen Härte von CBN verschleißen die Schleifkörner nicht so leicht, die chemische Stabilität ist gut und es besteht keine chemische Affinität zu Eisenelementen. Die CBN-Schleifscheibe verstopft beim Schleifen nicht so leicht. Die CBN-Schleifscheibe hat eine geringe Schleifkraft, geringe Schleifwärme und verbrennt das Werkstück nicht. Der Preis einer CBN-Schleifscheibe für Edelstahl ist jedoch höher als der einer gewöhnlichen Schleifscheibe und muss entsprechend der tatsächlichen Situation angepasst werden.

 

Die Schleifwirkung der Schleifscheibe aus Einkristallkorund ist nur der CBN-Schleifscheibe unterlegen. Da jedes Schleifkorn ein kugelförmiger polyedrischer Einkristall ist, entstehen durch mechanisches Zerkleinern keine Risse und keine Eigenspannungen. Wenn das plötzliche Zerkleinern eines einzelnen Schleifkorns geringer ist und Härte und Zähigkeit gut aufeinander abgestimmt sind, weist der Einkristallkorund eine gute Schleifleistung auf. Beim Schleifen von säurebeständigem Edelstahl können Schleifkratzer reduziert werden, insbesondere Einkristallkorund mit großen Öffnungen weist eine gute Anwendungswirkung bei der Produktion auf.

(Einkristall-Korund-Schleifscheibe)

 

Verwenden Sie beim Schleifen von ausscheidungsgehärtetem Cr17Ni7A1-Edelstahl eine Schleifscheibe aus mikrokristallinem Korund (MA). Mikrokristalliner Korund hat eine hohe Zähigkeit, gute Schneidleistung, lange Lebensdauer und selbstschärfende Risse entlang der mikrokristallinen Lücke. Große Partikel oder das gesamte Schleifmittel fällt nicht ab, was zur Verringerung der Schleifwärme und der Verstopfung der Schleifscheibe beiträgt. Verwenden Sie beim Schleifen von austenitischem Edelstahl eine Schleifscheibe aus mikrokristallinem Korund und grünem Siliziumkarbid, die die Rauheit des Werkstücks erheblich verringern und Verbrennungen reduzieren oder vermeiden kann.

2. Auswahl der Schleifkorngröße

Die Größe des Schleifkorns hat einen direkten Einfluss auf die Oberflächenrauheit. Edelstahl hat eine hohe Zähigkeit und wird leicht durch Schleifspäne verstopft. Wenn eine feinkörnige Schleifscheibe verwendet wird, verliert das Schleifmittel seine Schneidwirkung und die Oberflächengüte des Werkstücks ist nicht hoch. Die Ergebnisse zeigen, dass F36- und F46-Körner zum Grobschleifen und F60-Körner zum Feinschleifen verwendet werden. F46- und F60-Körnungsschleifscheiben werden sowohl zum Grob- als auch zum Feinschleifen verwendet.

 

3. Auswahl des Bindemittels

Edelstahl zeichnet sich durch hohe Zähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit und hohe Schleifkraft aus. Daher muss die Schleifscheibe eine hohe Festigkeit aufweisen und großen Stoßbelastungen standhalten können. Beim Schleifen von Edelstahl kann eine keramikgebundene Schleifscheibe verwendet werden. Sie ist gut wasserdicht, hitzebeständig und korrosionsbeständig. Sie kann eine gute Schneidleistung und hohe Produktionseffizienz aufrechterhalten. Der Nachteil besteht darin, dass sie spröde ist und großen Stößen und Biegungen nicht standhält. Schleifscheiben mit Kunstharzbindung werden zum Schneiden, Nuten und spitzenlosen Schleifen von Edelstahl verwendet. Sie haben eine hohe Festigkeit, gute Elastizität, Schlagfestigkeit und viele Poren. Sie können für höhere Umfangsgeschwindigkeiten (35-75 m/s) verwendet werden. Die Härte der Schleifscheibe mit Kunstharzbindung ist jedoch gering. Das Einlegen der Schleifscheibe mit Kunstharzbindung in Paraffin kann den Einfluss einer alkalischen Lösung verhindern. Darüber hinaus wird die Kunstharzbindung bei Temperaturen über 150 Grad weicher, verliert an Festigkeit und kann sogar verbrennen, daher sollte sie während des Schleifens gekühlt werden.

 

4. Auswahl der Schleifscheibenhärte

Beim Schleifen von Edelstahl sollte eine Schleifscheibe mit geringerer Härte gewählt werden, die sich besser selbst schärft. Wenn die Härte zu gering ist, sind die Schleifkörner nicht fest verbunden und fallen ab, bevor sie stumpf werden, was die Lebensdauer der Edelstahl-Schleifscheibe erheblich verkürzt.

 

Kurz gesagt, beim Schleifen von Edelstahl sollten CBN-Schleifscheiben und gewöhnliche Schleifscheiben entsprechend der wirtschaftlichen Situation und der tatsächlichen Situation des Schleifmaterials ausgewählt werden. Darüber hinaus werden in praktischen Anwendungen auch gewöhnliche Schleifbänder und CBN-Schleifbänder zum Schleifen verwendet.