Slijtvastheid van RVS is belangrijk bij onderdelen die voortdurend te maken krijgen met wrijving, contactdruk of bewegende componenten. Roestvast staal wordt vaak gekozen vanwege de goede corrosiebestendigheid, maar dat betekent niet automatisch dat ieder type RVS ook uitstekend bestand is tegen slijtage. Bij intensief gebruikte onderdelen kan het oppervlak beschadigen, invreten of materiaal verliezen. Door materiaalkeuze, constructie en oppervlaktebehandeling goed op elkaar af te stemmen, kan de levensduur van RVS-componenten aanzienlijk worden verbeterd.

Waarom kan RVS toch slijten?

Roestvast staal staat vooral bekend om zijn weerstand tegen corrosie. Die eigenschap ontstaat door een dunne beschermende oxidelaag aan het oppervlak. De mechanische eigenschappen verschillen echter sterk per RVS-soort.

Wanneer twee metalen oppervlakken onder belasting langs elkaar bewegen, ontstaat wrijving. Hierdoor kunnen kleine beschadigingen ontstaan. Bij herhaald contact neemt de slijtage steeds verder toe.

Ook vuildeeltjes, hoge contactdruk en onvoldoende smering kunnen het proces versnellen. Een onderdeel dat in een rustige constructie jarenlang probleemloos functioneert, kan in een bewegende toepassing daardoor veel sneller slijten.

De gewenste slijtvastheid moet daarom altijd worden bekeken in combinatie met de toepassing.

Welke vormen van slijtage komen bij RVS voor?

Slijtage is een verzamelnaam voor verschillende mechanismen. Een veelvoorkomende vorm is abrasieve slijtage. Hierbij veroorzaken harde deeltjes of ruwe oppervlakken kleine krassen en materiaalverlies.

Daarnaast kan adhesieve slijtage ontstaan wanneer twee metalen oppervlakken intensief contact met elkaar maken. Op microscopisch niveau kunnen oppervlakken tijdelijk aan elkaar hechten. Tijdens het bewegen kunnen vervolgens kleine stukjes materiaal worden losgetrokken.

Bij RVS kan ook galling, vaak aangeduid als vreten of koudlassen, optreden. Hierbij hechten contactoppervlakken tijdens beweging zo sterk aan elkaar dat duidelijke beschadiging ontstaat.

Het herkennen van het slijtagemechanisme helpt om een gerichte oplossing te kiezen.

De hardheid van het oppervlak speelt een belangrijke rol

Een harder oppervlak is doorgaans beter bestand tegen mechanische belasting en bepaalde vormen van slijtage. Daarom wordt bij intensief gebruikte RVS-onderdelen regelmatig gekeken naar mogelijkheden om vooral de oppervlaktelaag te verbeteren.

Daarbij hoeft niet het complete onderdeel dezelfde eigenschappen te krijgen. Een constructie kan juist profiteren van een sterke en taaie kern in combinatie met een harder oppervlak.

Door rvs harden toe te passen, kan de oppervlaktelaag worden aangepast om de weerstand tegen slijtage en contactbelasting te vergroten. Welke behandeling passend is, hangt onder meer af van het RVS-type, de geometrie van het onderdeel en de uiteindelijke gebruiksomstandigheden.

Hierdoor blijft het belangrijk om het proces vooraf af te stemmen op de specifieke toepassing.

Waarom is conventioneel harden niet altijd geschikt voor RVS?

Bij staal wordt harden vaak geassocieerd met verwarmen en vervolgens snel afkoelen. Niet iedere RVS-soort reageert echter op dezelfde manier op zo’n traditionele warmtebehandeling.

Austenitische RVS-soorten worden bijvoorbeeld veel gebruikt vanwege hun corrosiebestendigheid en vervormbaarheid, maar kunnen niet op dezelfde manier door afschrikken worden gehard als bepaalde koolstofstalen.

Daarom worden voor dergelijke materialen andere oppervlakteprocessen toegepast. Het doel is om de eigenschappen van de buitenste laag te verbeteren zonder de gewenste eigenschappen van het basismateriaal onnodig te verliezen.

Dit vraagt om controle over temperatuur, behandeltijd en procesomstandigheden.

Slijtage bij assen en bewegende delen

Assen, pennen, geleidingen en andere bewegende onderdelen worden regelmatig uitgevoerd in RVS. Ze combineren dan corrosiebestendigheid met mechanische functionaliteit.

Juist bij deze componenten kan slijtage echter een aandachtspunt worden. Een as die telkens door een lager of afdichting beweegt, krijgt voortdurend te maken met contact en wrijving.

Wanneer het oppervlak geleidelijk beschadigt, kan er speling ontstaan. Ook afdichtingen kunnen minder goed functioneren wanneer het contactoppervlak ruw wordt.

Een slijtvaster oppervlak kan helpen om de maatvoering en oppervlaktekwaliteit langer te behouden. Daarmee kan niet alleen het onderdeel zelf langer meegaan, maar ook de levensduur van omliggende componenten verbeteren.

RVS en het risico op vreten

Vreten kan vooral ontstaan wanneer twee RVS-oppervlakken onder druk langs elkaar bewegen. Bevestigingsmiddelen zijn een bekend voorbeeld.

Bij het aandraaien van een RVS-bout en moer ontstaat veel lokaal contact. Onder ongunstige omstandigheden kunnen de oppervlakken aan elkaar hechten. De draad raakt dan beschadigd of de verbinding loopt volledig vast.

Dit probleem kan eveneens voorkomen bij glijdende technische componenten.

Materiaalcombinatie, oppervlakteruwheid, belasting en smering hebben allemaal invloed op het risico. In toepassingen waar smering beperkt of ongewenst is, kan het verbeteren van de oppervlakte-eigenschappen extra relevant zijn.

Slijtvastheid en corrosiebestendigheid moeten samengaan

Een belangrijke reden om RVS te gebruiken is juist de corrosiebestendigheid. Het zou daarom ongunstig zijn wanneer een behandeling tegen slijtage deze eigenschap sterk vermindert.

Bij de keuze van een oppervlaktebehandeling moet daarom naar beide eigenschappen worden gekeken.

Een extreem hard oppervlak is niet automatisch de beste oplossing wanneer het onderdeel daarna onvoldoende bestand is tegen de omgeving waarin het wordt gebruikt.

Dat speelt bijvoorbeeld in de voedingsmiddelenindustrie, chemische installaties, offshore toepassingen en andere situaties waar vocht of agressieve stoffen aanwezig kunnen zijn.

Het doel is een balans tussen slijtvastheid, corrosiebestendigheid en mechanische eigenschappen.

Oppervlakteruwheid heeft invloed op slijtage

Niet alleen de hardheid bepaalt hoe snel een onderdeel slijt. Ook de kwaliteit van het oppervlak speelt een belangrijke rol.

Een ruw oppervlak heeft hogere microscopische pieken. Wanneer twee componenten langs elkaar bewegen, ontstaan hierdoor sterkere lokale contacten.

Polijsten of nauwkeurig nabewerken kan daarom onderdeel zijn van een oplossing tegen slijtage. Toch betekent een zo glad mogelijk oppervlak niet automatisch dat iedere toepassing beter functioneert.

Sommige technische oppervlakken hebben juist een bepaalde structuur nodig om bijvoorbeeld smeermiddel vast te houden.

De ideale oppervlakteruwheid hangt daardoor af van de beweging, belasting en andere materialen waarmee het onderdeel contact maakt.

Kan smering slijtage van RVS verminderen?

Smering kan een belangrijke rol spelen bij bewegende onderdelen. Een smeerfilm vermindert het directe metaal-op-metaalcontact en verlaagt daarmee de wrijving.

Hierdoor kan de kans op slijtage en vreten afnemen.

Toch is smering niet in iedere omgeving mogelijk. In hygiënische installaties, vacuümtoepassingen of bepaalde productieprocessen kunnen beperkingen gelden voor het gebruik van olie of vet.

Ook moet smeermiddel regelmatig worden gecontroleerd en soms opnieuw worden aangebracht.

Wanneer een component langdurig zonder uitgebreide onderhoudsbehoefte moet functioneren, kan een verbeterd oppervlak daarom een belangrijk onderdeel van de constructiekeuze zijn.

Wanneer is een oppervlaktebehandeling interessant?

Niet ieder RVS-onderdeel hoeft extra behandeld te worden. Een plaatdeel dat nauwelijks mechanische belasting krijgt, heeft andere eisen dan een geleidepen die duizenden bewegingen per dag maakt.

Extra oppervlaktebehandeling wordt vooral interessant wanneer slijtage daadwerkelijk een beperkende factor vormt.

Denk aan onderdelen die:

• veel glijdend contact hebben;
• regelmatig onder hoge contactdruk staan;
• gevoelig zijn voor vreten;
• nauwkeurige maatvoering moeten behouden;
• in een abrasieve omgeving functioneren;
• weinig mogelijkheden voor smering hebben;
• een lange technische levensduur moeten behalen.

Door deze factoren vooraf mee te nemen, kan worden bepaald of extra oppervlaktehardheid daadwerkelijk meerwaarde biedt.

Harder betekent niet automatisch brosser als geheel

Bij het verbeteren van oppervlakken wordt soms gedacht dat het complete onderdeel hard en daardoor bros wordt. Dat hoeft niet het geval te zijn.

Bij oppervlakteharding ligt de nadruk juist op het veranderen van een relatief beperkte zone aan de buitenzijde. De kern van het materiaal kan daardoor zijn oorspronkelijke eigenschappen grotendeels behouden.

Dat kan interessant zijn voor onderdelen die zowel mechanische taaiheid als een slijtvast contactoppervlak nodig hebben.

Met rvs harden kan zo gericht worden gewerkt aan de eigenschappen van de oppervlaktelaag. Het uiteindelijke resultaat blijft afhankelijk van de gebruikte RVS-legering, de behandeling en de eisen die tijdens gebruik aan het onderdeel worden gesteld.

Ontwerp heeft net zoveel invloed als materiaalkeuze

Slijtageproblemen worden niet uitsluitend opgelost door een harder materiaal of betere oppervlaktebehandeling te kiezen.

Ook de constructie zelf heeft invloed. Een kleine contactzone kan bijvoorbeeld zeer hoge lokale druk veroorzaken. Een groter draagvlak kan deze belasting beter verdelen.

Daarnaast kunnen verkeerde uitlijning, trillingen en vervorming ervoor zorgen dat contact op andere plaatsen ontstaat dan oorspronkelijk bedoeld.

Bij terugkerende slijtage is het daarom verstandig om niet alleen het beschadigde oppervlak te onderzoeken. De volledige constructie en belasting moeten worden meegenomen.

Soms kan een relatief kleine ontwerpaanpassing al veel verschil maken.

Veelgestelde vragen over slijtvastheid van RVS

Is RVS standaard slijtvast?

Niet automatisch. RVS wordt vooral gekozen vanwege zijn corrosiebestendigheid. De slijtvastheid hangt af van de legering, hardheid, oppervlaktekwaliteit en gebruiksomstandigheden.

Waarom kan RVS gaan vreten?

Bij hoge contactdruk en glijdende beweging kunnen RVS-oppervlakken lokaal aan elkaar hechten. Hierdoor kan materiaal worden losgetrokken en kunnen onderdelen uiteindelijk vastlopen.

Kun je ieder soort RVS op dezelfde manier harden?

Nee. Verschillende RVS-groepen reageren anders op warmte- en oppervlaktebehandelingen. Het geschikte proces moet daarom worden afgestemd op de gebruikte legering en gewenste eigenschappen.

Wat helpt tegen slijtage van RVS?

Mogelijke maatregelen zijn een geschikte materiaalcombinatie, goede smering, een aangepast ontwerp, de juiste oppervlakteruwheid en een gerichte oppervlaktebehandeling. Welke combinatie nodig is, hangt af van de toepassing.

Langere levensduur begint bij de juiste oppervlakte-eigenschappen

De slijtvastheid van RVS wordt bepaald door meer dan alleen de materiaalnaam op een technische tekening. Belasting, beweging, oppervlakteruwheid, smering en constructie bepalen samen hoe snel een component uiteindelijk slijt.

Wanneer een standaard RVS-oppervlak onvoldoende weerstand biedt tegen langdurige mechanische belasting, kan een gerichte behandeling helpen om de prestaties te verbeteren.

Door al tijdens het ontwerp rekening te houden met slijtage ontstaat een duurzamere technische oplossing. Onderdelen behouden langer hun maatvoering en functionaliteit, terwijl onderhoud en ongeplande vervanging zoveel mogelijk kunnen worden beperkt.