Cryo beitels
Wat is gecryoniseerd staal?
Dat niet alle ijzer even geschikt is voor alle doeleinden weet iedereen wel. We hebben gereedschapstaal, gietijzer en het nooit wetenschappelijk gedefinieerde PB staal J. Maar hoe kan je de eigenschappen van ijzer verbeteren? Hoe zorg je er bijvoorbeeld voor dat de beitels van HSS nog langer meegaan?
Het is al heel lang bekend dat als je metaal verhit en daarna gecontroleerd afkoelt de eigenschappen van het metaal wijzigen omdat de kristalstructuur wijzigt. De twee belangrijkste kristallen in staal gebruikt voor beitels zijn het grotere en zachtere ‘austeniet’ en het kleinere, stabielere ‘martensiet’. Door middel van een warmtebehandeling, proberen we austeniet te veranderen in martensiet. Dit moet leiden tot staal met betere slijtage eigenschappen dat bovendien taaier is. Een gewone HSS beitel heeft (bij de Engelse fabrikanten) 2 keer een warmtebehandeling gehad. Daarmee is de structuur van het staal voor 90 a 95 % veranderd. Bij gecryoniseerd staal is deze behandeling nogmaals uitgevoerd om die laatste 5 procent ook nog te benutten. Als je op moleculair niveau een foto van het staal zou bekijken zie je bij normaal staal een wirwar van deeltjes en bij gecryoniseerd staal lijken alle deeltjes geordend naast elkaar te liggen.
Het proces.
Het proces van cryoniseren gebeurt in een hermetisch afgesloten ruimte en neemt ongeveer 2 dagen in beslag. Het hele proces wordt constant gevolgd en bijgestuurd door een computersysteem. Zodat iedere batch beitels met exact dezelfde eigenschappen uit de kamer komt. De Cryo ruimte is een soort industriële vrieskist waar vloeibare stikstof in gespoten wordt. Hoe het proces in die vrieskist precies verloopt is bedrijfsgeheim maar in grote lijnen komt het hier op neer: In totaal bereikt het staal in 2 dagen 3 x een temperatuur van -185 graden Celsius. Daarna wordt het gecontroleerd weer op kamertemperatuur gebracht om het vervolgens nog 1 keer te verhitten tot ongeveer 550 °C.
Al met al levert deze bewerking een stuk staal op met een langere standtijd dan het gewone HSS, het staal laat zich bijzonder fraai slijpen (ook met een heel fijne korrel) en het scherp is scherper dan bij het gewone HSS en het staal is taaier. (het breekt minder snel)
Fabeltjes.
Er wordt veel lariekoek verteld over staal van beitels. Hier zijn er een paar:
1 Gecryoniseerde beitels: tot 3 x langere standtijd! …. Onzin. Deze beitels hebben een langere standtijd, dat klopt. Maar dat komt ook omdat je begint met scherper staal, waardoor het langer duurt voordat het dezelfde scherpte bereikt als het gewone HSS. Het staal slijt ook minder snel, maar 3 x langer?!?! Nee…
2 Deze beitels hebben een warmtebehandeling gehad dus het is niet erg als ze blauw worden bij het slijpen… Onzin. Blauw staal is te heet geweest en verliest veel van de goede eigenschappen en zal heel snel opnieuw geslepen moeten worden.
Q&A
Vraag: Heeft een gecryoniseerde beitel na verloop van tijd een nabehandeling nodig? Antwoord: Nee.
Vraag: Kan ik hetzelfde effect door mijn beitel vloeibare stikstof te dompelen? Antwoord: Nee, sterker nog:een thermische schok veroorzaken in het ijzer zal het ijzer instabiel maken..
Vraag: Heb ik het gecryoniseerd staal verpest als het blauw wordt bij het slijpen? Antwoord: Ja, het staal is te heet geweest en heeft zijn eigenschappen verloren.