Merkblatt 984 - edelstahl-rostfrei.de

1 Rauheitsma e bei Oberfl chen von nichtrostendem StahlMerkblatt 984 Informationsstelle edelstahl Rostfrei1 Die Informations stelle edelstahl RostfreiDie Informationsstelle edelstahl Rost-frei (ISER) ist eine Gemeinschafts-organisation von Unternehmen und Institutionen aus den Bereichen Edelstahlherstellung, Edelstahlhandel und Anarbeitung, Edelstahlverarbeitung, Oberfl chenveredelung, Legierungsmittelindustrie, Marktforschung und Verlage f r nichtrostende St Aufgaben der ISER umfassen die firmenneutrale Information ber Eigen schaften und Anwendungen von edelstahl rostfrei . Schwerpunkte der Aktivit ten sind praxisbezogene, zielgruppenorien-tierte Publikationen, Online-Informationsplattform unter , Pressearbeit f r Fach- und Publi-kums medien, Messebeteiligungen, Durchf hrung von Schulungsveran-staltungen, Errichtung von Kompetenzzentren edelstahl - rostfrei -Verarbeitung , Informationen ber Bezugsm g-lichkeiten von Produkten aus Edel-stahl rostfrei , individuelle Bearbeitung techni-scher aktuelles Schriftenverzeichnis ist einsehbar unter 984 Rauheitsma e bei Oberfl chen von nichtrostendem Stahl1.

2 Auflage 2016 Herausgeber:Informationsstelle edelstahl RostfreiPostfach 10 22 0540013 D sseldorfTelefon: 0211 / 67 07-8 35 Telefax: 0211 / 67 07-3 44 Internet: : Inox, Br ssel (B)Herausgeber und Autorenschaft dan-ken Herrn Benedikt Henkel, Henkel Beiz- und Elektropoliertechnik GmbH & Co. KG, Neustadt-Glewe (D), f r die kritische Durchsicht des Manuskripts und Hinweise zu seiner :BAM Bundesanstalt f r Materialfor-schung und -pr fung, BerlinDie in dieser Brosch re enthaltenen Informationen vermitteln Orientie-rungshilfen. Gew hrleistungsanspr -che k nnen hieraus nicht abgeleitet werden. Nachdrucke aus dieser Do-kumentation bzw. Ver ffentlichun-gen im Internet, auch auszugsweise, sind nur mit schriftlicher Genehmi-gung des Herausgebers und mit deut-licher Quellenangabe Seite Einleitung 2 Der Ra-Wert 2 Der Rz-Wert 3 Der Rq-Wert 3 Information zu Herstellprozessen und Gr nde f r die Begrenzung der Rauigkeit 5 Zusammenfassung 5 Normen 6 Literatur 72 EinleitungDie Oberfl chenrauheit stellt ein Ma f r die Struktur der Oberfl che dar.

3 Sie bemisst sich als vertikale Abweichung der realen Oberfl che von ihrer idealen Form. Sind diese Abweichungen gro , ist die Ober-fl che rau; ist der Wert klein, ist die Oberfl che glatt. Rauheit wird typi-scherweise als die hochfrequent, kurzwellige Komponente der Ober-fl chenma e betrachtet. In der Pra-xis m ssen h ufig sowohl die Ampli-tude als auch die Frequenz bekannt sein, um zu entscheiden, ob eine Oberfl che den gestellten Anforde-rungen entspricht [1].Der Ra Wert blicherweise wird die Rauheit mit einer Nadel ermittelt, die eine Oberfl che abtastet. Die Auslen-kungen der Nadel werden verst rkt und die Messwerte aufgezeichnet. Der Ra-Wert, zumeist ausgedr ckt in Mikrometern ( m), entspricht dem arithmetischen Mittel der Abweichungen von der Mittellinie nach oben und nach unten (Abb.)

4 1). In den ISO-Normen wird hierf r der Begriff CLA (centre line ave-rage) benutzt. Beide Begriffe sind gleichbedeutend [2].Zwar ist der Ra-Wert eine n tzli-che Angabe, doch unterscheidet er nicht zwischen Erhebungen und Vertiefungen. V llig unterschied-liche Oberfl chenprofile k nnen rechnerisch denselben Ra-Wert er-geben (Abb. 2). In Spezifikationen wird zumeist nur der obere Grenz-wert dieses Parameters angege-ben, der bei der Abnahme einzu-halten ist. Werden solche oberen Grenzwerte angesetzt ( Ra 0,6 m), gelten die Anforderungen als erf llt, wenn (bei einer vorge-gebenen Messstrecke) nicht mehr als 16 % der Messwerte den Grenz-wert berschreiten.

5 Eine in diesem Sinne definierte Parameter-Ober-grenze wird also ohne tiefgestell-tes max die Anforderung dagegen, dass der obere Wert auf der Mess-strecke in keinem einzelnen Fall berschritten werden darf, ist der Parameter durch max zu kenn-zeichnen (also Ramax 0,6 m). Ein schnelles und anwender-freundliches vereinfachtes Mess-verfahren zur Bestimmung der Rau-heit ist in EN ISO 4288, Anhang A, beschrieben [5,6].Meist wird nur ein oberer Grenz-wert der Rauigkeit angegeben. Es gibt jedoch Ausnahmen, bei denen auch ein Mindest-Rauigkeitswert erforderlich ist und somit eine Spanne vorgegeben wird. Beispie-le hierf r sind zum einen Zylinder-bohrungen, bei denen die Wandun-gen von l benetzt werden, wozu eine gewisse Mindest-Rauigkeit er-Abb.

6 1: Prinzip der Bestimmung des arithmetischen Mittelwertes der Rauheit (Ra) [3]3 Abb. 2: Unterschiedliche Oberfl chenprofile mit gleichem Ra-Wert [4]forderlich ist, als auch Blankstahl zum Rz WertEin anderes Rauheitsma ist der Rz-Wert. ISO 4287-1:1997 [7] definiert Rz als gr te Profilh he. ltere Un-terlagen beziehen sich h ufig noch auf den Rz-Wert gem der Fassung von 1984 dieser Norm, worin die-se Zahl durch die zehn maximalen Abweichungen definiert war. Die Schreibweise ist also wichtig: Rz be-zieht sich auf die aktuelle, Rz auf die ltere Fassung der Rz- und Ra-Werten besteht kein direkter mathematischer Zu-sammenhang. Erfahrungsgem gilt allgemein Rz = 6-10 x Ra [14].

7 Der Rq WertEine weitere wenngleich weniger gebr uchliche Kennzahl, Rq (oft auch als root mean square, RMS, bezeichnet), ist der quadratische Mittelwert der Abweichungen von der Mittellinie (Abb. 3). Auch hierf r findet sich die Definition in der Norm EN ISO 4287:1998 [7].Die in Tabelle 1 genannten Wer-te sind Richtwerte und k nnen je nach Hersteller und Prozessvari-ante schwanken. Im Gesch ftsver-kehr sollten bestimmte Ra-Werte explizit festgeschrieben werden, da die normgerechten Bezeichnungen lediglich das Verfahren benennen ( im Falle von 2B kaltgewalzt, w rmebehandelt, gebeizt und leicht nachgewalzt) und die Ra-Werte her-stellerabh ngig variieren k in Tabelle 2 genannten Werte sind grobe N herungswerte und k nnen bei gleicher Korngr e er-heblich variieren, da unter anderem die Schleifmittelwahl, Schleifmittel-abnutzung, Anpressdruck etc.

8 Sowie die Messrichtung quer oder l ngs zum Schliff das Messergebnis erheb-lich * Rauheitswerte k nnen je nach Messinstrument, Labor oder ausf hrender Person variieren. Die Rauheitswerte f r die Oberfl chen 3 und 4 k nnen sich auch berlappen. Oberfl chenbehandlungsverfahrenDurchschnittlich e Rauheitstiefe in mschlussgebeizt2,0-12,0glasperlengestrah lt1,00-6,00zerspanend bearbeitet0,40-6,00elektropoliert in Abh ngigkeit vom Vorzustand0,10-0,80mechanisch hochglanzpoliert0,10-0,50 Tabelle 1: Oberfl chenrauheit verschiedener Ausf hrungsarten von Blechen und B ndern aus nichtrostendem Stahl [9,10,11,12,14]Oberfl chenbezeichnung gem EN 10088-2 Ausf hrungsartOberfl chenrauheit gem EN 10088-2 Anmerkungen1 DWarmgewalzt, w rmebehan-delt, gebeiztTypische Ra-Werte 3,50 bis 5,50 m2 DKaltgewalzt, w rmebehandelt, gebeizt2 BKaltgewalzt, w rmebehandelt, gebeizt, kalt nachgewalztTypische Ra-Werte 0,30 bis 0,50 m2 GGeschliffen2 RKaltgewalzt, blankgegl ht2 JGeb rstet oder mattpoliert2 KSeidenmattpoliertQuer Ra < 0,5 m2 PBlankpoliertOberfl chenbezeichnung gem ASTM A 480/480 AAusf hrungsartAnmerkungen3 Geradlinige Struktur, die durch Schleifen oder Walzen er-zeugt wird.

9 Ein ge bter Verarbeiter kann diese Oberfl che im allgemeinen durchschnittliche Ra-Wert kann im allgemeinen bis zu 1 m betragen*4 Geradlinige Struktur, die durch Schleifen oder Walzen er-zeugt wird. Ein ge bter Verarbeiter kann diese Oberfl che im allgemeinen durchschnittliche Ra-Wert kann im allgemeinen bis zu 0,6 m betragen*5 Architekturoberfl chen; Sonderkategorie, die genaue Aus-f hrung ist zwischen Anbieter und Kunde zu vereinbaren, da es weltweit eine Vielzahl von Varianten gibt.*Die Rauigkeitstiefe in Querrichtung darf 0,5 m nicht Oberfl chenausf hrung hat ein seidenmattes Er-scheinungsbild und wird blicherweise durch B rsten der Oberfl che 4 handelt es sich um eine hochgl nzende und glatte Oberfl che, die durch mechanisches Polieren mit sukzessiv feiner werdenden Schleifmitteln und anschlie- endem Schwabbeln erzielt wird.

10 Minimale Schleifspuren k nnen nach dem letzten Arbeitsgang noch sichtbar sein. Eine Wiederherstellung ist durch erneutes Schwabbeln m 2: Vergleichswerte von Korngr en und Rauheitswerten (N herungswerte) [13]KornRq in mRa in m802,021,801201,471,321501,201,061800,86 0,762400,430,383200,360,305000,200,18600 0,150,13 Information zu Herstellprozessen und Gr nde f r die Begrenzung der RauigkeitDie verschiedenen Herstellprozes-se nichtrostender St hle ergeben grunds tzlich unterschiedliche Pro-duktoberfl chen, die durch vorge-nannte Rauigkeitspr fung in ihrer Oberfl chenstruktur erfasst werden k nnen. Durch intensives Beizen ( erh hte Prozesstemperatur) hergestellte Oberfl chen weisen unter Umst nden gro e Rauigkeit auf, durch Glasperlenstrahlen wer-den die h chsten gemessenen Er-hebungen der Rauigkeit gegl ttet.