Typ 303 vs. Typ 304 Edelstahl: Bearbeitungsleistung im Vergleich

Materialwahl entscheidend für kosteneffizientes Drehen auf Schweizer Drehautomaten. Wie schneiden gängiger Typ 304 & modifizierter Typ 303 bei Zerspanbarkeit & anderen Eigenschaften ab?

Für Top-Zerspanqualität mehrere Faktoren:

• Passende Maschine & Werkzeug
• Geeignetes Material
• Nachbehandlung

Fokus hier: Materialwahl für Zerspanung.

Edelstahl für viele Zerspananwendungen Material der Wahl. Neben mechanisch-chemischen Vorteilen in vielen Legierungen für fast jeden Einsatz.

Auf Schweizer Drehautomaten meist austenitische Edelstähle: Chrom, Nickel, Mangan als Hauptlegierung. Verbreitetster: Typ 304 (18-8 Edelstahl). Nachteil: schnelle Verfestigung → schwierige Zerspanung. Lösung: Schwefel/Selen-Zusatz → Typ 303. Leicht veränderte andere Eigenschaften. Unterschiede im Detail:

Physikalisch-mechanische Eigenschaften

Dichte, Elastizitätsmodul, elektr. Widerstand, spez. Wärme, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, magnet. Permeabilität, Glühtemperatur: identisch. Mechanisch leicht abweichend: Typ 303 etwas höhere Zugfestigkeit, aber niedrigere Streckgrenze & Dehnung.

Chemische Eigenschaften

Hauptunterschied: Schwefelzugabe bei Typ 303. Dazu deutlich mehr Phosphor. Typ 303Se mit Selen – selten. Typ 303UX/304Cu mit Kupfer: Kupfer reduziert Verfestigung & Permeabilität, erhöht Korrosionsbeständigkeit & Zerspanbarkeit.

Zerspanbarkeit

Edelstahl vs. Alu/Unlegierter Stahl: schwieriger. Neigt zu langen, fadenförmigen Spänen → Aufbauschneide. Gründe: hohe Zugfestigkeit, große Spreizung Streckgrenze/Zugfestigkeit, hohe Duktilität/Zähigkeit, hohe Verfestigungsrate, niedrige Wärmeleitfähigkeit.

Trotzdem zerspanbar mit richtiger Technik: Mehr Leistung, niedrigere Schnittgeschwindigkeiten, nur positiver Vorschub, starre Werkzeuge/Spannung, Spanbrecher/-kräusler, exzellente Schmierung/Kühlung.

Unter Edelstählen: frei zerspanende Legierungen (Free-Machining) besser. Typ 303 = häufigster Vertreter. Free-Machining enthalten S, Se, Pb, Cu, Al, P. Weniger Reibung & Materialanhaftung, Späne brechen leichter.

Typ 303 hat bessere Zerspanbarkeit als Typ 304 (nicht frei zerspanend). Andererseits: Typ 304 schweißbarer als 303.

Korrosionsbeständigkeit

Alle austenitischen Typen: ausgezeichnet. Chemische Unterschiede → unterschiedliche Beständigkeit. Typ 303 durch S & P schlechter als 304.

Typ 303 widersteht atmosphärischen Einflüssen, Sterilisatoren, organischen Chemikalien, Farbstoffen. Salpetersäure gut, Schwefelsäure mäßig, Halogensäuren schlecht. Für optimale Korrosionsbeständigkeit: Typ-303-Teile nach Zerspanung reinigen & passivieren (Fett, Öl, Fingerabdrücke, Eisenpartikel vom Werkzeug entfernen).

Anwendungen

Wegen besserer Zerspanbarkeit: Typ 303 für stark zerspanungspflichtige Teile. Typisch: Schrauben, Muttern, Bolzen, Flugzeugfittings, Zahnräder, Buchsen, Elektrokomponenten, Ventilgehäuse, Wellen, Ventile.

Typ 304 (beliebtester Edelstahl): Küchengeräte, Lebensmittel-/Flüssigkeitsverarbeitung, Baumaterial, Schiffsausrüstung, Chemikalienbehälter, Autoteile, Architekturprofile, Wärmetauscher.

Wegen hoher Korrosionsbeständigkeit & niedrigem Kohlenstoff: Typ 304 für Medizintechnik. Keine Reaktion mit Gewebe/Sterilisationslösungen. Hält harter, repetitiver Beanspruchung stand.

Zerspanbarkeit wichtig, aber in stark korrosiven/Unterwasserumgebungen: Korrosionsbeständigkeit primär. Typ 316 = eine der höchsten Korrosionsbeständigkeiten. Ähnlich 304, mehr Molybdän. Wahl für Orthopädie-Implantate & künstliche Herzklappen.

Fazit

Vielfältige Edelstahllegierungen. Mehrheit weltweit Typ 304, aber geringe Zerspanbarkeit. Fokus auf Zerspanbarkeit → Typ 303. Auch erwünschte Nicht-Anhaftung (Galling = Verschleiß durch Adhäsion gleitender Flächen) → einfache Demontage.

Typ 303 = Wahl für Schweizer Drehautomaten. Materialwahl beeinflusst Zerspanbarkeit-zu-Kosten-Verhältnis. Erfahrung: Billigstes Material ≠ niedrigste Kosten. Thema „True Cost of Quality“. Geringe Zerspanbarkeit = häufiger Werkzeugwechsel, mehr Stillstand, schlechte Oberfläche. Faustregel: Je niedriger Zerspanbarkeit, desto höher Zerspanungskosten.