Stikstoftoepassingen in de metaalnijverheid

 

In de metaalindustrie wordt bij een breed scala van bewerkingsprocessen stikstof ingezet, zowel in gasvorm als in vloeibare vorm.

Stikstofgas

• Formeren: een lastechniek waarbij gebruik wordt gemaakt van backinggas – vaak een combinatie van waterstof en stikstof – waardoor wordt voorkomen dat het smeltbad aan de achterzijde oxideert door contact met de lucht (zuurstof). Het wordt vooral gebruikt in die gevallen waar een kwalitatief goede, schone las vereist is, bijvoorbeeld in de voedingsmiddelenindustrie, in laboratoria en in ziekenhuizen.
• Lasersnijden: bij deze techniek wordt stikstof gebruikt als snijgas om de snijranden oxidevrij en zuiver te houden, en zo de nabewerking te beperken. Het is een goed alternatief voor aanzienlijk duurdere inerte gassen als helium. Een ander groot voordeel van stikstofgas is het feit dat het een positieve invloed heeft op de oppervlaktekwaliteit.
• Productie van roestvaststaal: er zijn verschillende fasen in de staalproductie – tijdens het smelten, de gietpanverwerking, de gietbewerkingen – waarin stikstof aan staal wordt toegevoegd om eigenschappen als hardheid, vervormbaarheid, rekveroudering en stooteigenschappen te verbeteren.
• Smeltsnijden: bij deze techniek maakt een sterk gefocuste laserstraal het materiaal vloeibaar. Tegelijk wordt er een dosis stikstof door de snijspleet geblazen die het vloeibare metaal verdrijft. Zo wordt de materiaalrand beschermd tegen aanslag en slakvorming. De werkstukranden zijn en blijven erg zuiver en nabewerking is eerder uitzondering dan regel.
• Warmtebehandelingen: stikstof wordt gebruikt om het oppervlak van metalen onderdelen te omspoelen die een warmtebehandeling ondergaan, bijvoorbeeld uitgloeien, sinteren en harden, zodat oxidatie door zuurstof wordt voorkomen.

Vloeibare stikstof

• Koudkrimpen: de snelste manier om sterke metaalverbindingen tot stand te brengen. Metalen krimpen bij koude en zetten uit als ze worden verwarmd. Van dit verschijnsel wordt gebruikgemaakt bij de assemblage van metalen onderdelen. Vloeibare stikstof van -196 °C is daar een ideaal koelmedium om assen, bussen of tappen zodanig te krimpen dat ze probleemloos in machines en werkstukken passen, zonder dat er daarbij structuurverandering, verkleuring of oxidevorming optreedt.