Rustfritt stål - Introduksjon til klassene og familiene

Familiene av rustfritt stål

Rustfritt stål er jern-baserte legeringer som inneholder minst ca. 10,5 % krom; dette danner en beskyttende selvhelbredende oksidfilm, som er grunnen til at denne gruppen av stål har sin karakteristiske "rustfrihet" eller korrosjonsbestandighet. Oksydlagets evne til å helbrede seg selv gjør at stålet er korrosjonsbestandig, uansett hvor mye av overflaten som fjernes. Dette er ikke tilfelle når karbon eller lavlegert stål er beskyttet mot korrosjon av metalliske belegg som sink eller kadmium eller av organiske belegg som maling.

Selv om alt rustfritt stål er avhengig av tilstedeværelsen av krom, tilsettes andre legeringselementer ofte for å forbedre egenskapene deres. Kategoriseringen av rustfritt stål er uvanlig blant metaller ved at den er basert på arten av deres metallurgiske struktur - begrepene som brukes betegner arrangementet av atomene som utgjør stålkornene, og som kan observeres når et polert snitt gjennom et stykke av materialet sees i høy forstørrelse gjennom et mikroskop. Avhengig av den nøyaktige kjemiske sammensetningen av stålet kan mikrostrukturen bestå av de stabile fasene austenitt eller ferritt, en "dupleks" blanding av disse to, fasemartensitten som dannes når noen stål hurtig bråkjøles fra høy temperatur, eller en struktur herdet av utfelte mikro-bestanddeler.

Forholdet mellom de ulike familiene er som vist i figur 1. En bred penselsammenlikning av egenskapene til de ulike familiene er gitt i tabell 1.

Figur 1.Familier av rustfritt stål.

Austenittisk rustfritt stål

Denne gruppen inneholder minst 16 % krom og 6 % nikkel (grunnkvaliteten 304 er referert til som 18/8) og strekker seg til høylegering eller "superaustenitt" som 904L og 6% molybdenkvaliteter.

Ytterligere elementer kan tilsettes som molybden, titan eller kobber, for å modifisere eller forbedre deres egenskaper, noe som gjør dem egnet for mange kritiske applikasjoner som involverer høy temperatur så vel som korrosjonsbestandighet. Denne gruppen av stål er også egnet for kryogene anvendelser fordi effekten av nikkelinnholdet for å gjøre stålet austenittisk unngår problemene med sprøhet ved lave temperaturer, som er karakteristisk for andre ståltyper.

Forholdet mellom de ulike austenittiske karakterene er vist i figur 2.