Legeringselementer

Hovedlegeringselementet i alle rustfri stålkvaliteter og normalt tillegeret i 10-25 %. Stålets usynlige passivfilm består primært af krom-oxider, og generelt stiger stålets korrosionsbestandighed i de fleste miljøer (især grubetæring og spaltekorrosion) med stigende indhold af netop Cr. Passiverer bedst under iltende (oxiderende) betingelser.

Mekanisk stiger brudstyrken med stigende kromindhold, og det samme gør varmebestandigheden og bestandigheden mod dannelse af glødeskaller. Ferritdanner, hvorfor øget kromindhold skal balanceres af en tilsvarende stigning i nikkelindholdet.

Tillegeres 0,8-7,5 %. Endnu bedre end krom til at "passivere", og selv små mængder af Mo vil forbedre korrosionsbestandigheden mærkbart – især i sure, iltfattige medier. Virker gavnligt mod alle korrosionsformer, men er desværre et dyrt legeringselement.

Prisforskellen mellem "almindeligt rustfrit" og "syrefast" kan i høj grad henføres til de mindst 2 % af molybdæn. Ferritdanner, der øger stålets mekaniske styrke, og som ligesom krom kræver ekstra nikkel for at holde austenitstrukturen.

Skadeligt element, som i alle andre end martensitiske typer søges holdt så langt nede som muligt. Normalt < 0,08 %; lavkulstof < 0,03 %. For marten- sitiske stålkvaliteter ligger C typisk på 0,12-1,2 % – jo højere, jo mere hærdbart.

C binder Cr, især ved temp. 500-850º C (= sensibilisering), som kan føre til interkrystallinsk korrosion. Dette er årsagen til, at man i vore dage hyppigt an- vender lavkulstofståltyperne EN 1.4307 og 4404. C er en stærk austenitdanner, hvorfor det lave indhold i moderne stål skal kompenseres ved ekstra Ni, hvis strukturen skal holdes. Dette ses ved 4306 og især 4435.

0-0,5 %. Styrker passiviteten, selv i ekstremt små mængder, men er i praksis vanskeligt at tilsætte til det smeltede metal. Bruges ofte i højtlegerede auste- nitter og duplexe stålkvaliteter. Eneste austenitdanner, der gavner stålets pas- sivitet og særligt effektiv mod grubetæring og spaltekorrosion.

Tilføres som regel som forurening fra stålværkernes smeltedigler. Austenitdanner og normalt til stede under 1,0 %. Ingen stor effekt på korrosions- bestandigheden i det normale koncentrationsområde.

Som Si normalt til stede som forurening i stålet (1-2 %, dog op til 5-6 % i AISI 200-klassen). Forbedrer stålets varmvalseegenskaber og virker moderat styrke- øgende. Austenitdanner, der ikke i sig selv har den store effekt på korrosions- forholdene, men kan binde svovl til de yderst skadelige mangan-sulfider (MnS).

Forurening og yderst skadelig for korrosionsbestandigheden. Normalt S < 0,015 %, men rustfri automatstål indeholder 0,15-0,35 %. Danner mangansulfider (MnS), som virker spånbrydende og reducerer værktøjsslid, og automatstål er derfor langt bedre til spåntagende bearbejdning end de "normale", seje auste- nitter. Desværre er MnS en katastrofe for bestandigheden over for alle typer kor- rosion, og 4305 er i praksis meget mindre korrosionsbestandig end det almin- delige 4301. Svovllegerede stålkvaliteter er ikke egnede til hverken svejsning eller bejdsning.

Som S en uønsket forurening, men knap så katastrofal for korrosionsbestandig- heden. Søges nedbragt til et minimum (< 0,045 %), men ligger oftest endnu lavere

0-2 %. Styrker korrosionsbestandigheden i sure, reducerende (ikke-iltende) medier (f.eks. svovlsyre) ved at accelerere brintudviklingen og derved få gjort mediet mere iltende (= anodisk beskyttelse). 904L indeholder 1,2-2 % Cu og er særligt egnet til svovlsyre. Cu virker styrkeøgende i PH-legeringerne.

Vigtige elementer, især fordi både Ti og Nb binder kulstof og derved modvirker C's skadelige effekt i austenitiske stålkvaliteter (sensibilisering og interkrystal- linsk korrosion).

Effekten af at tilsætte Ti/Nb svarer ca. til at anvende lavkulstof- stål, og 4541 og 4571 kan som regel erstattes med henholdsvis 4307 og 4404. Mekanisk set er Ti-Nb-stål marginalt stærkere end lavkulstofstål (især ved høje temperaturer), men til gengæld sværere at polere op pga. Ti-karbider, og brugen af Formiergas kan få svejsesømmen til at blive gullig pga. dannelse af Ti-nitrider.

I ferritiske stålkvaliteter medvirker Ti og Nb til at stabilisere stålet og gøre det svejsbart (f.eks. 4512, 4509 og 4521).