Berarbeiding av rustfritt stål
Bare svært få bruker rustfritt stål uten å bearbeide det. Stålet kan kuttes, bøyes, sveises, slipes eller på annen måte utsettes for mekanisk bearbeiding.
Sveising av rustfritt stål
Når det gjelder korrosjon, er sveising en av de mest alvorlige "inngrepene". Utover å innføre en ny fase (sveisemetallet), utsettes stålet også for kraftig varmestress, noe som innebærer minst tre potensielle farer: sensibilisering, herding og indre strekkbelastning. Denne korrosjonsrisikoen som er direkte forbundet med selve sveisemetallet, blir ofte minimert ved bruk av et "overlegert" tilsetningstoff. Det er imidlertid vanskeligere å sikre at det ikke er nedsenket spalter i systemet. Disse kan forekomme i form av groper, krympingshull, mangel på sammensmelting, gjennombrenning osv, og korrosjonsrisikoen er primært spaltekorrosjon.
En god tommelfingerregel er at det er en mulighet for spaltekorrosjon ved temperatur 20-25 ° C lavere enn Critical Pitting Temperature (CPT) – dvs over temperaturen hvor det er mulighet for punktkorrosjon. Løsningen er enten å fullstendig hindre nedsenket spalter (= intensivert kontroll) eller å velge et bedre stål som har en høyere Pitting Resistance Equivalent(PREN) og derved en større innbygget sikkerhet (f.eks. 4404 i stedet for 4301).
Tegnet snitt gjennom en sveisesøm. A: Basisstål; B: Sveisesøm; C: Naturlig oksidfilm; D: Tempering; E: avkromede lag (rett nedenfor tempering), F: Heat Affected Zone (HAZ); G Porer, krympingshull, mangel på sammensmelting etc
Oppvarming av stålet til temperaturer mellom 500 og 850°C (en uunngåelig bivirkning av f.eks sveiseprosessen) medfører en risiko for dannelse av skadelige kromkarbider (- sensibilisering). Dette skjer ikke i selve sveisesømmen, men i en varmepåvirket sone i nærheten ("Heat Affected Zone" HAZ), og er det største problemet ved sveising i tunge materiell tykkelser. I praksis bekjempes dette mest effektivt ved å bruke stål med lite karbon (f.eks. 4306, 4307 eller 4404) eller titanstabiliserte stålkvaliteter (4541 eller 4571). Et beslektet fenomen er dannelsen av skadelige intermetalliske faser (f.eks. "sigma" (Cr-Fe) eller "ksi" (Cr-Mo)), noe som kan oppleves ved sveising av høylegerte "super duplex" stålkvaliteter (f.eks. 4410, duplex 2507, Zeron 100) eller høyt legerte ferrittiske stål kvaliteter (f.eks. 4509, 4526 og 4521).
Minst like skadelig, er den blålige eller gulaktige herdingen som dannes på overflaten av stålet ved siden av sveisesømmen. Disse forekomstene av herding er sterkt fortykkede oksider av krom og jern og er forårsaket av en varm oksidasjon av overflaten av det rustfrie stål. I praksis medfører slik oksidasjon en kritisk korosjonsmessig svekkelse av stålet. Dersom du ønsker å få det optimale ut av stålet ditt, må du sikre at all sveising foregår under fullstendig deoksiderte forhold, noe som krever en av ekstrem mengde beskyttelsesgass (se FORCE "Referance Atlas") Et mer økonomisk og ofte raskere alternativ er å tolerere en viss grad av blåfarging og deretter fjerne herdingen igjen enten ved bruk av beising eller ved bruk av en kombinasjon av sliping og kjemisk etterbehandling (beising eller passivering). Glassblåsing er ikke en velegnet til formplet siden både herdingen og det avkromatiserte laget vil bli tvunget inn i overflaten istedenfor å bli fjernet. Dette vil mann bekjempe ved å benytte beising i forkant av glassblåsingen.
Til slutt, vil enhver sveiseprosess, som enhver annen form for mekanisk prosessering, resultere i en formasjon av trekkspenning og dermed gi økt risiko for spenningskorrosjon. Ingenting kan gjøres for å unngå dette, utover å møte problemet allerede i designfasen og velge et stål som er motstandsdyktig mot spenningskorrosjon under de planlagte prosessene. Det anbefales ikke å bekjempe spenningskorrosjon ved å satse på at sluttproduktet ikke har noe strekkbelastning i det hele tatt ..
Sveisemetoder og oppvarming av rør
HF - High Frequency sveising
HF-metoden brukes i forbindelse med produksjon av rør for konstruksjonsformål samt produksjon av eksosanlegg for biler. Innenfor disse anvendelsesområdene favoriseres HF-metoden på grunn av dens kostnadseffektive produktivitetsfordeler. I motsetning er den lille sveisesømmen som oppnås med HF (se bilde 3- x50) ikke alltid optimal når det gjelder evnen til å utføre, motstå trykk og motstå korrosjon på grunn av mangel på å fusjon mellom stripekantene og oksyddannelsen på sveisekantene.
Bright annealing
Bright annealing utføres i en ovn fylt med hydrogen (H2) ved temperaturer mellom 1040° C og 1100° C, og etterfulgt av en rask avkjøling. Hydrogenet er IKKE et oksidasjonsmiddel. Derfor dannes ingen overflateoksidering, og beising er ikke lenger nødvendig etter bright annealing.
Den største fordelen med denne løsningen er - utover en blank og jevn overflate som letter ytterligere etterbehandling av rørene - den forbedrede korrosjonsbestandigheten til materialet. En sånn behandling, som utføres i det siste trinnet i produksjonsprosessen, sikrer en komplett løsning på mulig dannelse av karbider ved kornkanten, hvorpå en austenittisk matrise oppnås uten feil. Dette gjør det mulig å unngå det skadelige fenomenet intergranular korrosjon (tilstedeværelse av svovel og klor under sveising på grunn av høye temperaturer). Den austenittiske strukturen, som oppnås gjennom off-line bright annealing, er homogen med regelmessig kornstørrelse (dimensjonen varierer fra 6 til 8 ASTM); som en konsekvens av strekkegenskapene - spesielt forlengelse - med økt plastisitet og en reduksjon av spenning. Denne materielle egenskaper er meget verdsatt av alle sluttbrukere som utfører ytterlig bearbeiding av rør som bøying og støping.
Rør, ikke-glødet - beiset
Sveiset rør kan leveres med en ikke glødet overflate. Dette produktet gjennomgår den samme produksjonsprosessen bortsett fra varmebehandlingen. I stedet sendes rørene til kjemisk beising. Beisebadet består av svovelsyre og fluorsyre. Denne prosessen kan - både på den ytre og indre overflaten - eliminere tegn på ferro kontaminering samt potensielle oksider som kan forekomme på metalloverflaten som et resultat av mekanisk etterbehandling (sveiseruller, slipebånd belter, skjæreutstyr) og sveising.
Børstede rør
Børstede rør er tilgjengelig på markedet. Bare ytre overflate børstes for å unngå kjemisk behandling i forbindelse med beising. Disse produktene har en lavere korrosjonsbestandighet sammenlignet med beiset rør hvis de utsettes for angrep i identiske omgivelser. Dette skyldes både depositer på metalloverflaten, som har blitt kontaminert under produksjonsprosessen, og en ru overflaten, noe som lett kan inneholde oksider og spor av ferrokontamination. Sandbeltene i seg selv kan etterlate materiale som kan forårsake korrosjon.
Børstede rør krever på grunn av overflaten hyppigere periodisk vedlikehold sammenlignet med beiset rør.
Det skal understrekes at dette utelukkende refererer til ytre børsting. Derfor kan det ikke fjerne potensiell kontaminering på den indre overflaten og endene i materialet som blir avskjæret ved bruk av en kutter laget av stålbaserte materialer.
The Eddy Current test
De sveisede rørene som leveres med TIG og lasersveiset overflate fra Damstahl gjennomgår - etter at de er blitt kalibrert - en Eddy Current test. En slik ikke-destruktionstest utføres ved å danne et magnetfelt rundt røret og ved å spore eventuelle forstyrrelser forårsaket av lekkasjer og hull.
Skjæring, saging og andre skjæremetoder
De farligste prosessene er generelt eksotermisk siden det er en risiko for herding, som i tilfelle av sveising, må fjernes mekanisk / kjemisk. En "hot classic" er vinkelslipere som, i tillegg til å resultere i veldig grove herdede overflater, også har en tendens til å skyte de varme partiklene til venstre og høyre mot andre overflater enn de som behandles. Disse partiklene kan brennes fast i ståloverflaten og forårsake både sprekker og herding - en ekstremt uheldig kombinasjon som kan resultere i sterkt redusert korrosjonsbestandighet. Måten å håndtere dette på er å fjerne alle partikler forsiktig ved å bruke en skrutrekker eller meisel og deretter utføre en beising.
I mellomtiden kan til og med kaldskjæringsprosessene forstyrre korrosjonsbestandigheten til stålet siden midten av stålet blir utsatt som,inneholder mer urenheter enn overflaten. Denne effekten stammer fra størkning av "plater" som veier flere tonn. Størkningen skjer naturlig nok fra utsiden mot innsiden, og i denne prosessen skyves urenheter foran det størknede metallet og ender til slutt i midten av stålet.
Selv en trinnvis valsing fra f.eks. 300 til under 1 mm endrer ikke det faktum at urenheter er konsentrert mot sentrum av stålet.
Senteret på en plate er på den måten mindre korrosjonsbestandig enn overflaten - et fenomen som er knyttet til selve produksjonen av stålet ved stålverket, og som ovenfor, kan problemet minimeres ved å utføre en avsluttende beising.
Børsting, blåsing, polering og annen bearbeiding av rustfritt stål
Enhver mekanisk behandling av rustfritt stål påvirker overflateruheten og derved korrosjonsbestandigheten til stålet. Som en generell regel, reduseres korrosjonsbestandigheten med økende overflateruhet, og en veldig grov overflate (for eksempel sandblåst) har en målbart lavere korrosjonsbestandighet enn den normale, glatte 2b.
Årsaken til dette er todelt: Til å begynne med er en grov overflate mye bedre enn en glatt overflate ved å "samle" smuss og etsende salter, og dermed danne "lokale elementer". For det andre vil grovsliping ha en tendens til å eksponere en større konsentrasjon av urenheter fra selve stålet. Slike urenheter, spesielt sulfider, kan fungere som angrepspunkter for punktkorrosjon og dermed senke korrosjonsbestandigheten.
To plater i rustfritt stål, begge EN 1.4301 (AISI 304). Den venstre har blitt slipt mens den høyre har blitt elektropolert. Det er ikke vanskelig å forestille seg hvilken overflate som er den mest effektive til å samle salt og fuktighet. Den hvite linjen nederst på begge bildene er 100 µm. Begge bildene er trykket med tillatelse fra Danmarks tekniske universitet (DTU).
I tillegg vil grovsliping ha en tendens til å øke nivået av strekkbelastning på overflaten av stålet, noe som øker risikoen for spenningskorrosjon. I motsetning til dette kan en fin sprengning (sprengning av glass eller sprengning av glass - ikke sandblåsing) øke nivået av trykkbelastning og dermed øke motstanden mot SCC.
Fra et korrosjonssynspunkt er det normalt en fordel å ikke utføre noen form for mekanisk overflatebehandling i det hele tatt! Den glatte og beisede 2B-overflaten på de kaldvalsede platene har maksimal korrosjonsbestandighet, og uansett hvor mye vi sliper, blir det bare verre. Som ovenfor vil en riktig kjemisk overflatebehandling redusere skaden på stålet.
Håndtering og transport av rustfritt stål
En spesiell risiko i nesten enhver håndtering av rustfritt stål er jern flekker; et problem som spesielt sees hvis for eksempel bøyeverktøy, gaffeltruck eller lastebil har blitt brukt i håndteringen av svart stål. Utenom et stygt utseende, reduserer jernflekker den faktiske korrosjonsbestandigheten til rustfritt stål, da korrosjonen av jernflekkene kan fortsette ned i selvet rustfrie stål og resultere i korrosjon der.
Et dystre eksempel på jernflekker i form av en partikkel som på et valsverk er blitt presset inn i rustfritt stål. Partikkelen må ha vært ganske solid ettersom den har blitt dyttet dypt inn i rustfritt stål og selv om en beising vil fjerne alt svart stål / rust, vil behandlingen etterlate et lite hull. Jernflekker kan fjernes kjemisk, men det er like effektivt å forebygge problemet. Det er spesielt viktig å kun bruke verktøy som utelukkende brukes til rustfritt stål, som inkluderer alt fra bøyeverktøy til gafler på lastebilen. Selv når det gjelder total separasjon av verktøy, er slipestøv en "klassiker". Slipestøv kan være forferdelig mobil, og forebyggelsen av jernflekker kan bli en slags sisyfisk oppgave. Ideelt sett bør svart stål og rustfritt stål være forabrbeidet på to forskjellige postadresser, - men kravet er ofte sett vekk fra. I så fall er det ingen vei rundt kjemisk etterbehandling.
THREE-TIME WINNER OF E-COMMERCE AWARD 2023
