Loading...Loading...

Legeringselementene

De mest brukte legeringselementene i rustfritt stål

Krom, Cr

Hovedlegeringselementet i alle typer rustfritt stål og normalt er tilstede 10 - 25%. Den passive filmen av stålet består hovedsakelig av kromoksider og generelt korrosjonsbestandigheten til stålet stiger i de fleste miljøer (spesielt punktkorrosjon og spaltekorrosjon) av den økte mengden nettopp Cr.
Mekanisk stiger bruddstyrken med økt innhold av krom. Det samme gjelder varmebestandigheten og motstanden mot dannelse av oksyd skaler.
Ferritt stabiliseres, derfor økt innhold av krom for å balansere med et tilsvarende økt innhold av nikkel.

Molybden, Mo

Tilsettes 0,8-7,5%. Enda bedre enn krom ved "passivating" og selv små mengder av Mo vil forbedre korrosjonsbestandigheten merkbart - spesielt i syre-anaerobe omgivelser. Fungerer gunstig mot alle former for korrosjon, men er dessverre et dyrt legeringselement.
Prisforskjellen mellom vanlig rustfritt stål og syrefast rustfritt stål kan til en høy grad relateres til minimumsinnholdet på 2%
molybden.
Ferrittstabilisator, som øker stålets mekaniske styrke og, som i tilfelle krom, krever ekstra nikkel for å opprettholde den austenittisk strukturen.

Carbon, C

Skadelig element, som i likhet med alle andre martensittisk typer blir forsøkt holdt så langt nede som mulig prosentvis. Normalt <0,08%; lavt karbon <0,03%. For martensittisk stålkvaliteter er innholdet av karbon typisk 0,12-1,2% - jo høyere prosentandel, jo mer herdbar. C binder Cr spesielt ved temperaturer 500-580 ° C (= sensibilisering), som kan føre til interkrystallinsk korrosjon. Derfor er den hyppige bruken av typer med lite karbon i stål EN 1.4307 og 4404. C er en kraftig austenittdanner, og derfor må det lave innholdet i moderne stål kompenseres med ekstra Ni hvis strukturen skal opprettholdes. Dette ses i 4306 og 4435.

Nitrogen, N

Present 0-0,5%. Styrker passiviteten selv i ekstremt små mengder, men er vanskelig å tilsette til det smeltede metallet i praksis. Brukes ofte i sterkt legerte austenitic og duplex stålkvaliteter. Det er den eneste austenittdanner som dra nytte av passiviteten til stålet og er spesielt effektiv mot punktkorrosjon og spaltekorrosjon.

Silikon, Si

Tilsettes vanligvis som forurensing fra smeltediglene i stålverket. Austenittdanner og er normalt under 1,0% tilstede. Ingen stor effekt på korrosjonsbestandigheten i det normal konsentrasjonsområdet.

Mangan, Mn

Som Si er Mn normalt til stede som forurensning i stålet (1-2%, men noen ganger opptil 5-6% i AISI 200-kvalitet). Forbedrer varmvalsingsegenskaper til stålet og er moderat styrke økende. Austenittisk-stabilisator, som i seg selv har ikke noen stor innvirkning på korrosjonsforholdene, men kan binde svovel til de ekstremt skadelige mangansulfider (MnS).

Svovel, S

Forurensning er ekstremt skadelig for korrosjonsbestandigheten. Normalt kan S <0,015%, men rustfritt automatstål inneholder 0,15-0,35%. Danner mangansulfider (MnS), som gjør stålet kortslipt og reduserer verktøyets slitasje. Derfor er automatstål langt bedre for bearbeiding i forhold til de "normale" tøffe austenittene. Dessverre er MnS en katastrofe for bestandigheten mot alle typer korrosjon, og 4305 er i praksis langt mindre korrosjonsbestandig sammenlignet med vanlig 4301. Svovellegerte stålkvaliteter er ikke egnet for verken sveising eller beising.

Fosfor, P

Som S, er P en uønsket forurensing, men det er mindre katastrofalt for korrosjonsbestandigheten. Ønskes redusert til et minimum (<0,045%), men er ofte enda lavere.

Kobber, Cu

0-2%. Styker korrosjonsbestandigheten i syre, anaerobe omgivelser (f.eks. Svovelsyre) ved å akselerere hydrogenutviklingen og derved gjøre materialet om til mer oksiderende (= anodisk beskyttelse). 904L inneholder 1,2-2% Cu og er spesielt egnet for svovelsyre. Cu har en styrkeforbedrende effekt i PH-legeringene.

Titan / Niob, Ti / Nb

Viktige elementer, spesielt fordi både Ti og Nb binder karbon og dermed motvirker den skadelige effekten av C i austenittisk stålkvaliteter (sensibilisering og interkrystalkorrosjon).
Effekten av å tilsette Ti / Nb tilsvarer omtrent bruk av lavkarbonstål, og 4541 og 4571 kan som regel erstattes med henholdsvis 4307 og 4404. Fra et mekanisk perspektiv er Ti-Nb-stål marginalt sterkere enn lavkarbon stål (spesielt ved høye temperaturer). På den annen side er de vanskelig å polere på grunn av Ti-karbider, og bruk av formier gass kan føre til at sveisesømmen blir gulaktig på grunn av dannelsen av Ti-nitrider.
I ferritiske stålkvaliteter bidrar Ti og Nb til stabiliseringen av stålet og gjør det sveisbart (f.eks. 4512, 4509 og 4521).