Typer av rustfritt stål

Austenittisk Rustfritt Stål

Austenittisk rustfritt stål er hovedsakelig karakterisert ved et høyt innhold av krom (Cr) og nikkel (Ni), et lavt karbon (C) innhold, ofte tilsatt molybden (Mo) Denne stålgruppen er den desidert største og viktigste, og både den alminnelige 18/8 og ‘syrefaste’ tilhører denne gruppen. Den er normalt ikke magnetisk, men blir svakt magnetisk ved kolddeformasjon.
Fra et mekanisk perspektiv, har austenittisk stål en lang ‘bruddforlengelse’ = stor seighet. Austenittisk stål er relativt mykt og spesielt egnet til plaststøping – for eksempel, i dyptegning av kjøkkenvasker.
Sammenlignet med de øvrige typene er austenittene nesten ‘tyggegummistål’ og det er akkurat den store formbarheten, sveisbarheten og korrosjonsbestandigheten som gjør austenittene til den langt mest brukt gruppen. Alt fra dørhåndtak til enorme bryggeritanker kan lages av austenittisk rustfritt stål.
I motsetning til ferrittisk stål, blir ikke austenittisk stål skjør på lave temperaturer og det har bedre motstandsdyktighet mot krymping på høye temperaturer. Austenittisk stål har som regel god korrosjonsbestandighet men er sårbar til klorineindusert spenningskorrosjon. Derfor er ikke austenittisk stål alltid egnet for høyt oppvarmede komponenter i vandige miljøer.
Blant rustfritt stål, er det fortsatt den 4301 og 4401- klassikeren som hovedsakelig blir brukt globalt. Disse rørene er ‘regular stainless’ som betyr 4301.

Martensittisk rustfritt stål

Martensittisk rustfritt stål inneholder typisk 12-16% Cr, en lav mengde Ni, sjelden Mo og en relativt høy mengde karbon (C, 0,12-1,2%) Det kan herdes ved rask avkjøling til over 1000HV og på grunn av den ekstreme hardheten, er den særdeles egnet for skjæringsverktøy som kirurgisk utstyr og kvalitetskjøkkenkniver.
Etter å ha blitt herdet, kan martensittisk stål ikke sveises.

Stålet vil miste herdingen ved sveiset eller blir utsatt for andre varmebehandlinger. Martensittisk stål er sterkt magnetisk og på grunn av sine lave Cr innhold og høy C innhold, de har generelt dårlig korrosjonsbestandighet. Det er oftest sett ved dyre kjøkkenkniver etter en tur i oppvaskmaskin.
Kirurgisk utstyr kan produseres ved bruk av martensittisk rustfritt stål. Dette gir en høy styrke, men dessverre en relativt dårlig korrosjonsbestandighet

Ferrittisk rustfritt stål

Ferrittisk rustfritt stål inneholder typisk 12-18% Cr, en lav mengde Ni og karbon (C ≤ 0,12). Ferrittene har det samme metallurgisk struktur som lett stål, men på grunn av det lave karboninnhold, er det ikke herdbart. Det er relativt mykt, men har dårligere seighet sammenlignet med austenittisk stål. Ferrittisk stål kan kald deformeres, men ikke i samme grad som det austenittisk ‘tyggegummi’ stålet.
De stabiliserte typene er sveisbare (de 45XX typer) og alle er sterk magnetiske.
De laveste legeringer (for eksempel 4003) har relativt dårlig korrosjonsbestandighet (spesielt i syre) mens de høyere legerte (for eksempel 4521) kan sammenlignes med syrefast stål i henhold til punktkorrosjon og delvis spalte korrosjon. I tillegg er ferrittisk stål langt overlegen sammenlignet med austenittisk stål i forhold til spenningskorrosjon.
På grunn av det lave nikkel innhold er ferrittene relativt billige og blir i økende grad brukt til formål der formbarheten og sveisbarheten til det austenitiske stålet er irrelevant, eller når en vakker og magnetisk overflate er ønsket, for eksempel kjøleskapsdører, sparkeplater eller dørhåndtak. Av samme grunn er verdens forbruk av ferrittisk rustfritt ståltyper betydelig økende.
Dessuten har ferrittisk stål store muligheter i forbindelse med oppvarmede komponenter der det er en risiko for spenningskorrosjon i både vanlige og syrebestandige rustfrie ståltyper, og også hvor thermisk ledningsevneraus er nødvendig, noe som er bedre sammenlignet med austenittisk stål. Den termiske langsgående ekspansjonen er tilsvarende som for svart stål, som er omtrent 2/3 av den for austenittisk stål.
Ferrittisk rustfritt stål kan med fordel brukes til materialer med tynne sider, høye materialkostnader og enkel prosessering. Denne Syriske produserte kannen er laget av 4016 (AISI 430), som er et mye brukt materiale i cateringindustrien. Dette er forresten et fantastisk eksempel på at ferrittiske rustfritt stål kan trekkes dypt.

Duplex

"Duplex" er et begrep for en helt spesiell gruppe rustfritt stål. Det som er unikt med duplex stålet er at det er, ulikt det austenittisk (f.eks. Klassene 4301 og 4401) eller ferrittisk kromstål (f.eks. 4016 og 4509), ikke enfaset. Duplex stål er to-faset. Enkelt sagt betyr dette at litt over halvparten (typisk 55%) av stålets mikrostruktur er ferrittisk mens resten er austenittisk. På denne måten kan duplex stål kategoriseres som et "kryss" av de to vanligste gruppene rustfritt stål.

 

 

 

 

Precipitation Hardening (PH) rustfritt stål

Precipitation Hardening(PH) rustfritt stål er et tofaset martensittisk-austenitrisk høystyrke stål. Den inneholder typisk 15-17% Cr, 4-8% Ni, en lav mengde Mo og opptil 5% kobber (Cu). Precipitation hardening skjer ved forhøyet temperaturer gjennom utskillelse av fremmedfaser, som generelt gjør PH-legeringer sterke, men mindre korrosjonsbestandige. De vanligste typene PH rustfritt stål er "15-5 PH" og "17-4 PH", som til tider brukes til produksjon av rustfrie kjettingledd og golfklubber. Foruten disse eksemplene, er precipitation herdet stål en sjelden brukt gruppe rustfritt stål. Ovennevnte eksempler er illustrasjoner av strålende bruk av den relativt sjeldne rustfrie 17-4 PH-legeringen (15-5 PH, EN 1.4542). Både støtflaten og "kroppen" til den gitte golfklubben er produsert ved bruk av precipitation herdende rustfritt stål.