Rustfritt stål er en forkortelse for rustfritt og syrebestandig- stål. Stål som er motstandsdyktige mot svake etsende medier som luft, damp og vann, eller de som har rustbestandige-egenskaper, kalles rustfritt stål. Stål som er motstandsdyktig mot kjemisk korrosjon (syrer, alkalier, salter osv.) kalles syrebestandig-stål.
På grunn av forskjeller i kjemisk sammensetning er ikke rustfritt stål nødvendigvis motstandsdyktig mot kjemisk korrosjon, mens rustfritt stål generelt har rustbestandige-egenskaper. Korrosjonsbestandigheten til rustfritt stål avhenger av legeringselementene det inneholder.
Det er vanligvis klassifisert i henhold til dens metallografiske struktur:
Generelt, basert på metallografisk struktur, er vanlig rustfritt stål delt inn i tre kategorier: austenittisk rustfritt stål, ferritisk rustfritt stål og martensittisk rustfritt stål. Basert på disse tre grunnleggende metallografiske strukturene, er dupleks rustfritt stål, nedbør-herdende rustfritt stål og høy-legert stål med et jerninnhold på mindre enn 50 % utledet for spesifikke behov og formål.
1. Austenittisk rustfritt stål
Matrisen er hovedsakelig sammensatt av austenittisk struktur (CY-fase) med en ansikts-sentrert kubisk krystallstruktur. Den er ikke-magnetisk og forsterkes hovedsakelig gjennom kaldbearbeiding (som kan føre til noe magnetisme). 1. **2. **Ferritisk rustfritt stål:** Rustfritt stål med en hovedsakelig kropps-sentrert kubisk ferrittmatrise (-fase). Den er magnetisk og kan vanligvis ikke herdes ved varmebehandling, men kaldbearbeiding kan styrke den litt. American Iron and Steel Institute (AISI) utpeker det som 430 og 446.
3. **Martensittisk rustfritt stål:** Rustfritt stål med en martensittisk (kropps-sentrert kubikk eller kubikk) matrise. Den er magnetisk, og dens mekaniske egenskaper kan justeres gjennom varmebehandling. AISI betegner det som 410, 420 og 440. Martensitt har en austenittisk struktur ved høye temperaturer; når den avkjøles til romtemperatur med passende hastighet, forvandles den austenittiske strukturen til martensitt (dvs. herding).
**3. **Martensittisk rustfritt stål:** Rustfritt stål med en martensittisk (kropps-sentrert kubikk eller kubikk) matrise. Den er magnetisk, og dens mekaniske egenskaper kan justeres ved varmebehandling. AISI utpeker den som 410, 420 og 440. 4. austenittisk-ferritisk (dupleks) rustfritt stål
Denne typen rustfritt stål har en matrise bestående av både austenittiske og ferritiske faser, hvor den mindre matrisefasen typisk omfatter mer enn 15 %. Den er magnetisk og kan forsterkes gjennom kaldbearbeiding. 329 er et typisk eksempel på dupleks rustfritt stål. Sammenlignet med austenittisk rustfritt stål, har dupleks rustfritt stål høyere styrke og betydelig forbedret motstand mot intergranulær korrosjon, kloridspenningskorrosjon og gropkorrosjon.
5. Nedbørsherding av rustfritt stål
Denne typen rustfritt stål har en austenittisk eller martensittisk matrise og kan herdes gjennom nedbørsherding. American Iron and Steel Institute utpeker det med tall i 600-serien, for eksempel 630, som er 17-4PH.
Generelt sett, bortsett fra legeringer, har austenittisk rustfritt stål utmerket korrosjonsbestandighet. Ferritisk rustfritt stål kan brukes i miljøer med lav-korrosjon. I mildt korrosive miljøer, hvis høy styrke eller høy hardhet kreves, kan martensittisk og nedbørsherdende rustfritt stål brukes.
Tykkelsesdifferensiering
1. Under valseprosessen i stålverk gjennomgår valsene en liten deformasjon på grunn av varme, noe som resulterer i tykkelsesavvik i de valsede platene, generelt tykkere i midten og tynnere i kantene. Nasjonale forskrifter fastsetter at tykkelsen på platen skal måles i midten av overkanten.
2. Toleranser oppstår fra markeds- og kundekrav, vanligvis kategorisert som store eller små toleranser. For eksempel:
[Bilde]
Hva slags rustfritt stål er mindre utsatt for rust?
Det er tre hovedfaktorer som påvirker korrosjon av rustfritt stål:
1. Innholdet av legeringselementer
Generelt sett er stål med et krominnhold på 10,5 % mindre utsatt for rust. Høyere krom- og nikkelinnhold gir bedre korrosjonsbestandighet. For eksempel krever 304 rustfritt stål 8%~10% nikkel og 18%~20% krom; slikt rustfritt stål vil generelt ikke ruste.
2. Smelteprosessen til produksjonsbedriften påvirker også korrosjonsmotstanden til rustfritt stål.
Store rustfrie stålfabrikker med god smelteteknologi, avansert utstyr og avanserte prosesser kan sikre kontroll over legeringselementer, fjerning av urenheter og kjøletemperatur. Derfor er produktene deres av stabil og pålitelig kvalitet, med god innvendig kvalitet og er ikke utsatt for rust. Motsatt har noen små stålverk utdatert utstyr og prosesser, og urenheter kan ikke fjernes under smelteprosessen, noe som gjør produktene mer sannsynlige for rust.
3. Eksternt miljø: Tørre og godt-ventilerte miljøer er mindre utsatt for rust.
Imidlertid er miljøer med høy luftfuktighet, kontinuerlig regnvær eller høy surhet/alkalinitet i luften mer utsatt for rust. Selv 304 rustfritt stål vil ruste hvis miljøet rundt er for dårlig.
Hvordan håndtere rustflekker på rustfritt stål?
1. Kjemisk metode:
Bruk beisingpasta eller spray for å hjelpe med å gjen-passivere de rustne områdene, og danner en kromoksidfilm for å gjenopprette korrosjonsbestandigheten. Etter beising er det svært viktig å skylle skikkelig med rent vann for å fjerne alle forurensninger og syrerester. Etter alle behandlinger, poler på nytt med poleringsutstyr og forsegle med poleringsvoks. For mindre, lokaliserte rustflekker kan en 1:1 blanding av bensin og motorolje brukes til å tørke dem bort med en ren klut.
2. Mekaniske metoder
Kuleblåsing, ved bruk av mikropartikler av glass eller keramiske for kuleblåsing, graving, børsting og polering. Mekaniske metoder kan fjerne forurensninger fra tidligere fjernede materialer, poleringsmaterialer eller gravende materialer. Alle typer forurensninger, spesielt fremmede jernpartikler, kan bli kilder til korrosjon, spesielt i fuktige omgivelser. Derfor bør mekanisk rengjorte overflater ideelt sett rengjøres skikkelig under tørre forhold. Mekaniske metoder rengjør kun overflaten og endrer ikke materialets iboende korrosjonsbestandighet. Derfor anbefales det å-polere på nytt med poleringsutstyr og forsegle med poleringsvoks etter mekanisk rengjøring.
Vanlige rustfrie stålkvaliteter og egenskaper for instrumenter
1. 304 Rustfritt stål. Et av de mest brukte austenittiske rustfrie stålene, egnet for produksjon av dyptrukne-deler, sure rørledninger, beholdere, strukturelle komponenter, ulike instrumentkropper osv. Det kan også brukes til å produsere ikke-magnetisk, kryogent utstyr og komponenter.
2. 304L rustfritt stål. For å møte den alvorlige intergranulære korrosjonstendensen til 304 rustfritt stål under visse forhold på grunn av Cr23C6-utfelling, ble austenittisk rustfritt stål med ultra-lav karbon utviklet. Dens motstand mot intergranulær korrosjon i sensibilisert tilstand er betydelig overlegen til 304 rustfritt stål. Bortsett fra litt lavere styrke, ligner dens andre egenskaper på 321 rustfritt stål. Den brukes hovedsakelig til{11}}korrosjonsbestandig utstyr og komponenter som krever sveising, men som ikke kan gjennomgå løsningsbehandling, og kan brukes til å produsere ulike instrumentkropper osv.
3. 304H rustfritt stål. En innvendig gren av 304 rustfritt stål, med en karbonmassefraksjon på 0,04 %–0,10 %, dens høye-temperaturytelse er overlegen ytelsen til 304 rustfritt stål.
4. 316 Rustfritt stål. Basert på 10Cr18Ni12 stål tilsettes molybden, noe som gir stålet god motstand mot å redusere media og gropkorrosjon. I sjøvann og forskjellige andre medier er korrosjonsmotstanden overlegen den for 304 rustfritt stål, og den brukes hovedsakelig til gropkorrosjonsbestandige materialer.
5. 316L rustfritt stål. Et ultra-lavkarbonstål med god motstand mot sensibilisert intergranulær korrosjon, egnet for produksjon av sveisede komponenter og utstyr med tykke-tverrsnitt, for eksempel korrosjons-bestandige materialer i petrokjemisk utstyr. 6. 316H rustfritt stål. En innvendig gren av 316 rustfritt stål, med et karboninnhold på 0,04%–0,10%. Ytelsen ved høye-temperaturer er overlegen 316 rustfritt stål.
7. 317 Rustfritt stål. Dens motstand mot gropkorrosjon og kryp er overlegen 316L rustfritt stål. Det brukes til fremstilling av petrokjemisk utstyr og utstyr som er motstandsdyktig mot organisk syrekorrosjon.
8. 321 Rustfritt stål. Et titan-stabilisert austenittisk rustfritt stål. Tilsetningen av titan forbedrer motstanden mot intergranulær korrosjon og har gode mekaniske egenskaper ved høye-temperaturer. Den kan erstattes av austenittisk rustfritt stål med lavt karbon-. Med unntak av spesielle applikasjoner som høy-temperatur eller hydrogenkorrosjonsbestandighet, anbefales det vanligvis ikke.
9. 347 Rustfritt stål. Et niob-stabilisert austenittisk rustfritt stål. Tilsetning av niob forbedrer motstanden mot intergranulær korrosjon. Dens korrosjonsbestandighet i syre-, alkali- og saltmedier ligner på 321 rustfritt stål. Det har god sveisbarhet og kan brukes både som et korrosjons-bestandig materiale og et varme-stål. Den brukes hovedsakelig innen termisk kraft og petrokjemiske områder, for eksempel ved produksjon av beholdere, rør, varmevekslere, sjakter, ovnsrør i industrielle ovner og ovnsrørtermometre. 10. 904L rustfritt stål. Et superaustenittisk rustfritt stål oppfunnet av Outokumpu, et finsk selskap, det har et nikkelinnhold på 24%~26% og et karboninnhold på mindre enn 0,02%. Den viser utmerket korrosjonsbestandighet, og viser god motstand mot ikke-oksiderende syrer som svovelsyre, eddiksyre, maursyre og fosforsyre. Den har også god motstand mot sprekk-korrosjon og spenningskorrosjon. Den er egnet for bruk med svovelsyre i forskjellige konsentrasjoner under 70 grader og viser god korrosjonsbestandighet i eddiksyre og blandede syrer av maursyre og eddiksyre i alle konsentrasjoner og temperaturer under normalt trykk. Den opprinnelige standarden ASME SB-625 klassifiserte den som en nikkelbasert legering, mens den nye standarden klassifiserer den som rustfritt stål. I Kina er kun den omtrentlige 015Cr19Ni26Mo5Cu2 stålet tilgjengelig. Noen få europeiske instrumentprodusenter bruker 904L rustfritt stål som nøkkelmateriale; for eksempel er målerøret til E+Hs massestrømmåler laget av 904L rustfritt stål, og Rolex urkasse er også laget av 904L rustfritt stål.
11. 440C rustfritt stål. Martensittisk rustfritt stål, det hardeste blant herdbare rustfritt stål, med en hardhet på HRC57. Brukes hovedsakelig til å lage dyser, lagre, ventilkjerner, ventilseter, hylser og ventilstammer.
12. 17-4PH rustfritt stål. Martensittisk nedbørherdende rustfritt stål med en hardhet på HRC44. Den har høy styrke, hardhet og korrosjonsbestandighet, men kan ikke brukes ved temperaturer over 300 grader. Den har god korrosjonsbestandighet mot luft og fortynnede syrer eller salter, lik 304 og 430 rustfritt stål. Brukes ved produksjon av offshoreplattformer, turbinblader, ventilkjerner, ventilseter, hylser og ventilstammer.
