HjemFagartikler

Hva gjør egentlig rustfritt stål rustfritt?

I 1913 oppdaget den engelske metallurg Harry Brearley, som arbeidet med et prosjekt for å forbedre geværløp, ved et uhell at tilsetning av krom til lavkarbonstål gir stålet flekkbestandighet. I tillegg til jern, karbon og krom, kan moderne rustfritt stål også inneholde andre elementer, for eksempel nikkel, niob, molybden og titan.


Nikkel, molybden, niob og krom forbedrer korrosjonsbestandigheten til rustfritt stål. Det er tilsetningen av minst 12% krom til stålet som gjør at det tåler rust, eller flekker 'mindre' enn andre ståltyper. Kromet i stålet kombineres med oksygen i atmosfæren for å danne et tynt, usynlig lag av kromholdig oksid, ofte kalt den passive filmen.

Størrelsene på kromatomer og deres oksider er like, så de pakker seg pent sammen på overflaten av metallet og danner et stabilt lag som bare er noen få atomer tykt. Hvis metallet blir kuttet eller riper og den passive filmen blir forstyrret, vil det raskt danne seg mer oksid og gjenopprette den eksponerte overflaten og beskytte den mot oksidativ korrosjon.


Jern derimot ruster raskt fordi atomjern er mye mindre enn oksydet, så oksidet danner et løst lag enn tett pakket og flager bort. Den passive filmen krever oksygen for å reparere seg selv, så rustfritt stål har dårlig korrosjonsbestandighet i lavt oksygen og dårlige sirkulasjonsmiljøer. I sjøvann vil klorider fra saltet angripe og ødelegge den passive filmen raskere enn det kan repareres i et lite oksygenmiljø.

Typer rustfritt stål


De tre hovedtypene rustfritt stål er austenittisk, ferritisk og martensittisk. Disse tre ståltypene er identifisert av deres mikrostruktur eller dominerende krystallfase.

Austenittisk: Austenittisk stål har austenitt som primærfase (ansiktssentrert kubisk krystall). Dette er legeringer som inneholder krom og nikkel (noen ganger mangan og nitrogen), strukturert rundt Type 302 -sammensetningen av jern, 18% krom og 8% nikkel. Austenittiske stål er ikke herdbare ved varmebehandling. Det mest kjente rustfrie stål er sannsynligvis Type 304, noen ganger kalt T304 eller ganske enkelt 304. Type 304 kirurgisk rustfritt stål er austenittisk stål som inneholder 18-20% krom og 8-10% nikkel.
Ferritisk: Ferritisk stål har ferrit (kroppssentrert kubisk krystall) som hovedfase. Disse stålene inneholder jern og krom, basert på type 430 -sammensetningen på 17% krom. Ferritisk stål er mindre duktilt enn austenittisk stål og kan ikke herdes ved varmebehandling.
Martensittisk: Den karakteristiske orthorhombiske martensittmikrostrukturen ble først observert av den tyske mikroskopisten Adolf Martens rundt 1890. Martensittisk stål er stål med lavt karboninnhold bygget rundt type 410 -sammensetningen av jern, 12% krom og 0,12% karbon. De kan være herdet og herdet. Martensite gir stål stor hardhet, men det reduserer også seigheten og gjør det sprøtt, så få stål er helt herdet.

Det finnes også andre kvaliteter av rustfritt stål, for eksempel nedbørsherdet, dupleks og støpt rustfritt stål. Rustfritt stål kan produseres i en rekke utførelser og teksturer og kan farges over et bredt spekter av farger.

Passivasjon


Det er uoverensstemmelse blant fagfolk om korrosjonsbestandigheten til rustfritt stål kan forbedres ved passiveringsprosessen. I hovedsak er passivering fjerning av fritt jern fra stålets overflate. Dette utføres ved å senke stålet ned i en oksidant, for eksempel salpetersyre eller sitronsyreoppløsning. Siden det øverste laget av jern fjernes, reduserer passivering overflatenes misfarging.

Selv om passivering ikke påvirker tykkelsen eller effektiviteten til det passive laget, er det nyttig å produsere en ren overflate for videre behandling, for eksempel syrevasking eller maling. På den annen side, hvis oksidanten fjernes ufullstendig fra stålet, som noen ganger skjer i stykker med tette ledd eller hjørner, kan det oppstå sprekkorrosjon. De fleste undersøkelser indikerer at redusert overflatepartikkorrosjon ikke reduserer mottakeligheten for lokal korrosjon.

Andre fagartikler.

Nysgjerrig på hva vi kan levere? Send oss en forespørsel og få et tilbud.

Vi vil besvare henvendelsen din så fort vi kan. For forespørsler og generelle spørsmål bruk gjerne chatten. Har du behov for rask hjelp, anbefaler vi deg å kontakte oss på telefon uansett åpningstider.
Mathias Hult
Head of Marketing
Din forespørsel er nå mottatt og er nå blitt personlig sendt til ansvarlig.

PS: Se gjerne noen av våre prosjekter her.
Oops! Noe gikk galt, prøv igjen.