Rustfrit stål er en forkortelse for rustfrit og syrefast- stål. Stål, der er modstandsdygtige over for svage ætsende medier såsom luft, damp og vand, eller dem, der har rust-bestandige egenskaber, kaldes rustfrit stål. Stål, der er modstandsdygtige over for kemisk korrosion (syrer, baser, salte osv.) kaldes syre--bestandigt stål.
På grund af forskelle i kemisk sammensætning er rustfrit stål ikke nødvendigvis modstandsdygtigt over for kemisk korrosion, mens rustfrit stål generelt har rustbestandige-egenskaber. Korrosionsbestandigheden af rustfrit stål afhænger af de legeringselementer, det indeholder.
Det er normalt klassificeret efter dets metallografiske struktur:
Generelt, baseret på metallografisk struktur, er almindeligt rustfrit stål opdelt i tre kategorier: austenitisk rustfrit stål, ferritisk rustfrit stål og martensitisk rustfrit stål. Baseret på disse tre grundlæggende metallografiske strukturer er dupleks rustfrit stål, udfældnings-hærdende rustfrit stål og høj-legeret stål med et jernindhold på mindre end 50 % blevet udledt til specifikke behov og formål.
1. Austenitisk rustfrit stål
Matrixen er hovedsageligt sammensat af austenitisk struktur (CY-fase) med en flade-centreret kubisk krystalstruktur. Den er ikke-magnetisk og forstærkes hovedsageligt gennem koldbearbejdning (hvilket kan føre til en vis magnetisme). 1. **2. **Ferritisk rustfrit stål:** Rustfrit stål med en hovedsageligt krops-centreret kubisk ferrit (-fase) matrix. Den er magnetisk og kan generelt ikke hærdes ved varmebehandling, men koldbearbejdning kan forstærke den en smule. American Iron and Steel Institute (AISI) udpeger det som 430 og 446.
3. **Martensitisk rustfrit stål:** Rustfrit stål med en martensitisk (krops-centreret kubisk eller kubisk) matrix. Den er magnetisk, og dens mekaniske egenskaber kan justeres gennem varmebehandling. AISI betegner det som 410, 420 og 440. Martensit udviser en austenitisk struktur ved høje temperaturer; når den afkøles til stuetemperatur med en passende hastighed, omdannes den austenitiske struktur til martensit (dvs. hærdning).
**3. **Martensitisk rustfrit stål:** Rustfrit stål med en martensitisk (krops-centreret kubisk eller kubisk) matrix. Det er magnetisk, og dets mekaniske egenskaber kan justeres ved varmebehandling. AISI betegner det som 410, 420 og 440. 4. austenitisk-ferritisk (dupleks) rustfrit stål
Denne type rustfrit stål har en matrix bestående af både austenitiske og ferritiske faser, hvor den mindre matrixfase typisk omfatter mere end 15 %. Det er magnetisk og kan forstærkes gennem koldbearbejdning. 329 er et typisk eksempel på duplex rustfrit stål. Sammenlignet med austenitisk rustfrit stål har duplex rustfrit stål højere styrke og væsentligt forbedret modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion, kloridspændingskorrosion og grubetæring.
5. Nedbørshærdning af rustfrit stål
Denne type rustfrit stål har en austenitisk eller martensitisk matrix og kan hærdes gennem udfældningshærdningsbehandling. American Iron and Steel Institute betegner det med numre i 600-serien, såsom 630, som er 17-4PH.
Generelt set, bortset fra legeringer, har austenitisk rustfrit stål fremragende korrosionsbestandighed. Ferritisk rustfrit stål kan bruges i miljøer med lav-korrosion. I mildt korrosive miljøer, hvis høj styrke eller høj hårdhed er påkrævet, kan der anvendes martensitisk og nedbørshærdende rustfrit stål.
Tykkelsesdifferentiering
1. Under valseprocessen i stålværker gennemgår valserne en lille deformation på grund af varme, hvilket resulterer i tykkelsesafvigelser i de valsede plader, generelt tykkere i midten og tyndere i kanterne. Nationale regler foreskriver, at pladens tykkelse skal måles i midten af overkanten.
2. Tolerancer opstår fra markeds- og kundekrav, generelt kategoriseret som store eller små tolerancer. For eksempel:
[Billede]
Hvilken slags rustfrit stål er mindre udsat for rust?
Der er tre hovedfaktorer, der påvirker korrosion af rustfrit stål:
1. Indholdet af legeringselementer
Generelt er stål med et kromindhold på 10,5 % mindre udsat for rust. Højere chrom- og nikkelindhold resulterer i bedre korrosionsbestandighed. For eksempel kræver 304 rustfrit stål 8%~10% nikkel og 18%~20% chrom; Sådant rustfrit stål ruster generelt ikke.
2. Smelteprocessen i fremstillingsvirksomheden påvirker også korrosionsbestandigheden af rustfrit stål.
Store rustfri stålmøller med god smelteteknologi, avanceret udstyr og avancerede processer kan sikre kontrol over legeringselementer, fjernelse af urenheder og køletemperatur. Derfor er deres produkter af stabil og pålidelig kvalitet, med god intern kvalitet og er ikke tilbøjelige til at ruste. Omvendt har nogle små stålværker forældet udstyr og processer, og urenheder kan ikke fjernes under smeltningsprocessen, hvilket gør deres produkter mere tilbøjelige til at ruste.
3. Eksternt miljø: Tørre og godt-ventilerede omgivelser er mindre tilbøjelige til at ruste.
Imidlertid er miljøer med høj luftfugtighed, vedvarende regnvejr eller høj surhedsgrad/alkalinitet i luften mere tilbøjelige til at ruste. Selv 304 rustfrit stål vil ruste, hvis det omgivende miljø er for dårligt.
Hvordan håndterer man rustpletter på rustfrit stål?
1. Kemisk metode:
Brug bejdsningspasta eller spray til at hjælpe med at gen-passivere de rustne områder og danne en kromoxidfilm for at genoprette korrosionsbestandigheden. Efter bejdsning er det meget vigtigt at skylle ordentligt med rent vand for at fjerne alle forurenende stoffer og syrerester. Efter alle behandlinger efterpoleres med polerudstyr og forsegles med polervoks. For mindre, lokale rustpletter kan en 1:1 blanding af benzin og motorolie bruges til at tørre dem væk med en ren klud.
2. Mekaniske metoder
Kugleblæsning, ved brug af glas eller keramiske mikropartikler til sandblæsning, afgravning, børstning og polering. Mekaniske metoder kan fjerne forurenende stoffer fra tidligere fjernede materialer, poleringsmaterialer eller brændende materialer. Alle former for forurenende stoffer, især fremmede jernpartikler, kan blive kilder til korrosion, især i fugtige omgivelser. Derfor bør mekanisk rengjorte overflader ideelt set rengøres ordentligt under tørre forhold. Mekaniske metoder renser kun overfladen og ændrer ikke materialets iboende korrosionsbestandighed. Derfor anbefales det at gen-polere med polerudstyr og forsegle med polervoks efter mekanisk rensning.
Almindelige rustfrit stålkvaliteter og egenskaber for instrumenter
1. 304 Rustfrit stål. Et af de mest udbredte austenitiske rustfrie stål, velegnet til fremstilling af dybtrukne-dele, sure rørledninger, beholdere, strukturelle komponenter, forskellige instrumentlegemer osv. Det kan også bruges til at fremstille ikke-magnetisk, kryogent udstyr og komponenter.
2. 304L Rustfrit stål. For at imødegå den alvorlige intergranulære korrosionstendens hos 304 rustfrit stål under visse forhold på grund af Cr23C6-udfældning, blev der udviklet austenitisk rustfrit stål med ultra-lavt kulstofindhold. Dens modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion i sensibiliseret tilstand er væsentligt bedre end 304 rustfrit stål. Bortset fra lidt lavere styrke ligner dens øvrige egenskaber 321 rustfrit stål. Det bruges hovedsageligt til korrosionsbestandigt-udstyr og komponenter, der kræver svejsning, men som ikke kan gennemgå en opløsningsbehandling, og kan bruges til at fremstille forskellige instrumentlegemer osv.
3. 304H Rustfrit stål. En indvendig gren af 304 rustfrit stål med en kulstofmasseandel på 0,04 %-0,10 %, dens høje-temperaturydelse er overlegen i forhold til 304 rustfrit stål.
4. 316 Rustfrit stål. Baseret på 10Cr18Ni12 stål tilsættes molybdæn, hvilket giver stålet god modstandsdygtighed mod at reducere medier og grubetæring. I havvand og forskellige andre medier er dets korrosionsbestandighed overlegen i forhold til 304 rustfrit stål, og det bruges hovedsageligt til grubetæring af korrosionsbestandige materialer.
5. 316L Rustfrit stål. Et ultra-lavt kulstofstål med god modstandsdygtighed over for sensibiliseret intergranulær korrosion, velegnet til fremstilling af svejste komponenter og udstyr med tykke-tværsnit, såsom korrosions-bestandige materialer i petrokemisk udstyr. 6. 316H rustfrit stål. En indvendig gren af 316 rustfrit stål med et kulstofindhold på 0,04%-0,10%. Dens ydeevne ved høje-temperaturer er overlegen i forhold til 316 rustfrit stål.
7. 317 Rustfrit stål. Dens modstand mod grubetæring og krybning er bedre end 316L rustfrit stål. Det bruges til fremstilling af petrokemisk udstyr og udstyr, der er modstandsdygtigt over for organisk syrekorrosion.
8. 321 Rustfrit stål. Et titanium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål. Tilsætningen af titanium forbedrer dens modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion, og den har gode høje-mekaniske egenskaber. Det kan erstattes af austenitisk rustfrit stål med ultra-lavt kulstofindhold. Bortset fra specielle applikationer såsom høj-temperatur eller brintkorrosionsbestandighed, anbefales det generelt ikke.
9. 347 Rustfrit stål. Et niobium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål. Tilsætningen af niobium forbedrer dets modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion. Dens korrosionsbestandighed i syre-, alkali- og saltmedier ligner 321 rustfrit stål. Det har god svejsbarhed og kan både bruges som et korrosionsbestandigt-materiale og et varme-bestandigt stål. Det bruges hovedsageligt inden for termisk kraft og petrokemiske områder, såsom til fremstilling af beholdere, rør, varmevekslere, aksler, ovnrør i industrielle ovne og ovnrørstermometre. 10. 904L rustfrit stål. Et super austenitisk rustfrit stål opfundet af Outokumpu, et finsk firma, det har et nikkelindhold på 24%~26% og et kulstofindhold på mindre end 0,02%. Den udviser fremragende korrosionsbestandighed og udviser god modstandsdygtighed over for ikke-oxiderende syrer såsom svovlsyre, eddikesyre, myresyre og fosforsyre. Det besidder også god modstand mod spaltekorrosion og spændingskorrosion. Den er velegnet til brug med svovlsyre i forskellige koncentrationer under 70 grader og viser god korrosionsbestandighed i eddikesyre og blandede syrer af myresyre og eddikesyre af enhver koncentration og temperatur under normalt tryk. Den originale standard ASME SB-625 klassificerede det som en nikkelbaseret legering, mens den nye standard klassificerer det som rustfrit stål. I Kina er kun den omtrentlige kvalitet 015Cr19Ni26Mo5Cu2 stål tilgængelig. Nogle få europæiske instrumentproducenter bruger 904L rustfrit stål som et nøglemateriale; for eksempel er målerøret på E+H's masseflowmåler lavet af 904L rustfrit stål, og Rolex urkasser er også lavet af 904L rustfrit stål.
11. 440C rustfrit stål. Martensitisk rustfrit stål, det hårdeste blandt hærdeligt rustfrit stål, med en hårdhed på HRC57. Anvendes hovedsageligt til fremstilling af dyser, lejer, ventilkerner, ventilsæder, ærmer og ventilstammer.
12. 17-4PH rustfrit stål. Martensitisk udfældningshærdende rustfrit stål med en hårdhed på HRC44. Det har høj styrke, hårdhed og korrosionsbestandighed, men kan ikke bruges ved temperaturer over 300 grader. Det har god korrosionsbestandighed over for luft og fortyndede syrer eller salte, svarende til 304 og 430 rustfrit stål. Anvendes til fremstilling af offshore-platforme, turbineblade, ventilkerner, ventilsæder, ærmer og ventilstammer.
