Rustfri stålplade, en type stål, der er modstandsdygtig over for svage korrosive medier såsom luft, damp og vand, kaldes officielt rustfrit syrefast stål. Dens korrosionsbestandighed tilskrives dens unikke legeringselementer.

Baseret på sin metallografiske struktur er rustfrit stål hovedsageligt opdelt i tre kategorier: austenitisk, ferritisk og martensitisk. Derudover findes der specielle typer såsom duplex rustfrit stål, udskillelseshærdende rustfrit stål og højtlegeret stål.

Austenitisk rustfrit stål er karakteriseret ved en overvejende fladecentreret kubisk austenitisk struktur og er ikke-magnetisk. Denne type rustfri stålplade kan forstærkes ved koldbearbejdning og kan opnå visse magnetiske egenskaber. American Iron and Steel Institute betegner det ved hjælp af serienumrene 200 og 300, såsom 304.

Ferritiske rustfrie ståltyper er karakteriseret ved en overvejende ferritmikrostruktur med en kropscentreret kubisk krystalstruktur og er magnetiske. Disse rustfrie ståltyper kan generelt ikke hærdes ved varmebehandling, men koldbearbejdning kan forstærke dem en smule. American Iron and Steel Institute betegner dem som 430 og 446.

Martensitiske rustfrie ståltyper har en martensitisk matrix og er magnetiske. Deres mekaniske egenskaber kan justeres gennem varmebehandling. American Iron and Steel Institute betegner dem med numre som 410, 420 og 440. Det er værd at bemærke, at martensit omdannes til austenit ved høje temperaturer, og passende afkølingshastigheder kan opretholde stabiliteten af den austenitiske struktur.

Duplex rustfri stålplade, også kendt som austenitisk-ferritisk rustfrit stål, kombinerer fordelene ved både austenitiske og ferritiske tofasede mikrostrukturer. Denne type rustfrit stål udviser høj styrke og fremragende korrosionsbestandighed, især modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion, kloridspændingskorrosion og grubetæring. American Iron and Steel Institute betegner den med numre som 329.

Endelig har udfældningshærdende rustfrie ståltyper en austenitisk eller martensitisk matrix, og deres hårdhed kan øges gennem udfældningshærdning. American Iron and Steel Institute betegner dem med 600-serienumre, såsom 17-4PH. Disse rustfrie ståltyper har brede anvendelser inden for luftfart og andre områder.

Generelt udviser austenitisk rustfrit stål fremragende korrosionsbestandighed, kun overgået af legeringer. Ferritisk rustfrit stål er tilstrækkeligt til miljøer med lav korrosionsevne. Til mildt korrosive miljøer, hvor både høj styrke og høj hårdhed er påkrævet, er martensitisk rustfrit stål og udskillelseshærdende rustfrit stål ideelle valg.

Overfladebehandlingsproces

Når vi diskuterer korrosionsbestandigheden af rustfrit stål, skal vi også overveje dets overfladebehandlingsprocesser. Forskellige overfladebehandlingsprocesser kan påvirke rustfrit ståls korrosionsbestandighed betydeligt. For eksempel kan polering øge glatheden af overfladen af rustfrit stål og derved reducere risikoen for korrosion. Desuden kan påføring af belægninger eller afdækninger yderligere forbedre rustfrit ståls korrosionsbestandighed, især til anvendelser, der kræver specifikke miljøforhold. Derfor er det ved valg af materialer til rustfrit stål nødvendigt at overveje ikke kun dets iboende korrosionsbestandighed, men også den specifikke overfladebehandlingsproces for at kunne evaluere dets korrosionsbestandighedsevne omfattende.

Tykkelsesvariation

Under produktionsprocessen af rustfrit stål resulterer små deformationer forårsaget af opvarmning af valserne i variationer i tykkelsen af den valsede stålplade, der typisk fremstår tykkere i midten og tyndere i kanterne.

For at sikre målenøjagtighed fastsætter nationale standarder, at der ved måling af pladetykkelse skal lægges vægt på midten af pladehovedet.

Derudover er tolerancer også en væsentlig faktor, der påvirker stålpladetykkelsen, og de kategoriseres baseret på markeds- og kundekrav, såsom store tolerancer og små tolerancer.

Generelt udviser rustfrit stål med et kromindhold på over 10,5% god korrosionsbestandighed. Desuden gælder det, at jo højere krom- og nikkelindholdet er, desto stærkere er det rustfri ståls korrosionsbestandighed.

For eksempel, 304 rustfrit stål har et nikkelindhold på cirka 8% til 10% og et kromindhold på 18% til 20%, og sådant rustfrit stål opretholder fremragende korrosionsbestandighed i de fleste miljøer.

Storskala rustfri stålværker med avanceret teknologi og sofistikeret udstyr kan bedre kontrollere legeringselementer, fjerne urenheder og sikre stabile køletemperaturer for stålblokke og dermed producere rustfri stålprodukter med ensartet kvalitet og overlegne interne egenskaber.

I modsætning hertil har små stålværker ofte svært ved at forhindre deres produkter i at ruste på grund af forældet udstyr og teknologi.

Rustfrit stål er ikke tilbøjeligt til at ruste i tørre, godt ventilerede miljøer; det er dog modtageligt for korrosion i miljøer med høj luftfugtighed, konstant regn eller høj surhedsgrad/alkalitet. Selv 304 rustfrit stål kan ruste under barske miljøforhold.

Hvis rustfrit stål udvikler rustpletter, kan kemiske metoder anvendes til behandling. Bejdsepasta eller -spray kan bruges til at hjælpe med at passivere de rustne områder igen, hvorved der dannes en kromoxidfilm, der genopretter dets korrosionsbestandighed.

Efter behandlingen skal den skylles med rent vand for at fjerne alle forurenende stoffer og syrerester, og derefter poleres og forsegles igen. Ved mindre, lokale rustpletter kan en blanding af benzin og motorolie også bruges til at tørre dem væk.

Derudover kan mekaniske metoder som sandblæsning, gratning, børstning og polering også anvendes til behandling af overflader af rustfrit stål.

Det skal dog bemærkes, at mekanisk rengøring kun kan fjerne overfladeforurenende stoffer og ikke kan ændre materialets iboende korrosionsbestandighed. Derfor anbefales det at efterpolere med poleringsudstyr og udføre en forseglingsbehandling efter mekanisk rengøring.

I instrumentindustrien er 304 rustfrit stål et almindeligt anvendt materiale. Det har god dybtrækningsevne og korrosionsbestandighed, hvilket gør det velegnet til fremstilling af forskellige instrumenthuse og syretransportrørledninger.

Samtidig kan det også bruges til at fremstille ikke-magnetisk, kryogent udstyr og komponenter, der opfylder forskellige applikationskrav.

Dette rustfrie stål blev udviklet til at imødegå den alvorlige intergranulære korrosionstendens, som 304 rustfrit stål har under visse forhold. Ved at reducere kulstofindholdet forbedres modstandsdygtigheden over for intergranulær korrosion betydeligt i den sensibiliserede tilstand.

Selvom dens styrke er en smule lavere end for 304 rustfrit stål, ligner dens andre egenskaber dem for 321 rustfrit stål. Det er særligt velegnet til korrosionsbestandigt udstyr og komponenter, der ikke kan opløsningsbehandles efter svejsning, såsom instrumenthuse.

Som en filial af 304 rustfrit stål, 304H har en let forøget kulstofmassefraktion, der når 0,04% til 0,10%, hvilket forbedrer dens ydeevne ved høje temperaturer.

Ved at inkorporere molybdæn i 10Cr18Ni12 stål udviser 316 rustfrit stål fremragende modstandsdygtighed over for reducerende medier og grubetæring. Dets korrosionsbestandighed overgår 304 rustfrit ståls i havvand og en række andre medier, hvilket gør det særligt velegnet til anvendelser, der kræver modstandsdygtighed over for grubetæring.

316L rustfri stålplade er et stål med ultralavt kulstofindhold, der også fungerer fremragende i sensibiliseret tilstand og udviser god modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion.

Den er ideelt egnet til fremstilling af svejsede komponenter og udstyr med tykke tværsnit, såsom korrosionsbestandige materialer i petrokemisk udstyr.

Som en anden gren af 316 rustfrit stål, 316H har også en øget kulstofmassefraktion, hvilket forbedrer dens ydeevne ved høje temperaturer.

317 rustfri stålplade har bedre modstandsdygtighed over for grubetæring og krybning, og er bedre end 316L rustfrit stål, hvilket gør den særligt velegnet til fremstilling af petrokemisk udstyr og udstyr, der er modstandsdygtigt over for korrosion fra organiske syrer.

321 rustfri stålplade er en type titaniumstabiliseret austenitisk rustfrit stål, der udviser forbedret modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion og fremragende mekaniske egenskaber ved høje temperaturer takket være tilsætning af titanium.

Ikke desto mindre anbefales dets anvendelse generelt ikke, undtagen i specialiserede applikationer, der kræver høje temperaturer eller modstandsdygtighed over for hydrogenkorrosion.

347 rustfrit stål er et niobium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål, hvor niobium er tilsat for at forbedre dets modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion. I korrosive medier som syrer, alkalier og salte er dets korrosionsbestandighed sammenlignelig med 321 rustfrit stål, samtidig med at det har god svejseevne.

Det kan bruges som både korrosionsbestandigt materiale og varmebestandigt stål. Det er meget udbredt i termisk kraft og petrokemisk industri, såsom fremstilling af beholdere, rør og varmevekslerkomponenter.

904L rustfri stålplade er et superperfekt austenitisk rustfrit stål, omhyggeligt udviklet af Outokumpu i Finland, med et nikkelindhold kontrolleret mellem 24% og 26%, mens kulstofindholdet er strengt under 0,02%.

Det udviser enestående korrosionsbestandighed, især i ikke-oxiderende syrer såsom svovlsyre, eddikesyre, myresyre og fosforsyre. Desuden har dette stål god modstandsdygtighed over for spaltekorrosion og spændingskorrosion.

Den opretholder fremragende korrosionsbestandighed i svovlsyre med forskellige koncentrationer under 70 °C, såvel som i blandinger af eddikesyre og myresyre med enhver koncentration og temperatur ved normalt tryk.

Selvom den nye standard klassificerer det som rustfrit stål, blev det tidligere klassificeret som en nikkelbaseret legering i ASME SB-625-standarden.

I øjeblikket har Kina kun en lignende kvalitet, 015Cr19Ni26Mo5Cu2 stål, mens et par europæiske instrumentproducenter, såsom E+H masseflowmålere og Rolex-ure, har indført 904L rustfrit stål til nøglekomponenter.

440C rustfrit stål er martensitisk rustfrit stål, der kan prale af den højeste hårdhed blandt rustfrit stål og når HRC57. Det bruges almindeligvis til at fremstille dyser, lejer og ventilkomponenter såsom ventilkerner, sæder, muffer og spindler.

Som en repræsentant for martensitisk udfældningshærdende rustfrit stål har 17-4PH rustfrit stål en hårdhed på HRC44, der kombinerer høj styrke, hårdhed og korrosionsbestandighed.

Det skal dog bemærkes, at det ikke er egnet til miljøer med høje temperaturer over 300°C. Ved stuetemperatur udviser det god korrosionsbestandighed over for atmosfæren og fortyndede syrer eller salte, sammenlignelig med rustfrit stål 304 og 430.

Derfor bruges det ofte til at fremstille kritiske komponenter såsom ventilkerner, sæder, muffer og spindler til offshore-platforme, turbineblade og ventiler.

Top Metal Manufacture kan tilbyde dig forskellige typer rustfri stålplader, alu plader, kobberplade, kulstofstålplade, stålfibre og andre produkter som stålrist, perforeret plade.