Roestvrijstalen plaat, een staalsoort die bestand is tegen licht corrosieve media zoals lucht, stoom en water, wordt officieel roestvrij zuurbestendig staal genoemd. De corrosiebestendigheid wordt toegeschreven aan de unieke legeringselementen.

Op basis van de metallografische structuur wordt roestvast staal hoofdzakelijk onderverdeeld in drie categorieën: austenitisch, ferritisch en martensitisch. Daarnaast zijn er speciale soorten zoals duplex roestvast staal, precipitatiegehard roestvast staal en hooggelegeerd staal.

Austenitisch roestvast staal wordt gekenmerkt door een overwegend vlakgecentreerde kubische austenitische structuur en is niet-magnetisch. Dit type roestvast staal kan worden versterkt door koudvervorming en kan magnetische eigenschappen verkrijgen. Het American Iron and Steel Institute duidt het aan met de 200- en 300-serienummers, zoals 304.

Ferritisch roestvast staal wordt gekenmerkt door een overwegend ferrietmicrostructuur met een kubische kristalstructuur met een lichaamsgecentreerde structuur en is magnetisch. Deze roestvaste staalsoorten kunnen over het algemeen niet worden gehard door warmtebehandeling, maar koudvervormen kan ze wel enigszins versterken. Het American Iron and Steel Institute duidt ze aan als 430 en 446.

Martensitische roestvaste staalsoorten hebben een martensitische matrix en zijn magnetisch. Hun mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast door middel van warmtebehandeling. Het American Iron and Steel Institute geeft ze nummers zoals 410, 420 en 440. Het is belangrijk om te weten dat martensiet bij hoge temperaturen transformeert in austeniet, en dat een geschikte afkoelsnelheid de stabiliteit van de austenitische structuur kan behouden.

Duplex roestvast staal, ook wel austenitisch-ferritisch roestvast staal genoemd, combineert de voordelen van zowel austenitische als ferritische tweefasenmicrostructuren. Dit type roestvast staal vertoont een hoge sterkte en uitstekende corrosiebestendigheid, met name tegen interkristallijne corrosie, chloridespanningscorrosie en putcorrosie. Het American Iron and Steel Institute geeft het een nummer zoals 329.

Precipitatiehardende roestvaste staalsoorten hebben ten slotte een austenitische of martensitische matrix en hun hardheid kan worden verhoogd door middel van precipitatieharding. Het American Iron and Steel Institute geeft ze een 600-serienummer, zoals 17-4PH. Deze roestvaste staalsoorten hebben brede toepassingen in de lucht- en ruimtevaart en andere sectoren.

Over het algemeen vertoont austenitisch roestvast staal een uitstekende corrosiebestendigheid, na legeringen. Ferritisch roestvast staal is voldoende voor omgevingen met een lage corrosieve werking. Voor licht corrosieve omgevingen, waar zowel hoge sterkte als hoge hardheid vereist zijn, zijn martensitisch roestvast staal en precipitatiegehard roestvast staal de ideale keuze.

Oppervlaktebehandelingsproces

Bij het bespreken van de corrosiebestendigheid van roestvast staal moeten we ook rekening houden met de oppervlaktebehandelingsprocessen. Verschillende oppervlaktebehandelingsprocessen kunnen de corrosiebestendigheid van roestvast staal aanzienlijk beïnvloeden. Polijsten kan bijvoorbeeld de gladheid van het roestvaststalen oppervlak verbeteren, waardoor de kans op corrosie afneemt. Bovendien kan het aanbrengen van coatings of bekledingen de corrosiebestendigheid van roestvast staal verder verbeteren, met name voor toepassingen die specifieke omgevingsomstandigheden vereisen. Daarom is het bij de keuze van roestvaststalen materialen noodzakelijk om niet alleen rekening te houden met de inherente corrosiebestendigheid, maar ook met het specifieke oppervlaktebehandelingsproces om de corrosiebestendigheid uitgebreid te evalueren.

Diktevariatie

Tijdens het productieproces van roestvrij staal ontstaan er door verhitting van de rollen kleine vervormingen. Hierdoor ontstaan er variaties in de dikte van de gewalste staalplaat. Deze is doorgaans dikker in het midden en dunner aan de randen.

Om de meetnauwkeurigheid te garanderen, bepalen nationale normen dat bij het meten van de plaatdikte de nadruk moet worden gelegd op het midden van de plaatkop.

Verder spelen ook toleranties een belangrijke rol bij de dikte van staalplaten. Deze worden gecategoriseerd op basis van de markt- en klantvereisten, zoals grote en kleine toleranties.

Over het algemeen vertoont roestvast staal met een chroomgehalte hoger dan 10.5% een goede corrosiebestendigheid. Bovendien geldt: hoe hoger het chroom- en nikkelgehalte, hoe sterker de corrosiebestendigheid van het roestvast staal.

Bijvoorbeeld, 304 roestvrij staal heeft een nikkelgehalte van ongeveer 8% tot 10% en een chroomgehalte van 18% tot 20%. Dit roestvast staal behoudt een uitstekende corrosiebestendigheid in de meeste omgevingen.

Grootschalige roestvrijstalen fabrieken met geavanceerde technologie en geavanceerde apparatuur kunnen de legeringselementen beter beheersen, onzuiverheden verwijderen en stabiele koeltemperaturen voor stalen blokken garanderen. Zo worden roestvrijstalen producten geproduceerd met een consistente kwaliteit en superieure interne eigenschappen.

Kleinere staalfabrieken hebben daarentegen vaak moeite om te voorkomen dat hun producten roesten, omdat hun apparatuur en technologie daardoor verouderd zijn.

Roestvrij staal is niet roestgevoelig in droge, goed geventileerde omgevingen; het is echter wel gevoelig voor corrosie in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid, aanhoudende regen of een hoge zuurgraad/alkaliteit. Zelfs roestvrij staal 304 kan roesten onder zware omstandigheden.

Als roestplekken op roestvrij staal ontstaan, kunnen chemische methoden worden gebruikt voor de behandeling. Beitspasta of -spray kan worden gebruikt om de verroeste plekken opnieuw te passiveren, waardoor een chroomoxidefilm ontstaat die de corrosiebestendigheid herstelt.

Na de behandeling moet het worden afgespoeld met schoon water om alle verontreinigingen en zuurresten te verwijderen, waarna het opnieuw gepolijst en geseald moet worden. Kleine, plaatselijke roestplekken kunnen ook worden verwijderd met een mengsel van benzine en motorolie.

Daarnaast kunnen ook mechanische methoden zoals zandstralen, bramen, borstelen en polijsten worden gebruikt om roestvrijstalen oppervlakken te behandelen.

Houd er echter rekening mee dat mechanische reiniging alleen oppervlakteverontreinigingen kan verwijderen en de inherente corrosiebestendigheid van het materiaal niet kan veranderen. Daarom is het raadzaam om na de mechanische reiniging opnieuw te polijsten met polijstapparatuur en een verzegelingsbehandeling uit te voeren.

In de instrumentenbouw is roestvrij staal 304 een veelgebruikt materiaal. Het heeft goede dieptrekeigenschappen en is corrosiebestendig, waardoor het geschikt is voor de productie van diverse instrumentbehuizingen en zuurtransportleidingen.

Tegelijkertijd kan het ook worden gebruikt voor de productie van niet-magnetische, cryogene apparatuur en componenten die voldoen aan uiteenlopende toepassingsvereisten.

Dit roestvrij staal is ontwikkeld om de sterke neiging tot interkristallijne corrosie van roestvrij staal 304 onder bepaalde omstandigheden aan te pakken. Door het koolstofgehalte te verlagen, verbetert het de weerstand tegen interkristallijne corrosie in de gesensibiliseerde toestand aanzienlijk.

Hoewel de sterkte iets lager is dan die van roestvrij staal 304, zijn de overige eigenschappen vergelijkbaar met die van roestvrij staal 321. Het is met name geschikt voor corrosiebestendige apparatuur en componenten die na het lassen niet met een oplossing behandeld kunnen worden, zoals instrumentbehuizingen.

Als vestiging van 304 roestvrij staal, 304H heeft een licht verhoogd koolstofmassapercentage, namelijk 0,04% tot 0,10%, waardoor de prestaties bij hoge temperaturen zijn verbeterd.

Door de toevoeging van molybdeen aan 10Cr18Ni12-staal vertoont roestvast staal 316 een uitstekende weerstand tegen reducerende media en putcorrosie. De corrosiebestendigheid overtreft die van roestvast staal 304 in zeewater en diverse andere media, waardoor het bijzonder geschikt is voor toepassingen die weerstand tegen putcorrosie vereisen.

Roestvrijstalen plaat van 316L is een staalsoort met een ultralaag koolstofgehalte dat ook in de gevoelige toestand uitstekend presteert en een goede weerstand tegen interkristallijne corrosie vertoont.

Het is bij uitstek geschikt voor de productie van gelaste componenten en apparatuur met dikke doorsneden, zoals corrosiebestendige materialen in petrochemische apparatuur.

Als een andere tak van 316 roestvrij staal, 316H heeft bovendien een hoger koolstofmassapercentage, wat de prestaties bij hoge temperaturen verbetert.

Roestvrij staalplaat van 317 heeft een betere weerstand tegen putcorrosie en kruip en is beter dan roestvrij staal van 316L. Hierdoor is het bijzonder geschikt voor de productie van petrochemische apparatuur en apparatuur die bestand is tegen corrosie door organische zuren.

Roestvrij staalplaat 321 is een soort titanium-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal met een betere weerstand tegen interkristallijne corrosie en uitstekende mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen dankzij de toevoeging van titanium.

Toch wordt het gebruik ervan over het algemeen niet aanbevolen, behalve in gespecialiseerde toepassingen waarbij hoge temperaturen of weerstand tegen waterstofcorrosie vereist zijn.

Roestvrij staal 347 is een met niobium gestabiliseerd austenitisch roestvast staal, waaraan niobium is toegevoegd om de weerstand tegen interkristallijne corrosie te verbeteren. In corrosieve media zoals zuren, logen en zouten is de corrosieweerstand vergelijkbaar met die van roestvrij staal 321, terwijl het ook goed lasbaar is.

Het kan zowel als corrosiebestendig materiaal als hittebestendig staal worden gebruikt. Het wordt veel gebruikt in de thermische energie- en petrochemische industrie, bijvoorbeeld bij de productie van containers, buizen en componenten voor warmtewisselaars.

904L roestvrij staalplaat is superperfect austenitisch roestvrij staal, zorgvuldig ontwikkeld door Outokumpu uit Finland, heeft een nikkelgehalte dat wordt geregeld tussen 24% en 26%, terwijl het koolstofgehalte strikt lager is dan 0,02%.

Het vertoont een uitzonderlijke corrosiebestendigheid, met name tegen niet-oxiderende zuren zoals zwavelzuur, azijnzuur, mierenzuur en fosforzuur. Bovendien is dit staal goed bestand tegen spleetcorrosie en spanningscorrosie.

Het behoudt een uitstekende corrosiebestendigheid in zwavelzuur van verschillende concentraties onder de 70°C, evenals in mengsels van azijnzuur en mierenzuur van elke concentratie en temperatuur bij normale druk.

Hoewel het in de nieuwe norm als roestvrij staal wordt geclassificeerd, werd het eerder in de ASME SB-625-norm geclassificeerd als een nikkellegering.

Momenteel heeft China alleen een vergelijkbare kwaliteit, namelijk 015Cr19Ni26Mo5Cu2-staal, terwijl een paar Europese instrumentenfabrikanten, zoals E+H-massastroommeters en Rolex-horloges, 904L roestvrij staal hebben overgenomen voor belangrijke onderdelen.

440C roestvrij staal is martensitisch roestvrij staal met de hoogste hardheid van alle roestvrij staalsoorten, namelijk HRC57. Het wordt vaak gebruikt voor de productie van sproeiers, lagers en klepcomponenten zoals klepkernen, zittingen, hulzen en spindels.

Als representatief staal van martensitisch precipitatiegehard roestvrij staal heeft 17-4PH roestvrij staal een hardheid van HRC44, wat een hoge sterkte, hardheid en corrosiebestendigheid combineert.

Het is echter niet geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen boven 300 °C. Bij kamertemperatuur vertoont het een goede corrosiebestendigheid tegen de atmosfeer en verdunde zuren of zouten, vergelijkbaar met roestvrij staal 304 en 430.

Daarom wordt het vaak gebruikt voor de productie van cruciale onderdelen, zoals klepkernen, zittingen, hulzen en spindels voor offshoreplatforms, turbinebladen en kleppen.

Top Metal Manufacture kan u verschillende soorten roestvrijstalen platen leveren, aluminium platen, koperplaat, koolstofstalen plaat, staalvezels en andere producten zoals stalen rooster, geperforeerde plaat.