Karakteristikaene for austenitisk rustfrit stål
Austenitiske stål er ikke-magnetiske rustfrit stål, der indeholder høje niveauer af krom og nikkel og lavt indhold af kulstof. Kendt for deres formbarhed og korrosionsbestandighed er austenitiske stål den mest anvendte klasse af rustfrit stål.
Definition af egenskaber
Ferritiske stål har en kropscentrisk kubisk (BCC) kornstruktur, men det austenitiske område af rustfrit stål defineres af deres ansigtscentrerede kubiske (FCC) krystalstruktur, som har et atom i hvert hjørne af terningen og en i midten af hvert ansigt.
Denne kornstruktur dannes, når en tilstrækkelig mængde nikkel tilsættes legeringen 8 til 10 procent i en standard 18 procent kromlegering.
Ud over at være ikke-magnetiske, er austenitiske rustfrit stål ikke varmebehandlet. De kan være kolde arbejdet for at forbedre hårdhed, styrke og stress modstand, dog. En opløsning anneals opvarmet til 1045 ° C efterfulgt af slukning eller hurtig afkøling vil genoprette legeringens oprindelige tilstand, herunder fjernelse af legeringssegregation og genoprettelse af duktilitet efter kold arbejde.
Nikkelbaserede austenitiske stål er klassificeret som 300-serien. Den mest almindelige af disse er klasse 304 , som typisk indeholder 18 procent krom og 8 procent nikkel.
Otte procent er den mindste mængde nikkel, der kan tilsættes til et rustfrit stål indeholdende 18 procent krom for fuldstændigt at omdanne alt ferrit til austenit. Molybdæn kan også tilsættes til et niveau på ca. 2 procent for klasse 316 for at forbedre korrosionsbestandigheden.
Selv om nikkel er det legeringselement, der oftest anvendes til fremstilling af austenitiske stål, giver nitrogen en anden mulighed. Rustfrit stål med et lavt nikkel- og højt nitrogenindhold er klassificeret som 200-serien. Fordi det er en gas, kan der dog kun tilsættes begrænsede mængder nitrogen, inden der opstår skadelige virkninger, herunder dannelsen af nitrider og gasporøsitet, der svækker legeringen.
Tilsætningen af mangan , også en austenit-former kombineret med inklusion af nitrogen tillader større mængder af den gas, der skal tilsættes. Som følge heraf bruges disse to elementer sammen med kobber, som også har austenitdannende egenskaber, ofte til at erstatte nikkel i 200 serier af rustfrit stål .
200-serien - også kaldet krom-mangan (CrMn) rustfrit stål - blev udviklet i 1940'erne og 1950'erne, da nikkel var mangelfuld og priserne var høje. Det betragtes nu som en omkostningseffektiv erstatning for 300 serier af rustfrit stål, som kan give en ekstra fordel ved forbedret udbyttestyrke.
Lige kvaliteter af austenitiske rustfrit stål har et maksimalt kulstofindhold på 0,08 procent. Lågkvalitetsgrader eller "L" -kvaliteter indeholder et maksimalt kulstofindhold på 0,03 procent for at undgå carbidfældning.
Austenitiske stål er ikke-magnetiske i den udglødede tilstand, selvom de kan blive lidt magnetiske, når de koldt virker . De har god formbarhed og svejsbarhed, såvel som fremragende sejhed, især ved lave eller kryogene temperaturer. Austenitiske kvaliteter har også en lav udbytte stress og relativt høj trækstyrke.
Mens austenitiske stål er dyrere end ferritiske rustfrit stål, er de generelt mere holdbare og korrosionsbestandige.
Applikationer
Austenitiske rustfrit stål anvendes i en bred vifte af applikationer, herunder
- Automotive trim
- Gryder
- Fødevarer og drikkevarer
- Industrielt udstyr
Ansøgninger efter klasse
304 og 304L (standardkvalitet):
- tanks
- Opbevaringskasser og rør til ætsende væsker
- Minedrift, kemiske, kryogene, mad og drikkevarer samt farmaceutisk udstyr
- bestik
- Arkitektur
- Vaske
309 og 310 (højkrom og nikkelkvalitet):
- Ovn, ovn og katalysator komponenter
318 og 316L (høje molyindholdskvaliteter):
- Kemiske lagertanke, trykbeholdere og rørledninger
321 og 316 Ti ("stabiliserede" karakterer):
- efterbrændere
- Supervarmere
- kompensatorer
- Ekspansionsbælge
200-serien (lav nikkelkvalitet):
- Opvaskemaskiner og vaskemaskiner
- Bestik og køkkengrej
- Indenlandske vandtanke
- Indendørs og ikke-strukturel arkitektur
- Fødevarer og drikkevarer
- Automobile dele