STÅL OG METALLER - Sanistål A/S

RuSTFRIT STÅL
Krom, Cr
Molybdæn, Mo
Nikkel, Ni
Carbon (kulstof), C
Nitrogen (kvælstof), N
Silicium, Si
Mangan, Mn
Svovl, S
Fosfor, P
Kobber, Cu
Titan / Niob, Ti / Nb
Rustfrit ståls legeringselementer
Hovedlegeringselementet i alle rustfri stålkvaliteter og normalt tillegeret i 10-25 %. Stålets usynlige passivfi lm består
primært af krom-oxider, og generelt stiger stålets korrosionsbestandighed i de fl este miljøer (især grubetæring
og spaltekorrosion) med stigende indhold af netop Cr. Passiverer bedst under iltende (oxiderende) betingelser.
Mekanisk stiger brudstyrken med stigende kromindhold, og det samme gør varmebestandigheden og bestandigheden
mod dannelse af glødeskaller. Ferritdanner, hvorfor øget kromindhold skal balanceres af en tilsvarende stigning
i nikkelindholdet.
Tillegeres 0,8-7,5 %. Endnu bedre end krom til at ”passivere”, og selv små mængder af Mo vil forbedre korrosionsbestandigheden
mærkbart – især i sure, iltfattige medier. Virker gavnligt mod alle korrosionsformer, men er desværre
et dyrt legeringselement. Prisforskellen mellem ”almindeligt rustfrit” og ”syrefast” kan i høj grad henføres til
de mindst 2 % af molybdæn. Ferritdanner, der øger stålets mekaniske styrke, og som ligesom krom kræver ekstra
nikkel for at holde austenitstrukturen.
Blødgører, som øger stålets sejhed, især ved lave temperaturer. Ni ligger på 8-25 % i austenit, 4-7 % i duplex og
max 2 % i ferrit/martensit. Ni stabiliserer austenitfasen, og øget indhold af Cr og Mo medfører krav om øget Ni for
at holde den duktile austenitstruktur. Øger stålets bestandighed mod generel korrosion og spændingskorrosion og
medvirker til at få f.eks. grubetæringer til at gå langsommere efter initieringen. Dyrt og prismæssigt ustabilt.
Skadeligt element, som i alle andre end martensitiske typer søges holdt så langt nede som muligt. Normalt < 0,08 %;
lavkulstof < 0,03 %. For martensitiske stålkvaliteter ligger C typisk på 0,12-1,2 % – jo højere, jo mere hærdbart. C
binder Cr, især ved temp. 500-850º C (= sensibilisering), som kan føre til interkrystallinsk korrosion. Dette er årsagen
til, at man i vore dage hyppigt anvender lavkulstofståltyperne EN 1.4307 og 4404. C er en stærk austenitdanner,
hvorfor det lave indhold i moderne stål skal kompenseres ved ekstra Ni, hvis strukturen skal holdes. Dette ses ved
4306 og især 4435.
0-0,5 %. Styrker passiviteten, selv i ekstremt små mængder, men er i praksis vanskeligt at tilsætte til det smeltedemetal.
Bruges ofte i højtlegerede austenitter og duplexe stålkvaliteter. Eneste austenitdanner, der gavner stålets
passivitet og særligt effektiv mod grubetæring og spaltekorrosion.
Tilføres som regel som forurening fra stålværkernes smeltedigler. Austenitdanner og normalt til stede under 1,0 %.
Ingen stor effekt på korrosionsbestandigheden i det normale koncentrationsområde.
Som Si normalt til stede som forurening i stålet (1-2 %, dog op til 5-6 % i AISI 200-klassen). Forbedrer stålets
varmvalseegenskaber og virker moderat styrkeøgende. Austenitdanner, der ikke i sig selv har den store effekt på
korrosionsforholdene, men kan binde svovl til de yderst skadelige mangan-sulfi der (MnS).
Forurening og yderst skadelig for korrosionsbestandigheden. Normalt S < 0,015 %, men rustfri automatstål indeholder
0,15-0,35%. Danner mangansulfi der (MnS), som virker spånbrydende og reducerer værktøjsslid, og automatstål
er derfor langt bedre til spåntagende bearbejdning end de ”normale”, seje austenitter. Desværre er MnS en
katastrofe for bestandigheden over for alle typer korrosion, og 4305 er i praksis meget mindre korrosionsbestandig
end det almindelige 4301. Svovllegerede stålkvaliteter er ikke egnede til hverken svejsning eller bejdsning.
Som S en uønsket forurening, men knap så katastrofal for korrosionsbestandigheden. Søges nedbragt til et minimum
(< 0,045 %), men ligger oftest endnu lavere.
0-2 %. Styrker korrosionsbestandigheden i sure, reducerende (ikke-iltende) medier (f.eks. svovlsyre) ved at accelerere
brintudviklingen og derved få gjort mediet mere iltende (= anodisk beskyttelse). 904L indeholder 1,2-2 % Cu
og er særligt egnet til svovlsyre. Cu virker styrkeøgende i PH-legeringerne.
Vigtige elementer, især fordi både Ti og Nb binder kulstof og derved modvirker C’s skadelige effekt i austenitiske
stålkvaliteter (sensibilisering og interkrystallinsk korrosion). Effekten af at tilsætte Ti/Nb svarer ca. til at anvende
lavkulstofstål, og 4541 og 4571 kan som regel erstattes med henholdsvis 4307 og 4404. Mekanisk set er Ti-Nbstål
marginalt stærkere end lavkulstofstål (især ved høje temperaturer), men til gengæld sværere at polere op pga. Tikarbider,
og brugen af Formiergas kan få svejsesømmen til at blive gullig pga. dannelse af Ti-nitrider. I ferritiske
stålkvaliteter medvirker Ti og Nb til at stabilisere stålet og gøre det svejsbart (f.eks. 4512, 4509 og 4521).