Rozsdamentes acéla "rozsdamentes és saválló acél" rövidítése. Rozsdamentes acélnak nevezik azt az acélt, amely ellenáll a gyenge korrozív közegek, például levegő, gőz és víz korróziójának. Ezzel szemben a kémiai korrozív közegek (például savak, lúgok és sók) által okozott korróziónak ellenálló acélt saválló acélnak nevezik. A gyakorlati alkalmazásokban a gyenge korrozív közegnek ellenálló acélt általában rozsdamentes acélnak nevezik, míg a kémiai korrozív közegeknek ellenálló acélt saválló acélnak nevezik. A kémiai összetételbeli különbségek miatt az előbbi nem ellenáll a kémiai korróziónak, míg az utóbbi általában rozsdamentes tulajdonságokkal rendelkezik. A rozsdamentes acél korrózióállósága az acélon belüli ötvözőelemektől függ. A metallográfiai szerkezet szerint a közönséges rozsdamentes acélt általában három típusra osztják: ausztenites rozsdamentes acél, ferrites rozsdamentes acél és martenzites rozsdamentes acél. Erre a három elsődleges metallográfiai szerkezetre alapozva a duplex acélt, a csapadékedzésű rozsdamentes acélt és az 50% alatti vastartalmú erősen ötvözött acélt is speciális igényekre és célokra fejlesztették ki.
Osztályozás metallográfiai szerkezet szerint:
Ausztenites rozsdamentes acél: Elsősorban arcközpontú köbös szerkezetű (CY fázis), mágnesesség nélkül. Főleg hideg megmunkálással erősíthető meg, ami némi mágnesességhez vezethet. Az American Iron and Steel Institute (AISI) a 200-as és 300-as sorozatból származó számokat, például a 304-et használja az ausztenites rozsdamentes acélok jelölésére.
Ferrites rozsdamentes acél: Elsősorban testközpontú kockaszerkezettel (fázissal) rendelkezik, mágneses tulajdonságokkal. Hőkezeléssel általában nem keményíthető, de hideg megmunkálással kissé megerősíthető. Az AISI ezt a típust 430 és 446 számokkal jelöli.
Martenzites rozsdamentes acél: Mátrixa martenzites szerkezetű (testközpontú köbös vagy köbös), mágneses tulajdonságokkal és a mechanikai tulajdonságok hőkezeléssel történő beállításával. Az AISI olyan számokat használ, mint a 410, 420 és 440 a martenzites rozsdamentes acélok jelölésére. A martenzit magas hőmérsékleten ausztenites szerkezetet mutathat, és megfelelő sebességgel szobahőmérsékletre hűtve martenzitté alakulhat át (ezt keményedésnek nevezik).
Ausztenites-ferrites (duplex) rozsdamentes acél: Az ausztenites és ferrites fázisokat egyesíti, a kisebbségi fázis általában a szerkezet több mint 15%-át teszi ki, és mágneses tulajdonságokat mutat. A duplex rozsdamentes acél hidegmegmunkálással erősíthető, tipikus példa a 329. Az ausztenites rozsdamentes acélokhoz képest a duplex rozsdamentes acélok nagyobb szilárdságúak, és jobban ellenállnak a szemcseközi korróziónak, a klorid feszültségkorróziónak és a pontkorróziónak.
Csapadékban keményedő rozsdamentes acél: Ausztenites vagy martenzites mátrixú, és csapadékos keményítéssel keményíthető. Az AISI 600-as sorozatú számokkal jelöli, például 630 vagy 17-4PH. Általában az ausztenites rozsdamentes acél kiváló korrózióállósággal rendelkezik az ötvözőelemeinek köszönhetően. A ferrites rozsdamentes acél enyhén korrozív környezetekhez alkalmas, míg a martenzites és csapadékkeményedéses rozsdamentes acélok ideálisak enyhe korróziós környezetben, ahol nagy szilárdságra vagy keménységre van szükség.
Vastagsági különbségek:
A hengerlés során a hengerek kisebb deformációja miatt az acéllemezek vastagsága enyhén változhat, gyakran középen vastagabb, szélein vékonyabb. A vastagságmérésnél a nemzeti szabvány előírja a lemez középső szakaszából történő mérést.
A tűréshatárokat általában nagyra és kicsire osztják a piaci és vevői igények alapján.
A rozsdamentes acél rozsdaállóságát befolyásoló tényezők:
Ötvözet elem tartalom: Általában a 10,5% feletti krómtartalmú acél kevésbé hajlamos a rozsdára. A magasabb nikkel- és krómtartalom fokozza a korrózióállóságot, mint a 304-es rozsdamentes acél esetében, amely 8-10% nikkelt és 18-20% krómot tartalmaz, így jellemzően rozsdaálló.
Finomítási folyamatok: A rozsdamentes acél korrózióállóságát a gyártási folyamatok is befolyásolják. A kiváló minőségű rozsdamentes acélgyártók fejlett berendezésekkel és technikákkal stabil termékminőséget biztosíthatnak az ötvözetelemek pontos ellenőrzésével, a szennyeződések eltávolításával és az acéltuskók optimális hűtési hőmérsékletének fenntartásával, ezáltal kevésbé rozsdásodó acélt állítanak elő. Ezzel szemben előfordulhat, hogy az elavult technológiával rendelkező kisebb gyártók nem távolítják el hatékonyan a szennyeződéseket, ami olyan termékekhez vezethet, amelyek érzékenyebbek a rozsdára.
Külső környezet: A rozsdamentes acél jobban ellenáll a rozsdának száraz és szellőző környezetben. Magas páratartalom, hosszan tartó esős viszonyok vagy magas sav- vagy lúgtartalmú környezet nagyobb valószínűséggel okoz rozsdásodást. Még a 304-es rozsdamentes acél is rozsdásodhat zord környezeti feltételek mellett.
Rozsdamentességi technikák rozsdamentes acélhoz:
Kémiai módszerek: Használjon pácoló pasztát vagy permetet a rozsdás terület újrapassziválására, króm-oxid filmet képezve a korrózióállóság helyreállítására. Pácolás után elengedhetetlen, hogy tiszta vízzel öblítsük le, hogy alaposan eltávolítsuk az összes szennyezőanyagot és savmaradványt. A berendezéssel történő polírozás és az utólagos polírozó viasszal történő lezárás is segíthet.
Mechanikai módszerek: Hatékonyak az olyan módszerek, mint a homokfúvás, az üveg- vagy kerámiarészecskékkel végzett szemcseszórás, a csiszolás és a polírozás. A mechanikus tisztítással eltávolíthatók a szennyeződések, például az eltávolított anyagok, polírozási maradékok vagy részecskék, amelyek hozzájárulhatnak a korrózióhoz, különösen nedves körülmények között. A mechanikus tisztítás száraz körülmények között a leghatékonyabb. Azonban csak a felületet tisztítja, és nem változtatja meg az anyag korrózióállóságát. Ezért mechanikai tisztítás után javasolt polírozni és viaszolni.
Általános rozsdamentes acél minőségek és tulajdonságok:
304 rozsdamentes acél: Az egyik legelterjedtebb ausztenites rozsdamentes acél, mely alkalmas mélyhúzó alkatrészek, savszállító csövek, tartályok, szerkezeti részek, különféle műszertestek készítésére. Nem mágneses, alacsony hőmérsékletű berendezésekhez és alkatrészekhez is használható.
304L rozsdamentes acél: A 304-es rozsdamentes acél szemcseközi korróziós hajlamának megoldására fejlesztették ki bizonyos körülmények között a Cr23C6 csapadék miatt. A 304-es rozsdamentes acélhoz képest kiválóan ellenáll a szemcseközi korrózióval szembeni érzékenységnek, a 321-es rozsdamentes acélhoz hasonló tulajdonságokkal, de valamivel kisebb szilárdsággal. Főleg korrózióálló berendezésekhez és oldatkezelés nélküli hegesztést igénylő alkatrészekhez használják.
304H rozsdamentes acél: 304-es részhalmaz 0,04% és 0,10% közötti széntartalommal, amely jobb magas hőmérsékleti teljesítményt kínál, mint a szabványos 304.
316 rozsdamentes acél: Molibdént ad a 10Cr18Ni12 acélhoz, kiváló korrózióállóságot biztosít csökkentő környezetben és kiváló lyukképződési ellenállást, így alkalmas tengervízben és más közegekben való használatra.
316L rozsdamentes acél: Alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél, jó érzékenységgel és szemcseközi korrózióval, alkalmas vastag profilú hegesztett alkatrészekhez és berendezésekhez, mint például a petrolkémiai berendezések korrózióálló anyagaihoz.
316H rozsdamentes acél: A 316-os részhalmaz 0.04% és 0,10% közötti széntartalommal, fokozott teljesítményt nyújt magas hőmérsékleten.
317 rozsdamentes acél: Jobb ütésállóságot és kúszásállóságot kínál, mint a 316L, alkalmas petrolkémiai berendezések és berendezések szerves savakkal szemben ellenállóvá tételére.
321 rozsdamentes acél: Titánnal stabilizált ausztenites rozsdamentes acél, amely fokozott szemcseközi korrózióállóságot és jó magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságokat biztosít. Általában nem ajánlott magas hőmérsékletű vagy hidrogénálló alkalmazásokon kívül.
347 rozsdamentes acél: Nióbium-stabilizált ausztenites rozsdamentes acél, amely a 321-hez hasonló szemcseközi korrózióállósággal rendelkezik savas, lúgos és sós környezetben, jó hegesztési tulajdonságokkal. Főleg az energiaiparban és a petrolkémiai iparban használják tartályokhoz, csővezetékekhez, hőcserélőkhöz, aknákhoz és ipari kemencékben lévő kemencecsövekhez.
904L rozsdamentes acél: Szuper-ausztenites rozsdamentes acél 24%-26% nikkeltartalommal és 0,02% alatti széntartalommal, kiváló korrózióállósággal, különösen nem oxidáló savakban, mint a kénsav, ecetsav, hangyasav és foszforsavak. Korrózióálló kénsavban 70 fok alatti hőmérsékleten, és ellenáll az ecetsav és a hangya-ecetsav keverékek bármilyen koncentrációjának és hőmérsékletének. Egyes európai műszergyártók 904L-t használnak kulcsfontosságú alkatrészekhez, mint például az E+H tömegáram-mérők mérőcsövéi és a Rolex órák tokjai.
440C rozsdamentes acél: Martenzites rozsdamentes acél az edzhető rozsdamentes acélok közül a legmagasabb keménységgel, HRC57 keménységgel. Főleg fúvókákhoz, csapágyakhoz, szelepmagokhoz, szelepülékekhez, hüvelyekhez és szelepszárokhoz használják.
17-4PH rozsdamentes acél: Martenzites kicsapódásra keményedő rozsdamentes acél HRC44 keménységgel, amely nagy szilárdságot, keménységet és korrózióállóságot kínál. Nem alkalmas 300 fok feletti hőmérsékletre, és általában offshore platformokhoz, turbinalapátokhoz, szelepmagokhoz, szelepülékekhez, hüvelyekhez és szelepszárokhoz használják.
300-as sorozat - Króm-nikkel ausztenites rozsdamentes acél:
301: Jó hajlékonyságot kínál, alkalmas termékek alakítására, és gyorsan megkeményedik a mechanikai feldolgozás során. Jobb kopásállósággal és kifáradási szilárdsággal rendelkezik, mint a 304-es rozsdamentes acél.
302: Lényegében a 304 magasabb széntartalmú változata, amely hideghengerléssel nagyobb szilárdságot ér el.
302B: Magasabb szilíciumot tartalmaz a megnövekedett oxidációs ellenállás érdekében magas hőmérsékleten.
303 és 303Se: Kén- és szeléntartalmú rozsdamentes acélok, amelyeket könnyű megmunkáláshoz és nagy felületi fényességhez terveztek. A 303Se rozsdamentes acélt olyan alkalmazásokban is használják, amelyek meleg felborítást igényelnek.
304N: Nitrogént tartalmaz az erő fokozása érdekében.
305 és 384: Magasabb nikkeltartalommal és alacsony keményedési sebességgel rendelkezik, alkalmas magas hidegalakítási alkalmazásokhoz.
308: Hegesztőpálcákban használatos.
