Roestvrij staal is een afkorting voor roestvrij en zuur-bestendig staal. Staalsoorten die bestand zijn tegen zwak corrosieve media zoals lucht, stoom en water, of staalsoorten die roest-bestendige eigenschappen bezitten, worden roestvrij staal genoemd. Staalsoorten die bestand zijn tegen chemische corrosie (zuren, logen, zouten, enz.) worden zuur-bestendig staal genoemd.
Vanwege verschillen in chemische samenstelling is roestvrij staal niet noodzakelijkerwijs bestand tegen chemische corrosie, terwijl roestvrij staal over het algemeen roest-bestendige eigenschappen bezit. De corrosieweerstand van roestvrij staal hangt af van de legeringselementen die het bevat.
Het wordt meestal geclassificeerd op basis van zijn metallografische structuur:
Over het algemeen wordt gewoon roestvrij staal, op basis van de metallografische structuur, onderverdeeld in drie categorieën: austenitisch roestvrij staal, ferritisch roestvrij staal en martensitisch roestvrij staal. Op basis van deze drie metallografische basisstructuren zijn duplex roestvrij staal, precipitatie-hardend roestvrij staal en hoog-gelegeerd staal met een ijzergehalte van minder dan 50% afgeleid voor specifieke behoeften en doeleinden.
1. Austenitisch roestvrij staal
De matrix bestaat voornamelijk uit een austenitische structuur (CY-fase) met een kubusvormige kristalstructuur in het vlak-gecentreerd. Het is niet-magnetisch en wordt voornamelijk versterkt door koudvervormen (wat tot enig magnetisme kan leiden). 1. **2. **Ferritisch roestvrij staal:** Roestvrij staal met een voornamelijk op het lichaam-gecentreerde kubieke ferrietmatrix (-fase). Het is magnetisch en kan over het algemeen niet worden gehard door warmtebehandeling, maar koud bewerken kan het enigszins versterken. Het American Iron and Steel Institute (AISI) duidt het aan als 430 en 446.
3. **Martensitisch roestvrij staal:** Roestvrij staal met een martensitische (lichaam-gecentreerde kubieke of kubieke) matrix. Het is magnetisch en de mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast door middel van warmtebehandeling. De AISI duidt het aan als 410, 420 en 440. Martensiet vertoont een austenitische structuur bij hoge temperaturen; Wanneer de austenitische structuur met de juiste snelheid wordt afgekoeld tot kamertemperatuur, verandert deze in martensiet (dwz verharding).
**3. **Martensitisch roestvrij staal:** Roestvrij staal met een martensitische (lichaam-gecentreerde kubieke of kubieke) matrix. Het is magnetisch en de mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast door middel van warmtebehandeling. De AISI noemt het 410, 420 en 440. 4. austenitisch- ferritisch (duplex) roestvrij staal
Dit type roestvast staal heeft een matrix die bestaat uit zowel austenitische als ferritische fasen, waarbij de kleinere matrixfase doorgaans meer dan 15% uitmaakt. Het is magnetisch en kan worden versterkt door middel van koudvervormen.. 329 is een typisch voorbeeld van duplex roestvast staal. Vergeleken met austenitisch roestvast staal heeft duplex roestvast staal een hogere sterkte en aanzienlijk verbeterde weerstand tegen intergranulaire corrosie, chloride-spanningscorrosie en putcorrosie.
5. Neerslaghardend roestvrij staal
Dit type roestvast staal heeft een austenitische of martensitische matrix en kan worden gehard door middel van een precipitatiehardingsbehandeling. Het American Iron and Steel Institute duidt het aan met nummers uit de 600-serie, zoals 630, dat is 17-4PH.
Over het algemeen heeft austenitisch roestvast staal, met uitzondering van legeringen, een uitstekende corrosieweerstand. Ferritisch roestvrij staal kan worden gebruikt in omgevingen met weinig- corrosie. In licht corrosieve omgevingen, als hoge sterkte of hoge hardheid vereist is, kunnen martensitische en precipitatiehardende roestvaste staalsoorten worden gebruikt.
Dikte Differentiatie
1. Tijdens het walsproces in staalfabrieken ondergaan de rollen lichte vervorming als gevolg van hitte, wat resulteert in dikteafwijkingen in de gewalste platen, die over het algemeen dikker zijn in het midden en dunner aan de randen. Nationale regelgeving schrijft voor dat de dikte van de plaat gemeten moet worden in het midden van de bovenrand.
2. Toleranties komen voort uit eisen van de markt en de klant, die over het algemeen worden gecategoriseerd als grote of kleine toleranties. Bijvoorbeeld:
[Afbeelding]
Welk soort roestvrij staal is minder gevoelig voor roest?
Er zijn drie belangrijke factoren die de corrosie van roestvrij staal beïnvloeden:
1. Het gehalte aan legeringselementen
Over het algemeen is staal met een chroomgehalte van 10,5% minder roestgevoelig. Een hoger chroom- en nikkelgehalte resulteert in een betere corrosieweerstand. Voor roestvrij staal 304 is bijvoorbeeld 8% ~ 10% nikkel en 18% ~ 20% chroom nodig; dergelijk roestvrij staal zal over het algemeen niet roesten.
2. Het smeltproces van de productieonderneming heeft ook invloed op de corrosieweerstand van roestvrij staal.
Grote roestvrijstalen fabrieken met goede smelttechnologie, geavanceerde apparatuur en geavanceerde processen kunnen controle garanderen over de legeringselementen, de verwijdering van onzuiverheden en de koeltemperatuur van de knuppels. Daarom zijn hun producten van stabiele en betrouwbare kwaliteit, met een goede interne kwaliteit en zijn ze niet gevoelig voor roest. Omgekeerd beschikken sommige kleine staalfabrieken over verouderde apparatuur en processen, en kunnen onzuiverheden niet worden verwijderd tijdens het smeltproces, waardoor de kans groter is dat hun producten gaan roesten.
3. Externe omgeving: Droge en goed-verluchte omgevingen zijn minder gevoelig voor roest.
Omgevingen met een hoge luchtvochtigheid, voortdurend regenachtig weer of een hoge zuurgraad/alkaliteit in de lucht zijn echter gevoeliger voor roest. Zelfs roestvrij staal 304 zal roesten als de omgeving te slecht is.
Hoe om te gaan met roestvlekken op RVS?
1. Chemische methode:
Gebruik beitspasta of -spray om de verroeste delen -te helpen repassiveren, waardoor een chroomoxidefilm ontstaat om de corrosieweerstand te herstellen. Na het beitsen is het van groot belang om goed na te spoelen met schoon water om alle verontreinigingen en zuurresten te verwijderen. Na alle behandelingen opnieuw polijsten met polijstapparatuur en afdichten met polijstwas. Voor kleine, plaatselijke roestvlekken kan een 1:1 mengsel van benzine en motorolie worden gebruikt om deze met een schone doek weg te vegen.
2. Mechanische methoden
Kogelstralen, waarbij gebruik wordt gemaakt van glazen of keramische microdeeltjes voor gritstralen, afbramen, borstelen en polijsten. Mechanische methoden kunnen verontreinigingen verwijderen van eerder verwijderde materialen, polijstmaterialen of afbraammaterialen. Allerlei soorten verontreinigingen, vooral vreemde ijzerdeeltjes, kunnen een bron van corrosie worden, vooral in vochtige omgevingen. Daarom moeten mechanisch gereinigde oppervlakken idealiter goed worden gereinigd onder droge omstandigheden. Mechanische methoden reinigen alleen het oppervlak en veranderen de inherente corrosieweerstand van het materiaal niet. Daarom wordt aanbevolen om na de mechanische reiniging opnieuw-te polijsten met polijstapparatuur en af te dichten met polijstwas.
Algemene roestvrijstalen kwaliteiten en eigenschappen voor instrumenten
1. 304 Roestvrij staal. Een van de meest gebruikte austenitische roestvaste staalsoorten, geschikt voor de vervaardiging van diep-getrokken onderdelen, zuurpijpleidingen, containers, structurele componenten, diverse instrumentlichamen, enz. Het kan ook worden gebruikt voor de vervaardiging van niet-magnetische, cryogene apparatuur en componenten.
2. 304L roestvrij staal. Om de ernstige neiging tot intergranulaire corrosie van 304 roestvrij staal onder bepaalde omstandigheden als gevolg van Cr23C6-precipitatie aan te pakken, werd austenitisch roestvrij staal met ultra-laag koolstofgehalte ontwikkeld. De weerstand tegen intergranulaire corrosie in de gesensibiliseerde toestand is aanzienlijk beter dan die van 304 roestvrij staal. Behalve een iets lagere sterkte zijn de andere eigenschappen vergelijkbaar met die van roestvrij staal 321. Het wordt voornamelijk gebruikt voor corrosie-bestendige apparatuur en componenten die gelast moeten worden maar geen oplossingsbehandeling kunnen ondergaan, en kunnen worden gebruikt voor de vervaardiging van verschillende instrumentbehuizingen, enz.
3. 304H Roestvrij staal. Het is een interne vertakking van roestvrij staal 304, met een koolstofmassafractie van 0,04%–0,10%. De prestaties bij hoge- temperaturen zijn superieur aan die van roestvrij staal 304.
4. 316 Roestvrij staal. Op basis van 10Cr18Ni12-staal is molybdeen toegevoegd, waardoor het staal een goede weerstand heeft tegen reducerende media en putcorrosie. In zeewater en diverse andere media is de corrosieweerstand superieur aan die van 304 roestvrij staal en wordt het voornamelijk gebruikt voor het putten van corrosiebestendige materialen.
5. 316L roestvrij staal. Een ultra-koolstofarm staal met goede weerstand tegen gevoelige interkristallijne corrosie, geschikt voor de vervaardiging van gelaste componenten en apparatuur met dikke dwarsdoorsneden-, zoals corrosie-bestendige materialen in petrochemische apparatuur. 6. 316H roestvrij staal. Een interne tak van roestvrij staal 316, met een koolstofgehalte van 0,04%–0,10%. De prestaties bij hoge-temperaturen zijn superieur aan die van roestvrij staal 316.
7. 317 Roestvrij staal. De weerstand tegen putcorrosie en kruip is superieur aan die van 316L roestvrij staal. Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van petrochemische apparatuur en apparatuur die bestand is tegen organische zuurcorrosie.
8. 321 Roestvrij staal. Een titanium-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal. De toevoeging van titanium verbetert de weerstand tegen intergranulaire corrosie en heeft goede mechanische eigenschappen bij hoge- temperaturen. Het kan worden vervangen door austenitisch roestvrij staal met ultra-laag koolstofgehalte. Behalve voor speciale toepassingen zoals weerstand tegen hoge- temperaturen of waterstofcorrosie, wordt het gebruik ervan over het algemeen niet aanbevolen.
9. 347 Roestvrij staal. Een niobium-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal. De toevoeging van niobium verbetert de weerstand tegen intergranulaire corrosie. De corrosieweerstand in zure, alkalische en zoute media is vergelijkbaar met die van 321 roestvrij staal. Het heeft een goede lasbaarheid en kan worden gebruikt als corrosie-materiaal en als hitte-staal. Het wordt voornamelijk gebruikt op het gebied van thermische energie en petrochemie, zoals bij de vervaardiging van containers, pijpen, warmtewisselaars, schachten, ovenbuizen in industriële ovens en ovenbuisthermometers.. 10. 904L Roestvrij staal. Een superaustenitisch roestvrij staal, uitgevonden door Outokumpu, een Fins bedrijf, met een nikkelgehalte van 24%~26% en een koolstofgehalte van minder dan 0,02%. Het vertoont een uitstekende corrosieweerstand en is goed bestand tegen niet-oxiderende zuren zoals zwavelzuur, azijnzuur, mierenzuur en fosforzuur. Het bezit ook een goede weerstand tegen spleetcorrosie en spanningscorrosie. Het is geschikt voor gebruik met zwavelzuur met verschillende concentraties onder de 70 graden en vertoont een goede corrosieweerstand in azijnzuur en gemengde zuren van mierenzuur en azijnzuur van elke concentratie en temperatuur onder normale druk. De oorspronkelijke norm ASME SB-625 classificeerde het als een legering op nikkelbasis, terwijl de nieuwe norm het classificeert als roestvrij staal. In China is alleen staal van ongeveer de kwaliteit 015Cr19Ni26Mo5Cu2 beschikbaar. Een paar Europese instrumentfabrikanten gebruiken 904L roestvrij staal als belangrijk materiaal; Zo is de meetbuis van de massaflowmeter van E+H gemaakt van 904L roestvrij staal, en zijn Rolex-horlogekasten ook gemaakt van 904L roestvrij staal.
11. 440C roestvrij staal. Martensitisch roestvrij staal, het hardste onder de hardbare roestvrij staalsoorten, met een hardheid van HRC57. Hoofdzakelijk gebruikt voor het maken van mondstukken, lagers, klepkernen, klepzittingen, mouwen en klepstelen.
12. 17-4PH roestvrij staal. Martensitisch precipitatiehardend roestvrij staal met een hardheid van HRC44. Het bezit een hoge sterkte, hardheid en corrosieweerstand, maar kan niet worden gebruikt bij temperaturen boven de 300 graden. Het heeft een goede corrosieweerstand tegen lucht en verdunde zuren of zouten, vergelijkbaar met roestvrij staal 304 en 430. Gebruikt bij de productie van offshore-platforms, turbinebladen, klepkernen, klepzittingen, mouwen en klepstelen.
