Det er her en batch af stål opfylder mere end en specifikation eller kvalitet. Det er en måde at tillade smeltebutikker at producere rustfrit stål mere effektivt ved at begrænse antallet af forskellige typer stål. Stålets kemiske sammensætning og mekaniske egenskaber kan opfylde mere end en kvalitet inden for samme standard eller på tværs af en række standarder. Dette gør det også muligt for aktionærer at minimere lagerniveauet.

For eksempel er det almindeligt, at 1.4401 og 1.4404 (316 og 316L) er dobbeltcertificerede - dvs. carbonindholdet er mindre end 0.030%. Stål certificeret til både europæiske og amerikanske standarder er også almindeligt.

Der er mange forskellige typer overfladefinish på rustfrit stål. Nogle af disse stammer fra møllen, men mange påføres senere under forarbejdning, for eksempel poleret, børstet, sprængt, ætset og farvet finish.

Betydningen af ​​overfladefinish ved bestemmelse af rustfladens overflades korrosionsbestandighed kan ikke understreges. En ru overfladefinish kan effektivt sænke korrosionsbestandigheden over for en lavere rustfri stålkvalitet.

Forskellige typer rustfrit stål bruges i hele temperaturområdet fra omgivende omgivelser til 1100 deg C. Valget af kvalitet afhænger af flere faktorer:

Maksimal driftstemperatur
Tid ved temperatur, procesens cykliske karakter
Type atmosfære, oxiderende, reducerende, sulfiderende, karburerende.
Krav til styrke

I de europæiske standarder sondres der mellem rustfrit stål og varmebestandigt stål. Imidlertid er denne sondring ofte sløret, og det er nyttigt at betragte dem som en række ståltyper.

Stigende mængder chrom og silicium giver større oxidationsbestandighed. Stigende mængder af nikkel giver større karburationsmodstand.

Austenitiske rustfrie stål anvendes i vid udstrækning til drift ned til så lav som flydende heliumtemperatur (-269 deg C). Dette skyldes i vid udstrækning manglen på en klart defineret overgang fra duktil til sprød brud ved test af hårdhedsstyrke.

Hårdhed måles ved at påvirke en lille prøve med en svingende hammer. Den afstand, som hammeren svinger efter stød, er et mål for sejheden. Jo kortere afstand der er, desto hårdere er stålet, da hammers energi optages af prøven. Hårdhed måles i Joules (J). Minimumsværdier for sejhed er specificeret for forskellige applikationer. En værdi af 40 J betragtes som rimelig for de fleste servicebetingelser.

Stål med ferritiske eller martensitiske strukturer viser en pludselig ændring fra duktil (sikker) til sprø (usikker) brud over en lille temperaturforskel. Selv det bedste af disse stål viser denne opførsel ved temperaturer højere end -100 ° C og i mange tilfælde kun lige under nul.

I modsætning hertil viser austenitiske stål kun et gradvist fald i slagets sejhedsværdi og er stadig godt over 100 J ved -196 ° C.

En anden faktor, der påvirker valget af stål ved lav temperatur, er evnen til at modstå transformation fra austenit til martensit.

Det siges almindeligt, at “rustfrit stål er ikke-magnetisk”. Dette er ikke strengt sandt, og den virkelige situation er ret mere kompliceret. Graden af ​​magnetisk respons eller magnetisk permeabilitet er afledt af stålets mikrostruktur. Et totalt ikke-magnetisk materiale har en relativ magnetisk permeabilitet på 1. Austenitiske strukturer er totalt ikke-magnetiske, og et 100% austenitisk rustfrit stål ville have en permeabilitet på 1. I praksis opnås dette ikke. Der er altid en lille mængde ferrit og / eller martensit i stålet, så permeabilitetsværdierne er altid over 1. Typiske værdier for standard austenitisk rustfrit stål kan være i størrelsesordenen 1.05 - 1.1.

Det er muligt, at austenitisk ståls magnetiske permeabilitet kan ændres under behandlingen. F.eks. Kan koldt arbejde og svejsning øge mængden af ​​henholdsvis martensit og ferrit i stålet. Et velkendt eksempel er i en vask i rustfrit stål, hvor den flade dræner har lidt magnetisk respons, hvorimod den pressede skål har en højere respons på grund af dannelsen af ​​martensit, især i hjørnerne.

Rent praktisk bruges austenitisk rustfrit stål til "ikke-magnetiske" applikationer, for eksempel magnetisk resonansafbildning (MRI). I disse tilfælde er det ofte nødvendigt at aftale en maksimal magnetisk permeabilitet mellem kunde og leverandør. Det kan være så lavt som 1.004.

Martensitiske, ferritiske, duplex- og nedbørshærdningsstål er magnetiske.

Rustfrit stål er normalt opdelt i 5 typer:

1.Ferritic - Disse stål er baseret på krom med små mængder carbon normalt under 0.10%. Disse stål har en lignende mikrostruktur som kulstof- og lavlegeret stål. De er normalt begrænset i brug til relativt tynde sektioner på grund af manglende sejhed i svejsninger. Hvor svejsning ikke er påkrævet tilbyder de imidlertid en lang række anvendelser. De kan ikke hærdes ved varmebehandling. Højkromstål med tilsætninger af Molybdæn kan bruges under ret aggressive forhold som havvand. Ferritiske stål vælges også på grund af deres modstand mod spændingskorrosion. De er ikke så formelige som austenitisk rustfrit stål. De er magnetiske.
2.Austenitic - Disse stål er de mest almindelige. Deres mikrostruktur stammer fra tilsætningen af ​​nikkel, mangan og nitrogen. Det er den samme struktur som forekommer i almindeligt stål ved meget højere temperaturer. Denne struktur giver disse stål deres karakteristiske kombination af svejsbarhed og formbarhed. Korrosionsbestandighed kan forbedres ved at tilsætte chrom, molybdæn og nitrogen. De kan ikke hærdes ved varmebehandling, men har den nyttige egenskab at være i stand til at blive hærdet til høje styrkeniveauer, mens de bevarer et nyttigt niveau af duktilitet og sejhed. Standard austenitisk stål er sårbare over for spændingskorrosion. Højere austenitiske nikkelstål har øget modstand mod spændingskorrosion revner. De er nominelt ikke-magnetiske, men udviser normalt en vis magnetisk respons afhængigt af sammensætningen og arbejdshærdningen af ​​stålet.
3.Martensitic - Disse stål ligner ferritiske stål ved at være baseret på krom, men har højere kulstofniveauer op til så højt som 1%. Dette gør det muligt for dem at blive hærdet og hærdet meget som kulstof og lavlegeret stål. De bruges, hvor der kræves høj styrke og moderat korrosionsbestandighed. De er mere almindelige i lange produkter end i plade- og pladeform. De har generelt lav svejseevne og formbarhed. De er magnetiske.
4.Duplex - Disse stål har en mikrostruktur, der er cirka 50% ferritisk og 50% austenitisk. Dette giver dem en højere styrke end enten ferritisk eller austenitisk stål. De er resistente mod spændingskorrosion. Såkaldte "lean duplex" stål er formuleret til at have sammenlignelig korrosionsbestandighed med almindelige austenitiske stål, men med forbedret styrke og modstand mod spændingskorrosion. “Superduplex” stål har forbedret styrke og modstand mod alle former for korrosion sammenlignet med almindelige austenitiske stål. De er svejsbare, men har brug for omhu ved valg af svejsematerialer og varmeindgang. De har moderat formbarhed. De er magnetiske, men ikke så meget som ferritiske, martensitiske og PH kvaliteter på grund af 50% austenitisk fase.
5. Udvindingshærdning (PH) - Disse stål kan udvikle meget høj styrke ved at tilføje elementer som kobber, niob og aluminium til stålet. Ved en passende "aldrende" varmebehandling dannes der meget fine partikler i matrixen af ​​stålet, hvilket giver styrke. Disse stål kan bearbejdes til ret komplicerede former, der kræver gode tolerancer inden den endelige aldringsbehandling, da der er minimal forvrængning fra den endelige behandling. Dette i modsætning til traditionel hærdning og temperering i martensitiske stål, hvor forvrængning er mere et problem. Korrosionsbestandighed kan sammenlignes med almindelige austenitiske stål som 1.4301 (304).

 De mest almindelige former for korrosion i rustfrit stål er:

Pitting corrosion - Det passive lag på rustfrit stål kan angribes af visse kemiske arter. Chloridion Cl- er den mest almindelige af disse og findes i dagligdags materialer som salt og blegemiddel. Pitting corrosion undgås ved at sikre, at rustfrit stål ikke kommer i langvarig kontakt med skadelige kemikalier eller ved at vælge en stålkvalitet, der er mere modstandsdygtig over for angreb. Kuglekorrosionsbestandigheden kan vurderes ved hjælp af det korresponderende antal pittemodstand, beregnet ud fra legeringsindholdet.
Spaltningskorrosion - Rustfrit stål kræver tilførsel af ilt for at sikre, at det passive lag kan dannes på overfladen. I meget stramme spalter er det ikke altid muligt for ilt at få adgang til rustfri ståloverflade og derved forårsage, at den er sårbar over for angreb. Spaltkorrosion undgås ved tætning af spalter med et fleksibelt tætningsmiddel eller ved anvendelse af en mere korrosionsbestandig kvalitet.
Generel korrosion - Normalt korroderer rustfrit stål ikke ens, ligesom almindelige kulstof- og legeringsstål. Med nogle kemikalier, især syrer, kan det passive lag dog angribes ensartet afhængigt af koncentration og temperatur, og metalltabet fordeles over hele ståloverfladen. Saltsyre og svovlsyre i nogle koncentrationer er særlig aggressive over for rustfrit stål.
Stress corrosion cracking (SCC) - Dette er en relativt sjælden form for korrosion, som kræver en meget specifik kombination af trækspænding, temperatur og ætsende arter, ofte kloridionen, for at den kan forekomme. Typiske anvendelser, hvor SCC kan forekomme, er varmtvandstanke og svømmebassiner. En anden form kendt som sulfidspændingskorrosionskrakning (SSCC) er forbundet med hydrogensulfid i efterforskning og produktion af olie og gas.
Intergranulær korrosion - Dette er nu en ganske sjælden form for korrosion. Hvis kulstofniveauet i stålet er for højt, kan Chrom kombineres med kulstof for at danne chromcarbid. Dette sker ved temperaturer mellem omkring 450-850 grader C. Denne proces kaldes også sensibilisering og forekommer typisk under svejsning. Den chrom, der er tilgængelig for at danne det passive lag, reduceres effektivt, og der kan forekomme korrosion. Det undgås ved at vælge en lav kulstofkvalitet de såkaldte 'L'-kvaliteter eller ved at bruge et stål med titanium eller Niobium, der fortrinsvis kombineres med kulstof.
Galvanisk korrosion - Hvis to forskellige metaller er i kontakt med hinanden og med en elektrolyt f.eks. Vand eller anden opløsning, er det muligt at oprette en galvanisk celle. Dette ligner snarere et batteri og kan fremskynde korrosion af det mindre 'ædle' metal. Det kan undgås ved at adskille metallerne med en ikke-metallisk isolator som f.eks. Gummi.

Selvom rustfrit stål er meget mere modstandsdygtigt over for korrosion end almindeligt kulstof eller legeret stål, kan det i nogle tilfælde korrodere. Det er 'pletfrit' ikke 'plet-umuligt'. I normale atmosfæriske eller vandbaserede miljøer korroderer rustfrit stål ikke som vist ved husholdningsvaskeenheder, bestik, gryder og arbejdsflader.

Der er en bred opfattelse af, at rustfrit stål blev opdaget i 1913 af Sheffield metallurg Harry Brearley. Han eksperimenterede med forskellige typer stål til våben og bemærkede, at et 13% kromstål ikke var korroderet efter flere måneder.