-
Q
Hvað er „fjölvottun“?
AÞetta er þar sem lota af stáli uppfyllir fleiri en eina forskrift eða einkunn. Það er leið til að leyfa bræðsluverkstæðum að framleiða ryðfríu stáli á skilvirkari hátt með því að takmarka fjölda mismunandi stáltegunda. Efnasamsetning og vélrænni eiginleikar stálsins geta uppfyllt fleiri en eina einkunn innan sama staðals eða yfir fjölda staðla. Þetta gerir hluthöfum einnig kleift að lágmarka birgðir.
Til dæmis er algengt að 1.4401 og 1.4404 (316 og 316L) séu tvívottaðar - það er að kolefnisinnihaldið er minna en 0.030%. Stál vottað að bæði evrópskum og bandarískum stöðlum er einnig algengt. -
Q
Hvaða yfirborðsáferð er fáanleg á ryðfríu stáli?
AÞað eru margar mismunandi gerðir af yfirborðsáferð á ryðfríu stáli. Sumt af þessu er upprunnið í myllunni en margt er notað síðar við vinnslu, til dæmis slípað, burstað, blásið, ætið og litað.
Ekki er hægt að leggja of mikla áherslu á mikilvægi yfirborðsfrágangs við að ákvarða tæringarþol ryðfríu stályfirborðsins. Gróft yfirborðsáferð getur í raun lækkað tæringarþol niður í lægri gráðu ryðfríu stáli. -
Q
Get ég notað ryðfríu stáli við háan hita?
AÝmsar gerðir af ryðfríu stáli eru notaðar yfir allt hitastigið frá umhverfinu til 1100 gráður C. Val á flokki fer eftir nokkrum þáttum:
Hámarkshiti í rekstri
Tími við hitastig, hringlaga eðli ferlisins
Tegund andrúmslofts, oxandi, afoxandi, brennisteinsgræðandi, kolefni.
Krafa um styrk
Í evrópskum stöðlum er gerður greinarmunur á ryðfríu stáli og hitaþolnu stáli. Hins vegar er þessi greinarmunur oft óskýr og það er gagnlegt að líta á þá sem eitt úrval af stáli.
Aukið magn af króm og sílikoni veitir meiri oxunarþol. Aukið magn nikkels gefur meiri uppkolunarþol. -
Q
Get ég notað ryðfríu stáli við lágt hitastig?
AAustenitískt ryðfrítt stál er mikið notað til þjónustu niður í hitastig fljótandi helíums (-269 gráður C). Þetta er að miklu leyti vegna skorts á skýrt skilgreindri umskipti frá sveigjanlegu til brothættu brots í höggþolsprófun.
Seigleiki er mældur með því að slá á lítið sýni með sveifluhamri. Fjarlægðin sem hamarinn sveiflar eftir högg er mælikvarði á hörku. Því styttri sem fjarlægðin er, því harðara er stálið þar sem orka hamarsins frásogast af sýninu. Seigja er mæld í Joules (J). Lágmarksgildi á hörku eru tilgreind fyrir mismunandi notkun. Gildið 40 J er talið sanngjarnt fyrir flestar þjónustuaðstæður.
Stál með ferritic eða martensitic mannvirki sýna skyndilega breytingu frá sveigjanlegu (öruggu) í brothætt (óöruggt) brot yfir lítinn hitamun. Jafnvel það besta af þessum stálum sýnir þessa hegðun við hitastig sem er hærra en -100 gráður C og í mörgum tilfellum aðeins undir núlli.
Aftur á móti sýna austenítískt stál aðeins smám saman fall í höggþolsgildinu og eru enn vel yfir 100 J við -196 gráður C.
Annar þáttur sem hefur áhrif á val á stáli við lágan hita er hæfileikinn til að standast umbreytingu frá austeníti í martensít. -
Q
Er ryðfrítt stál ekki segulmagnað?
AAlgengt er að „ryðfrítt stál sé segulmagnað“. Þetta er ekki nákvæmlega satt og raunverulegt ástand er frekar flóknara. Magn segulsvörunar eða segulmagnaðir gegndræpi er dregið af örbyggingu stálsins. Algerlega ósegulmagnað efni hefur hlutfallslegt segulgegndræpi upp á 1. Austenítísk uppbygging er algjörlega ósegulmagnuð og því myndi 100% austenítískt ryðfrítt stál hafa gegndræpi upp á 1. Í reynd er þetta ekki náð. Það er alltaf lítið magn af ferríti og/eða martensíti í stálinu og því eru gegndræpigildin alltaf yfir 1. Dæmigert gildi fyrir venjulegt austenítískt ryðfrítt stál geta verið á bilinu 1.05 – 1.1.
Það er mögulegt að segulgegndræpi austenítískra stála breytist við vinnslu. Til dæmis er kald vinna og suðu til þess fallin að auka magn martensíts og ferríts í stálinu í sömu röð. Þekkt dæmi er í vaski úr ryðfríu stáli þar sem flattrennsli hefur litla segulsvörun á meðan pressað skál hefur meiri svörun vegna myndunar martensíts sérstaklega í hornum.
Í raun er austenítískt ryðfrítt stál notað fyrir „ekki segulmagnaðir“ forrit, til dæmis segulómun (MRI). Í þessum tilvikum er oft nauðsynlegt að semja um hámarks segulgegndræpi milli viðskiptavinar og birgja. Það getur verið allt niður í 1.004.
Martensitic, ferritic, duplex og úrkomuherðandi stál eru segulmagnaðir. -
Q
Hversu margar tegundir af ryðfríu stáli eru til?
ARyðfríu stáli er venjulega skipt í 5 gerðir:
1.Ferritic - Þessi stál eru byggð á krómi með litlu magni af kolefni venjulega minna en 0.10%. Þessi stál hafa svipaða örbyggingu og kolefni og lágblendi stál. Þeir eru venjulega takmörkuð í notkun við tiltölulega þunna hluta vegna skorts á hörku í suðu. Hins vegar, þar sem suðu er ekki krafist, bjóða þeir upp á breitt úrval af forritum. Ekki er hægt að herða þau með hitameðferð. Hátt krómstál með viðbættum mólýbdeni er hægt að nota við frekar árásargjarnar aðstæður eins og sjó. Ferrític stál eru einnig valin vegna viðnáms gegn tæringarsprungum. Þau eru ekki eins mótanleg og austenítískt ryðfrítt stál. Þeir eru segulmagnaðir.
2.Austenitic - Þessi stál eru algengust. Örbygging þeirra er fengin með því að bæta nikkel, mangan og köfnunarefni. Það er sama uppbygging og gerist í venjulegu stáli við mun hærra hitastig. Þessi uppbygging gefur þessum stáli sína einkennandi samsetningu suðuhæfni og mótunarhæfni. Hægt er að auka tæringarþol með því að bæta við krómi, mólýbdeni og köfnunarefni. Ekki er hægt að herða þau með hitameðhöndlun en hafa þann gagnlega eiginleika að hægt er að herða þau upp í mikla styrkleika á sama tíma og þau halda gagnlegu stigi seigleika og seiglu. Venjulegt austenítískt stál er viðkvæmt fyrir sprungum gegn tæringu. Hærra nikkel austenitískt stál hefur aukið viðnám gegn tæringarsprungum. Þeir eru að nafninu til ekki segulmagnaðir en sýna venjulega einhverja segulsvörun eftir samsetningu og vinnuherðingu stálsins.
3.Martensitic - Þessi stál eru svipuð ferrític stál í því að vera byggt á króm en hafa hærra kolefnismagn allt að 1%. Þetta gerir þeim kleift að herða og milda líkt og kolefni og lágblendi stál. Þau eru notuð þar sem mikils styrks og miðlungs tæringarþols er krafist. Þeir eru algengari í löngum vörum en í plötu- og plötuformi. Þeir hafa almennt litla suðuhæfni og mótunarhæfni. Þeir eru segulmagnaðir.
4.Duplex - Þessi stál hafa örbyggingu sem er um það bil 50% ferrítísk og 50% austenítísk. Þetta gefur þeim meiri styrk en annað hvort ferrítískt eða austenítískt stál. Þau eru ónæm fyrir sprungu álagstæringar. Svokallað „lean duplex“ stál er hannað til að hafa sambærilega tæringarþol og venjulegt austenítískt stál en með auknum styrk og viðnám gegn tæringarsprungum. „Superduplex“ stál hefur aukinn styrk og viðnám gegn hvers kyns tæringu samanborið við venjulegt austenítískt stál. Þær eru suðuhæfar en þarfnast aðgát við val á suðuefni og hitainntak. Þeir hafa miðlungs formhæfileika. Þeir eru segulmagnaðir en ekki eins mikið og ferritic, martensitic og PH einkunnir vegna 50% austenitic fasans.
5.Úrkomuherðing (PH) - Þessi stál geta þróað mjög mikinn styrk með því að bæta þáttum eins og kopar, níóbíni og áli í stálið. Við hæfilega „öldrun“ hitameðferð myndast mjög fínar agnir í fylki stálsins sem gefur styrk. Hægt er að vinna þessi stál í nokkuð flókin lögun sem krefjast góðs þols fyrir loka öldrunarmeðferðina þar sem það er lágmarks röskun frá lokameðferðinni. Þetta er í mótsögn við hefðbundna herðingu og temprun í martensitic stáli þar sem röskun er meira vandamál. Tæringarþol er sambærilegt við venjulegt austenítískt stál eins og 1.4301 (304). -
Q
Hvers konar tæringu getur komið fram í ryðfríu stáli?
AAlgengustu tegundir tæringar í ryðfríu stáli eru:
Pitting tæringu - Óvirka lagið á ryðfríu stáli getur orðið fyrir árásum af ákveðnum efnategundum. Klóríðjónin Cl- er algengust þeirra og er að finna í hversdagsefnum eins og salti og bleikju. Forðast er að ryðfríu stáli komist ekki í langvarandi snertingu við skaðleg efni eða með því að velja stáltegund sem er ónæmari fyrir árásum. Hægt er að meta tæringarþol gryfjunnar með því að nota tæringarþolið sem reiknað er út frá álinnihaldinu.
Sprungutæring - Ryðfrítt stál krefst framboðs af súrefni til að tryggja að óvirka lagið geti myndast á yfirborðinu. Í mjög þröngum sprungum er ekki alltaf mögulegt fyrir súrefnið að komast að ryðfríu stáli yfirborðinu sem veldur því að það er viðkvæmt fyrir árásum. Komið er í veg fyrir tæringu á sprungum með því að þétta rifur með sveigjanlegu þéttiefni eða með því að nota tæringarþolnara gráðu.
Almenn tæring - Venjulega tærir ryðfrítt stál ekki einsleitt eins og venjulegt kolefni og ál stál. Hins vegar, með sumum efnum, einkum sýrum, getur óvirka lagið verið ráðist jafnt eftir styrk og hitastigi og málmtapið dreifist yfir allt yfirborð stálsins. Saltsýra og brennisteinssýra í sumum styrkjum eru sérstaklega árásargjarn gagnvart ryðfríu stáli.
Spennutæringarsprunga (SCC) - Þetta er tiltölulega sjaldgæft form tæringar sem krefst mjög sérstakrar samsetningar togspennu, hitastigs og ætandi tegunda, oft klóríðjónanna, til að hún eigi sér stað. Dæmigert forrit þar sem SCC getur átt sér stað eru heitavatnstankar og sundlaugar. Önnur form sem kallast sulphide stress corrosion cracking (SSCC) tengist brennisteinsvetni í olíu- og gasleit og vinnslu.
Millikorna tæring - Þetta er nú frekar sjaldgæft form tæringar. Ef kolefnismagnið í stálinu er of hátt getur króm sameinast kolefni til að mynda krómkarbíð. Þetta gerist við hitastig á bilinu 450-850 gráður C. Þetta ferli er einnig kallað næmni og á sér venjulega stað við suðu. Krómið sem er tiltækt til að mynda óvirka lagið minnkar í raun og tæring getur átt sér stað. Það er forðast með því að velja lágkolefnisflokk, svokallaðar „L“ einkunnir eða með því að nota stál með títan eða níóbíni sem helst sameinast kolefni.
Galvanísk tæring - Ef tveir ólíkir málmar eru í snertingu við hvor annan og við raflausn, td vatn eða aðra lausn, er mögulegt að setja upp galvanískan klefa. Þetta er frekar eins og rafhlaða og getur flýtt fyrir tæringu á minna 'göfugri' málmi. Það er hægt að forðast það með því að aðskilja málma með einangrunarefni sem ekki er úr málmi eins og gúmmíi. -
Q
Eyðir ryðfríu stáli?
AÞó ryðfrítt stál sé mun tæringarþola en venjulegt kolefnis- eða álstál, getur það í sumum kringumstæðum tært. Það er „blettur-laust“ ekki „blettur-ómögulegt“. Í venjulegu andrúmslofti eða umhverfi sem byggir á vatni mun ryðfríu stáli ekki tærast eins og sést á innlendum vaskaeiningum, hnífapörum, pottum og vinnuflötum.
-
Q
Hvenær fannst ryðfrítt stál?
AÞað er útbreidd skoðun að ryðfrítt stál hafi verið uppgötvað árið 1913 af Sheffield málmfræðingnum Harry Brearley. Hann var að gera tilraunir með mismunandi gerðir af stáli fyrir vopn og tók eftir því að 13% króm stál hafði ekki tært eftir nokkra mánuði.