A vasötvözetek vagy fémek olyan fémek, amelyek nagyrészt vasból (Fe) állnak. Az acél vasalapú ötvözet, amely jellemzően kevesebb, mint 1% szenet tartalmaz, míg a vas gyakran 2% vagy több szenet tartalmaz. A vas és az acél széles körben elérhető, erős, olcsó, és öntéssel alakítható. A vasötvözetek tulajdonságai hőkezeléssel és az acélok esetében megmunkálással (azaz hengerléssel vagy kovácsolással) javíthatók. A rozsdamentes acélokat a korróziónak való ellenállásra fejlesztették ki, és általában 12% vagy több krómot tartalmaznak, és a kívánt mechanikai tulajdonságoktól és az alkalmazástól függően a krómtartalomig vagy azt meghaladó mennyiségben nikkelt is tartalmazhatnak.

A rozsdamentes acélnak több típusa létezik. Amikor ezeket az ötvözeteket korrozív környezetben való felhasználásukat mérlegelik, a kezdeti kiválasztáshoz a legelterjedtebb módszer a PREn-értékek (lyukadásállósági egyenértékszám) összehasonlítása az anyagok között. Ezt az értéket a rozsdamentes acél adott fajtájában jelenlévő kulcsfontosságú ötvözőelemek tömegszázalékának felhasználásával számítják ki. A képlet a következő:

PREn = % Cr + (3,3 x % Mo) + (16 x % N)

Nyilvánvaló, hogy a legnagyobb mennyiségű krómot, molibdént és nitrogént tartalmazó ötvözetek a lyukasztásos korrózióval szemben jobb ellenálló képességgel rendelkeznek. Ez a szakító- és folyáshatár megfelelő növekedésével járhat együtt.

Ferritikus rozsdamentes acélok

A rozsdamentes acélok korrózióállóságukat elsősorban a felületükön lévő passzív film jelenlétének köszönhetik. Ennek a passzív filmnek a kialakulásáért elsősorban a króm felelős. A vas körülbelül 12%-os krómtartalomnál megszűnik rozsdásodni. Az oxidáló korróziós anyagokkal szembeni ellenállás gyorsan növekszik a krómtartalom növekedésével kb. 20%-ig. Ezen a szinten túl azonban az ellenállás fokozatosan és csökkenő ütemben növekszik. Következésképpen nagyon kevés rozsdamentes ötvözet tartalmaz 27%-nál több krómot. Ezek az ötvözetek elsősorban krómból és vasból állnak, alacsony széntartalommal. Az ötvözeteket gyakran a kristályszerkezetük alapján kategorizálják, amelyet a kémia és a feldolgozás, beleértve a hőkezelést is, befolyásol. A ferrites rozsdamentes acélok kristályszerkezete főként ferrit.

Martenzites rozsdamentes acélok

A króm és vas ötvözetekhez elegendő szén hozzáadása olyan ötvözeteket eredményez, amelyek edzhetők és temperálhatók. A korrózióállóságot némileg csökkenti a széntartalom, de a csökkenés minimálisra csökken, ha ezeket az ötvözeteket teljes mértékben edzik és temperálják. Következésképpen a magasabb széntartalmú ötvözeteket (0,15% C felett) általában csak teljesen edzett és edzett állapotban használják. Szerkezetük az 1600°F / 870°C feletti hőmérsékletről történő gyors lehűléskor főként martenzites.

Az általános martenzites minőségek közé tartoznak:

Austenitikus rozsdamentes acélok

A króm és vas alapötvözetéhez hozzáadott elemek közül a nikkel a legfontosabb. Nemcsak a korrózióállóságot javítja, hanem megváltoztatja az ötvözet szerkezetét és mechanikai tulajdonságait is. Ahogy egyre nagyobb mennyiségben adunk nikkelt egy ferrites vas/króm ötvözethez, az ötvözet szerkezete ferritről a vegyes ferriten és auszteniten keresztül lényegében kizárólag ausztenitre változik. A legtöbb “18-8-as minőséget” (a 304 rozsdamentes acél általános leírása, amely nagyjából 18% krómot és 8% nikkelt tartalmaz) a jobb hegesztési tulajdonságok és a nagyobb szilárdság érdekében ellenőrzött mennyiségű ferritet tartalmaz. A szerkezetváltozást a képlékenység és a szívósság jelentős növekedése kíséri. A túlnyomórészt ausztenites szerkezetű rozsdamentes ötvözetek alkotják a rozsdamentes acélok családját, amelyek az összes típus közül messze a legszélesebb körben használtak.

Szuper ausztenites rozsdamentes acélok

Az ausztenites rozsdamentes acélok általános fajtái bizonyos agresszív körülmények között hajlamosabbak a lyuk-, rés- és feszültségkorróziós repedésre. Ez vezetett az ausztenit család fejlesztéséhez és kiegészítéséhez, amelyet szuper ausztenites rozsdamentes acélnak neveznek.

A szuper ausztenit felhasználása gyorsan növekszik a mai feldolgozóipar változó körülményei miatt. Az “illeszd be és felejtsd el” megközelítést alkalmazzák olyan ötvözetek alkalmazására, amelyek nem igényelnek állandó, rendszeres cserét olyan körülmények között, mint a mélytengeri víz és a magas hőmérsékletű zárt körfolyamatú feldolgozóüzemek.

A szuper ausztenites rozsdamentes acélok nagy mennyiségű krómot és nikkelt tartalmaznak, valamint jelentős mennyiségű molibdént és nitrogént. Az eredmény az ausztenites acélok sorozata. Ezek akár 30%-kal erősebbek, mint a hagyományos 300-as sorozatú rozsdamentes acélok, és kiválóan ellenállnak a lyuk- és réskorróziónak, valamint a feszültségkorróziós repedéseknek. Egy ausztenites rozsdamentes acél akkor tekinthető szuper ausztenitesnek, ha a PREn értéke meghaladja a 40-et.

Az általános szuper ausztenites minőségek a következők:

Duplex rozsdamentes acélok

A duplex rozsdamentes acélok olyan ötvözetek, amelyek szerkezetét általában úgy tekintik, hogy az ausztenit és a ferrit megközelítőleg egyenlő arányban van jelen, a 60/40, 40/60 fáziseloszlás a széles körben elfogadhatónak tekintett határérték.

Az ausztenit/ferrit kombinációja olyan ötvözeteket eredményez, amelyek szilárdsága kétszerese a hagyományos ausztenites rozsdamentes acélokénak.

A duplex rozsdamentes acélok gyakorlatilag immunisak a feszültségkorróziós repedésre (az általános ausztenites rozsdamentes acélok Achilles-sarka), és rendkívül ellenállóak a lyuk- és réskorrózióval szemben. Ezen tulajdonságok birtokában nem meglepő, hogy a legtöbb (de korántsem minden) alkalmazás a tengervízzel kapcsolatos. A duplex rozsdamentes acélokat számos helyen alkalmazzák a tengeri olaj- és gázkitermelésben és a haditengerészeti berendezésekben, különösen a felszín alatt.

A leggyakoribb duplex fajták a következők: MTEK 2205, MTEK 29MN / CD4MCuN, Ferralium® 255, Zeron® 100

Kiválással edzett (Age hardened) rozsdamentes acélok

Az olyan rozsdamentes acélok iránti igény, amelyek egyesítik az ausztenites típusok kiváló korrózióállóságát a hőkezeléssel való edzhetőséggel, a rozsdamentes acélok PH típusok néven ismert családjának kifejlesztéséhez vezetett. Ezek alacsony hőmérsékleten (900°F / 480°C) csapadékkal (korhasztással) edzhetők, minimálisra csökkentve a torzulást.

A leggyakoribb fajták a következők: MTEK 17-4PH®, MTEK 15-5PH®, MTEK és 14-4PH®.

Kérdése van? Vegye fel a kapcsolatot a Fémszakértőkkel most.