Allir vita um ryðfríu stáli, en þeir sem ekki eru fagmenn vita almennt ekki að ryðfríu stáli er skipt í mismunandi gerðir og jafnvel hundruð flokka.
"Ryðfrítt stál" er mjög almennt hugtak. Samkvæmt evrópska staðlinum EN 10088 vísar ryðfríu stáli til flokks málmefna með meira en 10,5% króminnihald (Cr) og tæringarvörn. Einnig má bæta við öðrum málmblöndurþáttum vegna annarra frammistöðusjónarmiða.
Almennt séð er ryðfríu stáli skipt í fimm flokka: martensitic ryðfríu stáli, ferritic ryðfríu stáli, austenitic ryðfríu stáli, tvíhliða ryðfríu stáli og úrkomuherðandi ryðfríu stáli.
Til þess að greina á fljótlegan hátt þessar fimm tegundir af ryðfríu stáli er hægt að gera bráðabirgðaákvörðun út frá málmblönduinnihaldi efnisins.
Martensitic ryðfríu stáli
Mynd 1 Martensitic ryðfríu stáli
Martensitic ryðfríu stáli tilheyrir Fe-Cr-C-(Ni-Mo) málmblöndu - helstu málmblöndur eru járn, króm og kolefni, og sumar tegundir innihalda nikkel og mólýbden.
Einkenni þessarar tegundar efnis er að króm (Cr) innihald er á milli 11,5 ~ 18%. Í samanburði við aðrar gerðir af ryðfríu stáli er kolefni (C) innihald þess mjög hátt, á bilinu 0,15~1,2%. Það skal tekið fram að kolefnisinnihald almenns álstáls eins og Q355B er aðeins um 0,2%.
Þessi tegund af efni er hægt að herða með hitameðferð til að fá meiri styrk og hörku. Martensitic ryðfríu stáli er í grundvallaratriðum segulmagnaðir, og þennan eiginleika er einnig hægt að nota sem bráðabirgðaaðferð til að dæma tegund efnis.
Martensitic ryðfríu stáli er oft notað til að búa til vörur sem krefjast meiri hörku, svo sem eldhúshnífa, skurðaðgerðartæki eða legur.
Ferrític ryðfríu stáli
Mynd 2 Ferritic ryðfríu stáli
Ferritic ryðfríu stáli tilheyrir Fe-Cr-(Mo) álfelgur - helstu málmblöndur eru járn og króm, og sumar tegundir innihalda mólýbden.
Í samanburði við martensít hefur ferrítískt ryðfrítt stál lægra kolefnisinnihald, almennt undir 0.08%, en mun breiðara svið króminnihalds - 10.5~30%.
Ferrít er líka segulmagnaðir. Þessi tegund af efni er erfitt að herða með hitameðferð og er almennt notað í aðstæðum þar sem seigja er ekki mikil krafa en viðnám gegn klóríðálags tæringarsprungum er mikil, svo sem útblásturskerfi bíla, bifreiðaklippingar, heitavatnsturna og annar búnaður.
Austenitískt ryðfrítt stál
Mynd 3 Austenitic ryðfríu stáli
Austenitískt ryðfrítt stál tilheyrir Fe-Cr-Ni (Mo) álfelgur - helstu málmblöndur eru járn, króm, nikkel og sumar tegundir innihalda mólýbden.
Líkt og ferrít stjórnar austenítískt ryðfríu stáli venjulega kolefnisinnihaldinu undir 0.08%, króminnihaldið er á milli 16 og 28% og nikkelinnihaldssviðið er miklu stærra - 3.5 til 32% .
Málblönduinnihald þessara efna tryggir að þau viðhalda alltaf austenítískri uppbyggingu frá frosthitastigi til bræðslumarks. Eins og martensít er einnig hægt að herða austenít með hitameðferð til að breyta vélrænni eiginleikum þess.
Það skal tekið fram að austenítískt ryðfrítt stál er almennt ekki segulmagnað, en það verður almennt segulmagnað ef það er kalt unnið án lausnarmeðferðar. Stærsti eiginleiki austeníts er framúrskarandi tæringarþol, sveigjanleiki og seigja.
Á grundvelli framúrskarandi eiginleika þess er austenít almennt notað til að búa til matvælavörur, efnaiðnaðarbúnað, byggingarvörur osfrv.
Tvíhliða ryðfríu stáli
Fiture 4 Duplex ryðfríu stáli
Tvíhliða ryðfríu stáli tilheyrir Fe-Cr-Ni-(Mo)-N álfelgur - helstu málmblöndur eru járn, króm, nikkel, köfnunarefni og sumar tegundir innihalda mólýbden.
Hið svokallaða "tvífasa" þýðir að ferrítbyggingin og austenítbyggingin eru hvor um sig 50% og frammistaða hennar sameinar einnig kosti ferríts og austeníts í einu - það hefur hærri flæðistyrk og togþol en austenít og er segulmagnaðir.
Segja má að kolefnisinnihald tvíhliða ryðfríu stáli sé það lægsta af öllu ryðfríu stáli - minna en 0,03%. Neðri mörk króminnihalds eru hærri en önnur ryðfríu stáli - 21~26%. Nikkelinnihaldið er 3,5 ~ 8%. Sumar einstakar einkunnir innihalda mólýbden, en almennt mun það ekki fara yfir 4,5%.
Tvíhliða ryðfríu stáli er almennt hægt að nota í sjóbúnaði, jarðolíuverksmiðjum, varmaskiptum, pappírsframleiðslu osfrv.
Úrkomuherðandi ryðfríu stáli
Mynd 5 Úrkomuherðandi ryðfríu stáli
Úrkomuherðandi ryðfríu stáli tilheyrir Fe-Cr-Ni-(Mo-Al-Cu-Nb)-N álfelgur - helstu málmblöndur eru járn, króm, nikkel og köfnunarefni, og sumar tegundir innihalda mólýbden, ál, kopar og níóbín.
Þessi tegund af ryðfríu stáli einkennist af hóflegu tæringarþoli, auðveldri vinnslu og getur framleitt mjög mikinn styrk eftir hitameðferð við tiltölulega lágt hitastig (almennt 500 ~ 800 gráður).
Úrkomuherðandi ryðfríu stáli hefur upphaflega örbyggingu úr austeníti eða martensíti. Austenitísk ryðfríu stáli er hægt að breyta í martensít með hitameðhöndlun áður en úrkoma harðnar. Þegar martensítið er mildað mun hitaöldrunarmeðhöndlunin sem myndast valda því að hörð millimálmsambönd falla út úr grindunum og þá verður úrkomuherðing.
Eftir hitameðhöndlun getur þessi tegund af efni fengið flæðistyrk sem er 3 eða jafnvel 4 sinnum meiri en austenítískt ryðfríu stáli - 520MPa~1500MPa. Þess vegna er það aðallega notað í geimferðaiðnaðinum og öðrum hátæknisviðum sem krefjast mikils efnisstyrks.
