Ryðfrítt stáler stytting á "ryðfríu og sýruþolnu stáli." Stál sem þolir tæringu frá veikum ætandi miðlum eins og lofti, gufu og vatni er kallað ryðfríu stáli. Aftur á móti er stál sem þolir tæringu frá efnafræðilegum ætandi miðlum (eins og sýrur, basar og sölt) nefnt sýruþolið stál. Í hagnýtum forritum er stál sem er ónæmt fyrir veikum ætandi miðlum almennt nefnt ryðfríu stáli, en stál sem er ónæmt fyrir efnafræðilegum ætandi miðlum er kallað sýruþolið stál. Vegna mismunandi efnasamsetningar getur hið fyrrnefnda ekki staðist efnatæringu, en hið síðarnefnda hefur yfirleitt ryðfría eiginleika. Tæringarþol ryðfríu stáli fer eftir málmblöndurþáttum innan stálsins. Venjulega, samkvæmt málmfræðilegri uppbyggingu, er venjulegu ryðfríu stáli skipt í þrjár gerðir: austenítískt ryðfrítt stál, ferrítískt ryðfrítt stál og martensítískt ryðfrítt stál. Byggt á þessum þremur aðal málmbyggingum, hefur tvíhliða stál, úrkomuherðandi ryðfrítt stál og háblandað stál með minna en 50% járninnihald einnig verið þróað fyrir sérstakar kröfur og tilgangi.
Flokkun eftir málmfræðilegri uppbyggingu:
Austenitískt ryðfrítt stál: Hefur fyrst og fremst andlitsmiðjaða teningsbyggingu (CY fasa) án segulmagns. Það er hægt að styrkja það aðallega með köldu vinnu, sem getur leitt til einhvers segulmagns. American Iron and Steel Institute (AISI) notar tölur úr 200 og 300 röðinni, eins og 304, til að tákna austenítískt ryðfrítt stál.
Ferritic ryðfríu stáli: Hefur fyrst og fremst líkamsmiðaða teningsbyggingu (fasa) með segulmagnaðir eiginleikar. Það er almennt ekki hægt að herða með hitameðhöndlun en hægt er að styrkja það örlítið með kaldvinnslu. AISI tilgreinir þessa tegund með tölum eins og 430 og 446.
Martensitic ryðfríu stáli: Fylki þess hefur martensitic uppbyggingu (annaðhvort líkamsmiðað kúbik eða rúm), með segulmagnaðir eiginleikar og getu til að stilla vélræna eiginleika með hitameðferð. AISI notar tölur eins og 410, 420 og 440 til að tákna martensitic ryðfrítt stál. Martensít getur sýnt austenítíska uppbyggingu við háan hita og umbreytt í martensít þegar það er kælt á viðeigandi hraða í stofuhita (þekkt sem herðing).
Austenitic-Ferritic (Duplex) ryðfríu stáli: Sameinar austenítískum og ferrítískum fasa, þar sem minnihlutafasinn er venjulega meira en 15% af byggingunni og sýnir segulmagnaðir eiginleikar. Hægt er að styrkja tvíhliða ryðfríu stáli með kaldvinnslu, með 329 sem dæmigerð dæmi. Samanborið við austenitískt ryðfrítt stál hefur tvíhliða ryðfrítt stál meiri styrk og bætt viðnám gegn tæringu á milli korna, klóríðálags tæringu og gryfjutæringu.
Úrkomuherðandi ryðfrítt stál: Hefur austenitic eða martensitic fylki og er hægt að herða með úrkomuherðandi meðferð. AISI tilgreinir það með tölum í 600 röðinni, eins og 630, eða 17-4PH. Almennt hefur austenitískt ryðfrítt stál yfirburða tæringarþol vegna málmblöndunnar. Ferritískt ryðfrítt stál hentar fyrir lítið ætandi umhverfi, en martensitic og úrkomuherðandi ryðfrítt stál er tilvalið fyrir umhverfi með léttri tæringu þar sem mikils styrks eða hörku er krafist.
Þykktaraðgreining:
Vegna minniháttar aflögunar á rúllunum við veltinguna getur þykkt stálplata verið lítillega breytileg, oft þykkari í miðjunni og þynnri á brúnum. Þegar þykkt er mæld gefur landsstaðallinn fyrirmæli um að taka mælingar frá miðhluta plötunnar.
Vikmörk eru almennt flokkuð í stór og smá eftir kröfum markaðarins og viðskiptavina.
Þættir sem hafa áhrif á ryðþol í ryðfríu stáli:
Innihald málmblöndunnar: Almennt er stál með króminnihald yfir 10,5% minna viðkvæmt fyrir ryð. Hærra nikkel- og króminnihald eykur tæringarþol, eins og í tilfelli 304 ryðfríu stáli, sem inniheldur 8-10% nikkel og 18-20% króm, sem gerir það venjulega ryðþolið.
Hreinsunarferli: Tæringarþol ryðfríu stáli er einnig undir áhrifum af framleiðsluferlum. Hágæða framleiðendur úr ryðfríu stáli með háþróaðan búnað og tækni geta tryggt stöðug vörugæði með því að stjórna álfelgum nákvæmlega, fjarlægja óhreinindi og viðhalda ákjósanlegu kælihitastigi fyrir stálplötur og framleiða þar með minna ryðþolið stál. Aftur á móti geta smærri framleiðendur með úrelta tækni mistekist að fjarlægja óhreinindi á áhrifaríkan hátt, sem leiðir til vara sem eru næmari fyrir ryð.
Ytra umhverfi: Ryðfrítt stál þolir betur ryð í þurru og loftræstu umhverfi. Mikill raki, langvarandi rigning eða umhverfi með hátt sýru- eða basískt innihald er líklegra til að valda ryðgun. Jafnvel 304 ryðfríu stáli getur ryðgað við erfiðar umhverfisaðstæður.
Ryð fjarlægingartækni fyrir ryðfríu stáli:
Efnafræðilegar aðferðir: Notaðu súrsuðu líma eða úða til að gera ryðgað svæðið aftur óvirkt og myndar krómoxíðfilmu til að endurheimta tæringarþol. Eftir súrsun er nauðsynlegt að skola með hreinu vatni til að fjarlægja öll mengunarefni og sýruleifar vandlega. Fæging með búnaði og þétting með fægivaxi eftir það getur líka hjálpað.
Vélrænar aðferðir: Aðferðir eins og sandblástur, skothreinsun með gler- eða keramikögnum, slípun og fægja eru áhrifaríkar. Vélræn hreinsun getur fjarlægt mengunarefni eins og fjarlægt efni, fægingarleifar eða agnir sem geta stuðlað að tæringu, sérstaklega í rökum aðstæðum. Vélræn þrif eru skilvirkust við þurrar aðstæður. Hins vegar hreinsar það aðeins yfirborðið og breytir ekki eðlislægri tæringarþol efnisins. Þess vegna er mælt með því að pússa og vaxþétta eftir vélræna hreinsun.
Algengar ryðfríu stálflokkar og eiginleikar:
304 ryðfríu stáli: Eitt mest notaða austenítíska ryðfríu stálið, hentugur til að búa til djúpdráttarhluta, sýruflutningsrör, ílát, burðarhluti og ýmsar áhöld. Það er einnig hægt að nota fyrir ekki segulmagnaðir, lághitabúnað og íhluti.
304L ryðfríu stáli: Þróað til að leysa millikorna tæringartilhneigingu 304 ryðfríu stáli við ákveðnar aðstæður vegna Cr23C6 úrkomu. Það býður upp á yfirburða næmingarþol gegn tæringu milli korna samanborið við 304 ryðfríu stáli, með eiginleika svipaða 321 ryðfríu stáli en aðeins minni styrkleika. Það er aðallega notað fyrir tæringarþolinn búnað og hluta sem þarfnast suðu án lausnarmeðferðar.
304H ryðfríu stáli: Hlutmengi 304 með kolefnisinnihald upp á 0,04% til 0,10%, sem býður upp á betri háhitaafköst en staðall 304.
316 ryðfríu stáli: Bætir mólýbdeni við 10Cr18Ni12 stál, sem veitir framúrskarandi tæringarþol í minnkandi umhverfi og yfirburða gryfjuþol, sem gerir það hentugt til notkunar í sjó og öðrum miðlum.
316L ryðfríu stáli: Lágt kolefnisstál með góða næmingarþol og tæringarárangur milli korna, hentugur fyrir soðna íhluti og búnað með þykkum hluta, svo sem tæringarþolin efni í jarðolíubúnaði.
316H ryðfríu stáli: Hlutmengi 316 með 0.04% til 0,10% kolefnisinnihald, sem býður upp á aukna afköst við háhita.
317 ryðfríu stáli: Býður upp á betri gryfju- og skriðþol en 316L, hentugur til að gera jarðolíubúnað og búnað ónæma fyrir lífrænum sýrum.
321 ryðfríu stáli: Títan-stöðugað austenitískt ryðfrítt stál, sem veitir aukið tæringarþol milli korna og góða vélrænni eiginleika við háan hita. Almennt er ekki mælt með því utan háhita- eða vetnisþolinna notkunar.
347 ryðfríu stáli: Níóbíum-stöðugt austenítískt ryðfrítt stál með tæringarþol á milli korna svipað og 321 í súrt, basískt og salt umhverfi, með góða suðueiginleika. Það er aðallega notað í orku- og jarðolíuiðnaði fyrir ílát, leiðslur, varmaskipta, stokka og ofnarör í iðnaðarofnum.
904L ryðfríu stáli: Ofur-austenítískt ryðfrítt stál með nikkelinnihald 24%-26% og kolefni undir 0.02%, sem býður upp á framúrskarandi tæringarþol, sérstaklega í óoxandi sýrum eins og brennisteinssýru, ediksýru, maurasýru og fosfórsýrur. Það er tæringarþolið í brennisteinssýru við hitastig undir 70 gráður og ónæmt fyrir hvers kyns styrk og hitastigi ediksýru og maura-ediksýrublandna. Sumir evrópskir hljóðfæraframleiðendur nota 904L fyrir lykilhluti, eins og mælislöngur massaflæðismæla frá E+H og hulstur Rolex úra.
440C ryðfríu stáli: Martensitic ryðfrítt stál með hæstu hörku meðal hertanlegt ryðfrítt stál, með hörku HRC57. Það er aðallega notað fyrir stúta, legur, ventilkjarna, ventlasæti, ermar og ventilstilkar.
17-4PH ryðfríu stáli: Martensitic úrkomuherðandi ryðfrítt stál með HRC44 hörku, sem býður upp á mikinn styrk, hörku og tæringarþol. Það er ekki hentugur fyrir hitastig yfir 300 gráður og er almennt notað fyrir hafsvæði, túrbínublöð, ventilkjarna, ventlasæti, ermar og ventlastöngla.
300 Series - Króm-Nikkel Austenitic Ryðfrítt stál:
301: Býður upp á góða sveigjanleika, hentugur til að mynda vörur og getur harðnað hratt með vélrænni vinnslu. Það hefur betri slitþol og þreytustyrk en 304 ryðfríu stáli.
302: Í meginatriðum afbrigði af 304 með hærra kolefnisinnihaldi, sem nær meiri styrk með kaldvalsingu.
302B: Inniheldur hærra sílikon til að auka oxunarþol við háan hita.
303 og 303Se: Ryðfrítt stál sem inniheldur brennistein og selen, í sömu röð, hannað til að auðvelda vinnslu og mikla yfirborðsbirtu. 303Se ryðfrítt stál er einnig notað í forritum sem krefjast heitrar uppnáms.
304N: Inniheldur köfnunarefni til að auka styrkleika.
305 og 384: Hafa hærra nikkelinnihald með lágum vinnuherðingarhraða, hentugur fyrir mikla kaldmyndandi notkun.
308: Notað í suðustangir.
