Rozsdamentes acélok Ötvözőelemek

A rozsdamentes acélok számos ötvözőelemet tartalmaznak, amelyek összhangban vannak az adott összetétellel és minőséggel. Az alábbiakban ismertetjük az ötvöző adalékokat és azok jelenlétének okait, valamint az egyes ötvözőelemek összefoglaló táblázatát.

Image Credit: /Nutthpol Kandaj

Szén

A szén és a vas együttesen ötvözve alkotnak acélt. Ez az eljárás növeli a vas szilárdságát és keménységét. A hőkezelés nem megfelelő a tiszta vas erősítéséhez és keményítéséhez, de ha szén hozzáadásával a szilárdság és keménység széles skálája valósul meg.

A magas széntartalom nem előnyös a ferrites és ausztenites rozsdamentes acélokban, különösen hegesztési célokra, a karbidkiválás veszélye miatt.

Mangán

A mangán hozzáadása az acélhoz javítja a melegedési tulajdonságokat és növeli a szívósságot, szilárdságot és edzhetőséget. A nikkelhez hasonlóan a mangán is ausztenitképző elem, és hagyományosan a nikkel helyettesítésére használják az ausztenites rozsdamentes acélok AISI200 tartományában, például az AISI 202 az AISI 304 helyettesítésére.

Króm

A krómot acéllal kombinálják, hogy javítsák annak oxidációval szembeni ellenállását. Ha több krómot adnak hozzá, az ellenállás tovább javul.

A rozsdamentes acélok legalább 10,5% krómot tartalmaznak (általában 11 vagy 12%), ami jelentős korrózióállóságot kölcsönöz a viszonylag alacsonyabb százalékos krómtartalmú acélokhoz képest.

A korrózióállóságot a passzív, önjavító króm-oxid réteg kialakulásának tulajdonítják a rozsdamentes acél felületén.

Nikkel

A magas krómtartalmú rozsdamentes acélokhoz nagy mennyiségű – több mint 8% – nikkelt adnak, hogy az acélok legfontosabb, hő- és korrózióálló acélcsoportját állítsák elő.

Ezek közé tartoznak az ausztenites rozsdamentes acélok, amelyeket a 18-8 (304/1.4301) jellemez, ahol a nikkel ausztenitképződésre való hajlama hozzájárul a nagy szilárdsághoz és a kiváló szívóssághoz vagy ütésállósághoz, mind alacsony, mind magas hőmérsékleten. A nikkel jelentősen javítja a korrózióval és oxidációval szembeni ellenállást is.

Molibdén

A króm-nikkel ausztenites acélokhoz keverve a molibdén növeli a rés- és lyukkorrózióval szembeni ellenállást, különösen kén- és kloridtartalmú környezetben.

Nitrogén

A nitrogén a nikkelhez hasonlóan ausztenitképző elem és növeli a rozsdamentes acélok ausztenitstabilitását. Ha a nitrogént rozsdamentes acélokhoz keverik, a folyáshatár jelentősen megnő, valamint a lyukkorrózióval szembeni ellenállás is fokozódik.

Réz

A rozsdamentes acélban a réz gyakran maradékelemként van jelen. Ezt az elemet számos ötvözethez adják a csapadékkeményedési tulajdonságok létrehozása vagy a korrózióállóság javítása érdekében, főként kénsavas és tengervizes körülmények között.

Titán

Titánt gyakran adnak hozzá a karbid stabilizálása érdekében, különösen, ha az anyagot hegeszteni kell. A titán a szénnel egyesülve titán-karbidokat képez, amelyek viszonylag stabilak és nem oldódnak fel könnyen az acélban, ami valószínűleg csökkenti a szemcsék közötti korrózió előfordulását.

Ha körülbelül 0,25 / 0.60% titán hozzáadásával a szén a krómmal szemben a titánnal olvad össze, elkerülve a korrózióálló króm szemcseközi karbidokként való megkötését és az ezzel járó korrózióállóság csökkenését a szemcsehatárokon.

Az elmúlt néhány évben a titán használata jelentősen csökkent, mivel az acélgyártók képesek rendkívül alacsony széntartalmú rozsdamentes acélokat szállítani. Az ilyen acélok stabilizálás nélkül könnyen hegeszthetők.

Foszfor

A megmunkálhatóság javítása érdekében gyakran adnak foszfort a kénnel együtt. Míg a foszfor jelenléte az ausztenites rozsdamentes acélokban növeli a szilárdságot, káros hatással van a korrózióállóságra és növeli az anyag hegesztés közbeni törési hajlamát.

Kén

A kén kis mennyiségben hozzáadva javítja a megmunkálhatóságot, de a foszforhoz hasonlóan negatív hatással van a korrózióállóságra és a későbbi hegeszthetőségre.

Szelén

A szelént korábban a megmunkálhatóság javítására használták adalékként.

Nióbium/Kolombium

A szénstabilizálás a nióbium acélhoz való hozzáadásával érhető el, és a titánhoz hasonlóan viselkedik. Ezenkívül a nióbium erősíti az ötvözeteket és az acélokat a magasabb hőmérsékletű üzemeléshez.

SiIícium

A szilíciumot általában dezoxidáló (ölő) szerként alkalmazzák az acélolvasztási folyamatban, és a legtöbb acélban kis mennyiségű szilíciumot használnak.

Kobalt

Az atomreaktorok erős sugárzásának kitéve a kobalt erősen radioaktívvá válik, és ezért minden nukleáris szolgálatban alkalmazott rozsdamentes acél bizonyos kobalt-korlátozással rendelkezik, gyakran 0-val.Legfeljebb 2%.

Ez a kérdés azért fontos, mert a maradék kobalt bizonyos mennyisége jelen lesz az ausztenites rozsdamentes acélok előállításához használt nikkelben.

Kalcium

A kalciumot kis mennyiségben adják hozzá a megmunkálhatóság javítása érdekében, anélkül, hogy káros hatással lenne a szelén, foszfor és. kén által kiváltott egyéb tulajdonságokra.

A következő táblázat mutatja az ötvözőelemek hatását a rozsdamentes acél tulajdonságaira.

Az ötvözőelemek hatása a rozsdamentes acél tulajdonságaira

.

–

–

Kulcs
√ = előnyös
X = hátrányos

Ez az információ forrásból származik, az Aalco – Ferrous and Non-Ferrous Metals Stockist által biztosított anyagokból származik.

A forrással kapcsolatos további információkért látogasson el az Aalco – Vas- és nemvasfémek raktára oldalra.

Hivatkozások