Egenskapene til austenittisk rustfritt stål

Den ansiktssentrerte kubiske (FCC) strukturen brukes til å definere materialet

Balansen / Nusha Ashjaee

Austenittisk stål er ikke-magnetisk rustfritt stål som inneholder høye nivåer av krom og nikkel og lave nivåer av karbon. Kjent for sin formbarhet og motstand motkorrosjon, austenittisk stål er den mest brukte graden av rustfritt stål.

Definere kjennetegn

Ferritiske stål har en kroppssentrert kubisk (BCC) kornstruktur, men det austenittiske utvalget av rustfritt stål er definert av deres ansiktssentrerte kubiske (FCC) krystallstruktur, som har ett atom i hvert hjørne av kuben og ett i midten av hvert ansikt. Denne kornstrukturen dannes når en tilstrekkelig mengde nikkel tilsettes legeringen - 8 til 10 prosent i en standard 18 prosent krom legering .

I tillegg til å være ikke-magnetisk, kan austenittisk rustfritt stål ikke varmebehandles. De kan imidlertid kaldbearbeides for å forbedre hardhet, styrke og stressmotstand. En løsning som gløder opp til 1045°C etterfulgt av bråkjøling eller rask avkjøling vil gjenopprette legeringens opprinnelige tilstand, inkludert fjerning av legeringssegregering og reetablering duktilitet etter kaldarbeid.

Nikkelbasert austenittisk stål er klassifisert som 300-serien. Den vanligste av disse er klasse 304 , som vanligvis inneholder 18 prosent krom og 8 prosent nikkel.

Åtte prosent er minimumsmengden nikkel som kan tilsettes til et rustfritt stål som inneholder 18 prosent krom for å fullstendig omdanne all ferritt til austenitt. Molybden kan også legges til et nivå på ca. 2 prosent for klasse 316 for å forbedre korrosjonsbestandigheten.

Selv om nikkel er det legeringselementet som oftest brukes til å produsere austenittiske stål, gir nitrogen en annen mulighet. Rustfritt stål med lavt nikkel- og høyt nitrogeninnhold er klassifisert som 200-serien . Fordi det er en gass, kan imidlertid bare begrensede mengder nitrogen tilsettes før det oppstår skadelige effekter, inkludert dannelse av nitrider og gassporøsitet som svekker legeringen.

Tilsetningen av mangan , også en austenittdanner, kombinert med inkludering av nitrogen gjør det mulig å tilsette større mengder av gassen. Som et resultat av disse to elementene, sammen med kobber -som også har austenittdannende egenskaper - brukes ofte til å erstatte nikkel i 200-serien rustfritt stål .

200-serien - også referert til som krom-mangan (CrMn) rustfritt stål - ble utviklet på 1940- og 1950-tallet da nikkel var mangelvare og prisene var høye. Det regnes nå som en kostnadseffektiv erstatning for 300-serien rustfritt stål som kan gi en ekstra fordel med forbedret flytestyrke.

Rette kvaliteter av austenittisk rustfritt stål har et maksimalt karboninnhold på 0,08 prosent. Lavkarbonkvaliteter eller 'L'-kvaliteter inneholder et maksimalt karboninnhold på 0,03 prosent for å unngå karbidutfelling.

Austenittiske stål er ikke-magnetiske i glødet tilstand, selv om de kan bli litt magnetiske når kaldarbeid . De har god formbarhet og sveisbarhet, samt utmerket seighet, spesielt ved lave eller kryogene temperaturer. Austenittiske kvaliteter har også lav flytespenning og relativt høy strekkfasthet.

Mens austenittisk stål er dyrere enn ferritisk rustfritt stål, er de generelt mer holdbare og korrosjonsbestandige.

applikasjoner

Austenittisk rustfritt stål brukes i et bredt spekter av bruksområder, inkludert:

• Biltrim
• Kokekar
• Mat og drikke utstyr
• Industriellt utstyr

Søknader etter stålklasse

304 og 304L (standardkarakter):

• Tanker
• Lagringsbeholdere og rør for etsende væsker
• Gruvedrift, kjemisk, kryogenisk, mat og drikke, og farmasøytisk utstyr
• Bestikk
• Arkitektur
• Vasker

309 og 310 (høy krom- og nikkelkvaliteter):

• Komponenter til ovn, ovn og katalysator

318 og 316L (karakterer med høyt molyinnhold):

• Kjemikalielagringstanker, trykkbeholdere og rør

321 og 316Ti ('stabiliserte' karakterer):

• Etterbrennere
• Super varmeovner
• Kompensatorer
• Utvidelsesbelg

200-serien (lav nikkelkvalitet):

• Oppvaskmaskiner og vaskemaskiner
• Bestikk og kokekar
• In-house vanntanker
• Innendørs og ikke-strukturell arkitektur
• Mat og drikke utstyr
• Bildeler