Egenskaperna för austenitiskt rostfritt stål
Austenitiska stål är icke-magnetiska rostfria stål som innehåller höga halter av krom och nickel och låga halter kol. Känd för sin formbarhet och korrosionsbeständighet är austenitiska stål den mest använda klassen av rostfritt stål.
Definiera egenskaper
Ferritiska stål har en kroppscentrerad kubisk (BCC) kornstruktur, men det austenitiska utbudet av rostfria stål definieras av sin kristallstruktur med ansiktscentrerad kubik (FCC), som har en atom vid varje kubhörd och en i mitten av varje ansikte.
Denna kornstruktur bildas när en tillräcklig mängd nickel sättes till legeringen-8 till 10 procent i en standard 18 procent kromlegering.
Förutom att vara icke-magnetiska, är austenitiska rostfria stål inte värmebehandlingsbara. De kan vara kalla arbetade för att förbättra hårdhet, styrka och stressmotstånd, dock. En lösning annealer uppvärmd till 1045 ° C följt av släckning eller snabb kylning kommer att återställa legeringens ursprungliga tillstånd, inklusive avlägsnande av legerings segregation och återuppbyggnad av duktilitet efter kallt arbete.
Nickelbaserade austenitiska stål klassificeras som 300-serien. Den vanligaste av dessa är klass 304 , som vanligen innehåller 18 procent krom och 8 procent nickel.
Åtta procent är den minsta mängd nickel som kan tillsättas till ett rostfritt stål som innehåller 18 procent krom för att helt konvertera all ferrit till austenit. Molybden kan också sättas till en nivå av ca 2 procent för grad 316 för att förbättra korrosionsbeständigheten.
Även om nickel är legeringselementet som vanligtvis används för att producera austenitiska stål, erbjuder kväve en annan möjlighet. Rostfria stål med lågt nickel och hög kvävehalt klassificeras som 200-serien. Eftersom det är en gas kan emellertid endast begränsade kvävemängder tillsättas innan skadliga effekter uppstår, inklusive bildandet av nitrider och gasporositet som försvagar legeringen.
Tillsatsen av mangan , även en austenitförstad, kombinerad med införlivandet av kväve möjliggör större mängder av den gas som skall tillsättas. Som ett resultat används dessa två element tillsammans med koppar , som även har austenitbildande egenskaper, ofta för att ersätta nickel i 200-serien rostfria stål .
200-serien - även kallad krom-mangan (CrMn) rostfritt stål - utvecklades under 1940- och 1950-talet när nickel var bristfälligt och priserna var höga. Det anses nu vara ett kostnadseffektivt substitut för 300 serier av rostfritt stål som kan ge en extra fördel med förbättrad avkastningsstyrka.
Raka sorter av austenitiska rostfria stål har en högsta kolhalt på 0,08 procent. Lågkvalitetsgrader eller "L" -kvaliteter innehåller en högsta kolhalt på 0,03 procent för att undvika karbidutfällning.
Austenitiska stål är icke-magnetiska i det glödgade tillståndet, även om de kan bli lite magnetiska när de är kallade . De har god formbarhet och svetsbarhet, liksom utmärkt seghet, särskilt vid låga eller kryogena temperaturer. Austenitiska kvaliteter har också låg spänningsspänning och relativt hög draghållfasthet.
Medan austenitiska stål är dyrare än ferritiska rostfria stål, är de vanligtvis mer hållbara och korrosionsbeständiga.
tillämpningar
Austenitiska rostfria stål används i ett brett utbud av applikationer, inklusive
- Automotive trim
- köksredskap
- Mat och dryck utrustning
- Industriell utrustning
Applikationer efter betyg
304 och 304L (standardkvalitet):
- tankar
- Lagringskärl och rör för frätande vätskor
- Mining, kemisk, kryogen, mat och dryck och farmaceutisk utrustning
- Bestick
- Arkitektur
- diskbänkar
309 och 310 (höga krom- och nickelkvaliteter):
- Ugnen, ugnen och katalysatorkomponenterna
318 och 316L (höga molyhaltskvaliteter):
- Kemisk lagringstankar, tryckkärl och rörledningar
321 och 316 Ti ("stabiliserade" betyg):
- afterburners
- Supervärmare
- kompensatorer
- Expansionsbälg
200-serien (låg nickelgrader):
- Diskmaskiner och tvättmaskiner
- Bestick och köksartiklar
- Vattentankar internt
- Inomhus och icke-strukturell arkitektur
- Mat och dryck utrustning
- Bildelar