Ferritisk rustfrit stål egenskaber og applikationer

ferritisk stål er høje-chrom, magnetisk rustfrit stål, der har et lavt kulstofindhold. Kendt for deres gode duktilitet, modstand mod korrosion og spændingskorrosionskrækning, ferritiske stål bruges almindeligt til bilindustrien, køkkenudstyr og industrielt udstyr.

Sammenlignet med austenitisk rustfrit stål, som har en ansigt-centreret kubisk (FCC) kornstruktur, er ferritiske stål defineret af en krops-centreret kubisk (BCC) kornstruktur. Med andre ord består krystalstrukturen af ​​sådanne stål af en kubisk atomcelle med et atom i midten.

Denne kornstruktur er typisk for alfa jern og det, der giver ferritiske stål deres magnetiske egenskaber. Ferritiske stål kan ikke hærdes eller styrkes ved varmebehandling, men har god modstand mod spændingskorrosion. De kan koldbehandles og blødgøres ved udglødning (opvarmning og derefter langsomt afkøling).

Selvom de ikke er så stærke eller korrosionsbestandige som austenitiske kvaliteter, har de ferritiske kvaliteter generelt bedre tekniske egenskaber. Selvom det generelt er meget svejstbart, kan nogle ferritiske stålkvaliteter være tilbøjelige til sensibilisering af svejsevarmepåvirket zone og svejsning af metal varmt krakning. Begrænsninger i svejsbarheden begrænser derfor brugen af ​​disse stål til tyndere målere.

På grund af deres lavere kromindhold og mangel på nikkel er standard ferritisk stålkvalitet normalt billigere end deres austenitiske kolleger. Specialkvaliteter inkluderer ofte molybdæn.

Ferritiske legeringer i rustfrit stål kan generelt klassificeres i fem grupper, tre familier af standardkvaliteter (gruppe 1 til 3) og to familier af specialkvalitetsstål (gruppe 4 og 5). Mens standard ferritiske stål langt den største er den største forbrugergruppe med hensyn til tonnage, øges efterspørgslen efter rustfrit stål med specialkvalitet støt.

Disse har det laveste kromindhold i alle rustfrie stål, og det samme er de mindst dyre af de fem grupper. De er ideelle til let korrosive miljøer, hvor lokal rust er acceptabel. Klasse 409 blev oprindeligt oprettet til lyddæmpere til biludstødningssystemer, men kan nu findes i udstødningsrør til biler og katalysatorforinger. Klasse 410L bruges ofte til containere, busser og LCD-skærmrammer.

De mest almindeligt anvendte ferritiske stål findes i gruppe 2. De har et højere kromindhold og er følgelig mere modstandsdygtige over for korrosion af salpetersyrer, svovlgasser og mange organiske og fødevaresyrer. I nogle anvendelser kan disse kvaliteter bruges som erstatning for austenitisk rustfri stålkvalitet 304. Grad 430 findes ofte også i apparater, inklusive vaskemaskintønner som køkkenvaske, indendørspaneler, opvaskemaskiner, bestik, køkkenredskaber og madproduktion udstyr.

Med bedre svejsbarheds- og formbarhedsegenskaber end ferritiske stålplader i gruppe 2, kan gruppe 3-stål bruges til at erstatte austenitisk kvalitet 304 i en bredere vifte af applikationer, herunder i dræn, udskiftningsrør, udstødningssystemer og svejste dele til vask maskiner.

Med et højere molybdænindhold har ferritisk rustfrit stålkvalitet i gruppe 4 forbedret korrosionsbestandighed og er bruges i varmtvandsbeholdere, solvandvarmere, dele af udstødningssystemet, elkedel, mikroovnelementer og bil trimme. Karakter 444 har især et pittemodstandækvivalent (PRE), der ligner kvalitet 316 austenitisk rustfrit stål, så det kan bruges i mere korrosive udemiljøer.

Denne gruppe special rustfrit stål er kendetegnet ved relativt højt kromindhold og tilsætning af molybdæn. Resultatet er stål med fremragende modstand mod korrosion og skalering (eller oxidation). Faktisk er korrosionsbestandigheden i klasse 447 ækvivalent med titanmetallet. Gruppe 5-stål anvendes typisk i stærkt korrosive kyst- og offshore-miljøer.