A vas és a króm sikeres kombinációja

A XX. század hajnaláig a vas és acél történetében a fő probléma a korrózióállóság volt, amelynek megoldására egy bizonyos mennyiségű krómot adtak az acél keverékbe, amit már Henry Le Chatelier kísérleti munkáiban csaknem 100 évvel korábban is előre meglátott. Ahhoz, hogy egy acélt a rozsdamentes kategóriába soroljanak, legalább 10,5% krómot kell tartalmazni, és kevesebb, mint 1,2% szenet (EN10020. számú szabvány). A rozsdamentes acélok népes családjához több mint 200 féle minőség tartozik. A krómon kívül tipikus ötvözeti elemek még a nikkel, a molibdén, a réz, a titán, a nióbium és a nitrogén. Nikkellel leginkább azért ötvözik, hogy javítsák a rozsdamentes acél alakíthatóságát és nyújthatóságát. Ezeknek az elemeknek az ötvözésekor más kristályszerkezetek jönnek létre, ezáltal a megmunkálásnál, formázásnál, hegesztésnél stb. más tulajdonságok válnak lehetségessé. Sok fajta rozsdamentes acélt fejlesztettek ki annak érdekében, hogy ellenálljanak a különböző korróziót okozó környezetnek és munkakörülményben, ezáltal biztonságossá téve a gyárakat, hosszabb élettartamúvá az építményeket és higiénikussá az ételünket. Még rendszereken belül is alkalmazzák a rozsdamentes acélt az autók és hőerőművek által kibocsátott gázok tisztítására.

Ezen kívül a rozsdamentes acél elhasználódás után újrahasznosítható, be lehet olvasztani és valami újat készíteni belőle.

EURÓPAI SZABVÁNYOK

Az „általános használatú” rozsdamentes acélokra vonatkozó fő szabvány az EN 10088. számú. Ez a szabvány két rendeltetési célt szolgál:

A képletes megnevezés

Az EN 10027. számú, az ”acélok megnevezési rendszerével” foglalkozó szabvány szerint a rozsdamentes acélok képletes megnevezése az „X” betűjellel kezdődik, és olyan acélokra vonatkozik, amelyek legalább egy ötvöző elemet tartalmaznak 5%-nál magasabb tartalommal. Ezt a betűjelet követi a széntartalom x 100, majd az ötvöző elemek vegyjele a tartalmuk szerinti csökkenő sorrendben. Ezt követően jelzik az elemeknek az átlagát, kötőjellel elválasztva, ugyanabban a csökkenő sorrendben.

Példák: X12Cr13 - X2CrNiMo17-12-2

A számszerű megnevezés

Öt számjegyet tartalmaz: az első kettő az 1.4; a harmadik egy vegyi összetételt figyelembe vevő számjegy, míg az utolsó kettőt önkényesen rendelik hozzá.

1.40xx: Rozsdamentes acél, amelyben a Ni % < 2,5
      Nem tartalmaz Mo, Nb illetve Ti elemeket
1.41xx: Rozsdamentes acél, amelyben a Ni % < 2,5
      Tartalmaz Mo-t és nem tartalmaz Nb illetve Ti elemeket
1.43xx: Rozsdamentes acél, amelyben a Ni % > 2,5
      Nem tartalmaz Mo, Nb illetve Ti elemeket
1.44xx: Rozsdamentes acél, amelyben a Ni % > 2,5
      Tartalmaz Mo-t és nem tartalmaz Nb illetve Ti elemeket
1.45xx: Rozsdamentes acél, amely különleges adalékokat tartalmaz.

Példák számszerű megnevezésekre: 1.4000 – 1.4404 – 1.4301 – 1.4006

MINŐSÉG ÉS TULAJDONSÁG SZÉLES VÁLASZTÉKA

A rozsdamentes acélokat négy fő családba sorolják a műszaki, valamint a szabványosítási szempontok szerint kohászati felépítésük alapján – összekötve a különféle ötvöző elemek típusával és mennyiségével.

Ausztenites acél

Az ausztentites a legszélesebben alkalmazott rozsdamentes acélfajta. Az összes acélfajta közül ez a típus rendelkezik a legnagyobb korrózióálló képességgel, mely molibdén és réz hozzáadásával még tovább növelhető. Fontos tulajdonsága a nyújthatóság és szívósság. Legalább 7%-os nikkel tartalma van, ami az acél szerkezetet teljesen ausztenitessé teszi, ezáltal nyújtható lesz valamint nem mágneses tulajdonságot és jól hegeszthetőséget eredményez. Az ausztenites rozsdamentes acélt széles körűen alkalmazzák a háztartási eszközök, tartályok, ipari csövek és edények, építészeti homlokzatok és építkezési szerkezetek gyártása során. Az alapösszetétel további elemek hozzáadásával módosítható, így fokozható:
- a korrózióálló képesség (króm, molibdén, réz, szilícium, nikkel)
- a szilárdsági tulajdonságok (nitrogén)
- a megmunkálhatóság (kén, szelén, foszfor, ólom, réz)
- a hegesztés-repedési ellenálló képesség (mangán)
- a pontkorrózió és réskorrózió ellenálló képesség (molibdén, szilícium, nitrogén)
- a korróziós repedési ellenálló képesség (foszfor, arzén, antimon-tartalomkorlátozás)
- a kúszószilárdság (molibdén, titán, nióbium, bór)
- a hőállóság (króm, alumínium, szilícium, nikkel)

Ferrites acél

A ferrites rozsdamentes acél tulajdonságai hasonlóak a lágy acél tulajdonságaihoz, de a magasabb krómtartalma miatt jobb a korrózió állósága. Mágneses és viszonylag jól nyújtható. Alkalmazható a vegyiparban, hidrogén-nitrátos környezetben, légtechnikában és az építészetben. Nem alkalmazható bizonyos ipari atmoszférák esetén és hegesztett szerkezetekben sem.

Martenzites acél

A martenzites rozsdamentes acél leginkább 11%-től 13%-ig tartalmaz krómot. Egyszerre erős és kemény, hőkezeléssel edzhető; mérsékelt a korrózió állósága. Felhasználható olyan környezetben, ahol ecetsav, benzoesav, olajsav, karbonátok, nitrátok és lúgok vannak jelen. Az emelkedő hőmérséklettel azonban az ellenálló képességük csökken. Az atmoszférikus korrózióálló képesség csak nagyon tiszta légkörben érvényesül.

Ausztenites-ferrites acél (duplex)

Az ausztenites-ferrites rozsdamentes acélnak ferrites és ausztenites rács szerkezete van – innen a közneve: duplex rozsdamentes acél. Ebben az acélban van egy kevés nikkel a részleges ausztenites rácsszerkezet érdekében. A magas bróm- és molibdén-tartalomnak köszönhetően, kiemelkedő képességekkel rendelkezik a korrózió és a repedések ellen. Mikroszerkezete nagy korrózióálló képességet biztosít nyomás alatti törés és erózió esetén. A duplex acélokat leggyakrabban a petrokémiai-, papír-, cellulóz- és hajóépítő ipar hasznosítja.

ÖTVÖZŐK

A leggyakrabban használt ötvözőelemek közül anikkelés amangánaz acél szilárdságát növeli az  ausztenitet  kémiailag stabilabbá teszi, keménységét és olvadáspontját növeli, és ezzel a szilárdsága magasabb hőmérsékleten javul (hőálló acél). A vanádium ugyancsak növeli a keménységet és a kifáradással szembeni ellenállást. Nagy mennyiségű króm és nikkelaz acélt rozsdamentessé (alacsony hőmérsékleten korrózióállóvá), savállóvá teszi. A hőálló acélok nagy hőmérsékleten is kevéssé oxidálódnak, amit króm, alumínium és szilícium ötvözésével érnek el. Az ilyen acélok felületén hibátlan rácsú, tömör spinell-réteg képződik (például FeCr2O4 alakjában). A volfrám a cementit alakulására van hatással, ötvözése esetén a martenzitté alakulás kisebb edzési sebesség mellett is végbemegy, ezek a gyorsacélok, melyeket nagyteljesítményű forgácsolószerszámokhoz használnak. Anitrogén, a kén és afoszfor az acélt törékennyé teszi, ezért ezeket a szennyezőket általában igyekeznek eltávolítani az acélgyártás folyamán. Az ötvözés folyékony állapotban történik, amikor az ötvözőfém és az alapfém egységes oldatot képeznek, sűrűség alapján nem különülnek el egymástól. Megszilárdulás után ez az oldat megmarad, ezért az ötvözeteket úgy kell tekinteni, mint fémek megszilárdult oldatát, amelyek vegyes kristályok formájában kristályosodnak.

Rozsdamentes-saválló a Wikipedián

Attachments:

File	File size
Saválló, hőálló acél felhasználási területei	51 kB
Rozsdamentes anyagok jellemzői	1860 kB
Rozsdamentes anyagok kémiai összetétele	4086 kB
Rozsdamentes termékek súlytáblázata	898 kB