Ferritiska rostfria egenskaper och applikationer

ferritiskt stål är hög-krom, magnetiska rostfria stål som har en låg kolhalt. Känd för sin goda smidighet, motståndskraft mot korrosion och spänningskorrosionssprickning, ferritiska stål används ofta i fordonsapplikationer, köksutrustning och industriell utrustning.

Jämfört med austenitiska rostfria stål, som har en ansiktscentrerad kubisk (FCC) kornstruktur, är ferritiska stål definierade av en kropps centrerad kubisk (BCC) kornstruktur. Med andra ord består kristallstrukturen i sådana stål av en kubisk atomcell med en atom i mitten.

Denna kornstruktur är typisk för alfa järn och är det som ger ferritiska stål deras magnetiska egenskaper. Ferritiska stål kan inte härdas eller förstärkas genom värmebehandling men har god motståndskraft mot spänningskorrosion. De kan kallbearbetas och mjukas genom glödgning (uppvärmning och sedan långsamt kylning).

Även om de inte är så starka eller korrosionsbeständiga som austenitiska kvaliteter, har ferritiska kvaliteter i allmänhet bättre konstruktionsegenskaper. Även om de i allmänhet är mycket svetsbara, kan vissa ferritiska stålkvaliteter vara benägna att sensibilisera den svetsvärmepåverkade zonen och svetsa metallvarma sprickor. Svetsbarhetsbegränsningar begränsar därför användningen av dessa stål till tunnare mätare.

På grund av deras lägre krominnehåll och brist på nickel är standardferritiska stålkvaliteter vanligtvis billigare än deras austenitiska motsvarigheter. Specialgrader inkluderar ofta molybden.

Ferritiska legeringar i rostfritt stål kan i allmänhet klassificeras i fem grupper, tre familjer av standardkvaliteter (grupper 1 till 3) och två familjer av specialkvalitetsstål (grupper 4 och 5). Även om standard ferritiska stål är den överlägset största konsumentgruppen när det gäller tonnage, ökar efterfrågan på rostfritt stål med specialkvalitet stadigt.

Dessa har det lägsta krominnehållet i alla rostfria stål och så är de billigaste av de fem grupperna. De är idealiska för svagt korrosiva miljöer där lokaliserad rost är acceptabel. Klass 409 skapades ursprungligen för ljuddämpare för fordonssystem för fordon, men kan nu hittas i fordonsavgasrör och katalysatorhöljen. Klass 410L används ofta för containrar, bussar och LCD-skärmar.

De vanligaste ferritiska stålen finns i grupp 2. De har ett högre krominnehåll och är följaktligen mer motståndskraftiga mot korrosion av salpetersyror, svavelgaser och många organiska och livsmedelsyror. I vissa applikationer kan dessa kvaliteter användas som ersättning för austenitiskt rostfritt stål 304. Grad 430 finns också ofta i apparater, inklusive tvättmaskintrummor som diskbänkar, inomhuspaneler, diskmaskiner, bestick, köksredskap och livsmedelsproduktion Utrustning.

Med bättre svetsbarhet och formbarhetskarakteristik än ferritiska stålplåtar i grupp 2, kan grupp 3-stål användas för att ersätta austenitisk kvalitet 304 i ett större utbud av applikationer, inklusive i sänkor, växelrör, avgassystem och svetsade tvättdelar maskiner.

Med ett högre molybdeninnehåll har de ferritiska rostfria stålkvaliteterna i grupp 4 ökad korrosionsbeständighet och är används i varmvattenbehållare, solvattenberedare, delar till avgassystem, vattenkokare, mikrovågsugnelement och fordon trimma. Särskilt klass 444 har en pittmotståndskvivalent (PRE) som liknar kvalitet 316 austenitiskt rostfritt stål, vilket gör att det kan användas i mer frätande utomhusmiljöer.

Denna grupp av specialrostfritt stål kännetecknas av relativt högt krominnehåll och tillsats av molybden. Resultatet är stål med utmärkt motstånd mot korrosion och skalning (eller oxidation). I själva verket är korrosionsbeständigheten för kvalitet 447 ekvivalent med den för titanmetall. Grupp 5-stål används vanligtvis i mycket korrosiva kust- och offshore-miljöer.