Austenitiska stål är icke-magnetiska rostfria stål som innehåller höga nivåer av krom och nickel och låga kolnivåer. Känd för sin formbarhet och motståndskraft mot korrosion, austenitiska stål är den mest använda kvaliteten i rostfritt stål.
Definiera egenskaper
Ferritiska stål har en kropps-centrerad kubisk (BCC) kornstruktur, men det austenitiska området för rostfritt stål definieras av deras ansiktscentrerade kubiska (FCC) kristallstruktur, som har en atom vid varje kubhörn och en i mitten av varje ansikte. Denna kornstruktur bildas när en tillräcklig mängd nickel läggs till legeringen - 8 till 10 procent i ett 18% krom standard legering.
Förutom att det är icke-magnetiskt är austenitiska rostfria stål inte värmebehandlingsbara. De kan dock kallbearbetas för att förbättra hårdhet, styrka och stressmotstånd. En lösning glödgats upp till 1045 ° C följt av kylning eller snabb kylning kommer att återställa legeringens ursprungliga tillstånd, inklusive avlägsnande av legeringssegregation och återupprättande duktilitet efter kallt arbete.
Nickelbaserade austenitiska stål klassificeras som 300-serier. Det vanligaste av dessa är betyg 304, som vanligtvis innehåller 18 procent krom och 8 procent nickel.
Åtta procent är den minsta mängden nickel som kan sättas till ett rostfritt stål som innehåller 18 procent krom för att helt omvandla all ferrit till austenit. Molybden kan också läggas till en nivå på cirka 2 procent för klass 316 för att förbättra korrosionsbeständigheten.
Även om nickel är det legeringselement som oftast används för att producera austenitiska stål, erbjuder kväve en annan möjlighet. Rostfritt stål med lågt nickel- och högt kväveinnehåll klassificeras som 200-serien. Eftersom det är en gas kan emellertid endast begränsade kväve tillsättas innan skadliga effekter uppstår, inklusive bildning av nitrider och gasporositet som försvagar legeringen.
Additionen av mangan, även en austenitformare, i kombination med införandet av kväve tillåter större mängder av gasen att tillsättas. Som ett resultat har dessa två element, tillsammans med koppar—Som också har austenitbildande egenskaper — används ofta för att ersätta nickel i 200-rostfritt stål.
200-serien - även kallad rostfritt stål med krom-mangan (CrMn) - utvecklades på 1940-talet och 1950-talet då bristen på nickel var bristfällig och priserna var höga. Det anses nu vara ett kostnadseffektivt ersättare för rostfritt stål i 300-serien som kan ge en ytterligare fördel med förbättrad sträckgräns.
Raka kvaliteter av austenitiskt rostfritt stål har en maximal kolhalt på 0,08 procent. Låga kolkvaliteter eller "L" -kvaliteter innehåller en maximal kolhalt på 0,03 procent för att undvika karbidutfällning.
Austenitiska stål är icke-magnetiska i glödgat tillstånd, även om de kan bli något magnetiska när kallt arbetat. De har god formbarhet och svetsbarhet, samt utmärkt seghet, särskilt vid låga eller kryogena temperaturer. Austenitiska kvaliteter har också låg avkastningspänning och relativt hög draghållfasthet.
Medan austenitiska stål är dyrare än ferritiska rostfria stål är de i allmänhet mer hållbara och korrosionsbeständiga.
tillämpningar
Austenitiska rostfria stål används i en mängd applikationer, inklusive:
- Automotive trim
- köksredskap
- Mat- och dryckesutrustning
- Industriell utrustning
Ansökningar av stålklass
304 och 304L (standardbetyg):
- tankar
- Förvaringskärl och rör för frätande vätskor
- Gruvdrift, kemisk, kryogen, mat och dryck och farmaceutisk utrustning
- Bestick
- Arkitektur
- diskbänkar
309 och 310 (högkrom och nickel):
- Ugns-, ugns- och katalysatorkomponenter
318 och 316L (höga molyhalter):
- Kemiska lagringstankar, tryckkärl och rörledningar
321 och 316Ti ("stabiliserade" betyg):
- afterburners
- Supervärmare
- kompensatorer
- Expansionsbälg
200-serien (låga nickelkvaliteter):
- Diskmaskiner och tvättmaskiner
- Bestick och köksredskap
- Inhemska vattentankar
- Inomhus- och icke-strukturell arkitektur
- Mat- och dryckesutrustning
- Bildelar