Rustfri stål
Rustfri stål eller rustfaste stål omfatter en række højtlegerede ståltyper med fremragende korrosionsbestandighed. Hovedlegeringselementet er chrom, som indgår med mindst 12%, men derudover findes i vekslende omfang nikkel, molybdæn, kulstof m.m. Af smeltetekniske årsager tilsættes altid ca. 1% silicium og 1% mangan. Korrosionsbestandigheden skyldes, at der i neutralt eller iltrigt miljø dannes usynlige, chromrige overfladelag, som beskytter både ved stuetemperatur og ved forhøjede temperaturer. Mange rustfri stål finder derfor også anvendelse som ildfaste stål. Betegnelsen rustfri skal tages med forbehold: Intet rustfrit stål tåler at blive begravet i jord, og mange rustfri stål ødelægges ved grubetæring af kloridholdige væsker eller nedbrydes ved spændingskorrosion (se korrosion).
De rustfri stål inddeles på basis af deres struktur i ferritiske, martensitiske, austenitiske og ferritisk-austenitiske.
De ferritiske stål er kemisk set de simpleste, idet de indeholder 13-25% chrom, 0-0,5% nikkel, 0-2% molybdæn og 0-0,2% kulstof. De er magnetiske, men ikke velegnede til svejsning og normalt relativt billige. Som anvendelsesområder kan nævnes bestik, skruer, bolte, køkkenvaske, oliebrændere og detaljer til svovlsyre- og salpetersyreindustrien.
De martensitiske stål indeholder 13-17% chrom, 0-5% nikkel, 0-1% molybdæn og 0,1-1% kulstof. Ved glødning omkring 1000 °C fulgt af køling i olie og anløbning til ca. 600 °C får disse stål den ønskede martensitiske struktur. Jo højere kulstofindhold, des større styrke og hårdhed og dermed ægskarphed, som gør martensitisk stål velegnet til skærende værktøj. De martensitiske stål anvendes også til turbineskovle, aksler, barberblade, dampledninger på kraftværker mv. De er magnetiske, og de fleste typer er vanskelige eller næsten umulige at svejse.
De austenitiske stål indeholder 17-26% chrom, 7-25% nikkel, 0-4,5% molybdæn, mindre end 0,1% kulstof og har ofte små tilsætninger af kvælstof, titan og niobium. De er austenitiske ved alle temperaturer, umagnetiske og velegnede til svejsning. Standardkvaliteten kaldes ofte 18-8 efter indholdet af 18% chrom og 8% nikkel. De austenitiske stål er meget duktile (bøjelige), så plader kan formgives og fx dybtrækkes til køkkenvaske. De finder stor anvendelse som konstruktionsmaterialer overalt i industrien, som damprør i el- og varmeindustri og syrefaste dele i svovlsyre- og salpetersyrefabrikation. Koldvalset anvendes de i stigende omfang i karosserier (biler, tog og hårde hvidevarer); endvidere anvendes de som dekorative og konstruktive elementer i bygningsindustrien og som umagnetiske, rustfri detaljer i instrumenter. I husholdningen møder man dem som bestik, køkkenudstyr (kogekar, piskeris, dørslag) og vaskemaskiner.
Ferritisk-austenitiske stål eller duplexstål har ca. 50% ferrit og ca. 50% austenit i strukturen. De indeholder normalt 18-25% chrom, 4-7% nikkel, 0-4% molybdæn, 0,1-0,3% kvælstof og 0,03-0,1% kulstof. Ferritisk-austenitisk stål forener de ferritiske ståls saltvandsbestandighed med de austenitiske ståls gode svejsbarhed og styrkeegenskaber, men kan kun anvendes op til ca. 300 °C. De anvendes især inden for den kemiske industri og ved olieudvinding.
På verdensbasis produceredes i 1998 ca. 16 mio. t rustfri stål, heraf i Sverige 0,8 mio. t. Op til en fjerdedel af alt rustfrit stål bliver leveret som båndstål af austenitisk kvalitet. Prisen er, afhængigt af type og dimensioner, 4-25 gange prisen på stål.
Forudsætningen for udviklingen af de rustfrie stål var adgangen til chrom- og ferrochromlegeringer. Med etableringen af elektriske smeltemetoder i de første årtier af 1900-t. blev det muligt at eksperimentere med højchromholdige stål, og den gode korrosionsstyrke af stål med mere end 12% chrom blev erkendt og udnyttet fra omkring 1915 med pionerindsatser i England (Thomas Firth & Sons, H. Brearley (1871-1948)), Tyskland (Krupp, B. Strauss (1873-1944)) og Sverige (Avesta, Bo Kalling (1892-1975)). Der udvikles stadig nye rustfri ståltyper.
Kilde: http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Kemi/Jern_og_st%C3%A5l/st%C3%A5l