Roostevaba teras on roostevaba ja happe{0}}kindla terase lühend. Teraseid, mis on vastupidavad nõrgale söövitavale keskkonnale, nagu õhk, aur ja vesi, või teraseid, millel on roostekindlad omadused, nimetatakse roostevabaks teraseks. Keemilisele korrosioonile (happed, leelised, soolad jne) vastupidavaid teraseid nimetatakse happe-kindlaks teraseks.
Keemilise koostise erinevuste tõttu ei ole roostevaba teras tingimata keemilise korrosiooni suhtes vastupidav, samas kui roostevabal terasel on üldiselt roostekindlad{0}}omadused. Roostevaba terase korrosioonikindlus sõltub selles sisalduvatest legeerelementidest.
Tavaliselt klassifitseeritakse see metallograafilise struktuuri järgi:
Üldiselt jagatakse metallograafilise struktuuri alusel tavaline roostevaba teras kolme kategooriasse: austeniitse roostevaba teras, ferriitse roostevaba teras ja martensiiteras. Nende kolme põhilise metallograafilise struktuuri põhjal on spetsiifiliste vajaduste ja eesmärkide jaoks tuletatud dupleksroostevaba teras, sademe{1}}karastuv roostevaba teras ja kõrg-legeerteras, mille rauasisaldus on alla 50%.
1. Austeniit roostevaba teras
Maatriks koosneb peamiselt austeniitsest struktuurist (CY faas), mille pind on -keskne kuubikujuline kristallstruktuur. See ei ole-magnetiline ja seda tugevdab peamiselt külmtöötlemine (mis võib põhjustada mõningast magnetismi). 1. **2. **Ferriitne roostevaba teras:** roostevaba teras, millel on valdavalt kere{5}}keskne kuupferriit (-faasiline) maatriks. See on magnetiline ja üldiselt ei saa seda kuumtöötlemisega karastada, kuid külmtöötlemine võib seda veidi tugevdada. Ameerika raua- ja teraseinstituut (AISI) tähistab seda numbritega 430 ja 446.
3. **Martensiitsest roostevaba teras:** martensiitse (kere-keskne kuup- või kuup)maatriksiga roostevaba teras. See on magnetiline ja selle mehaanilisi omadusi saab reguleerida kuumtöötlusega. AISI tähistab seda kui 410, 420 ja 440. Martensiidil on kõrgetel temperatuuridel austeniitne struktuur; sobiva kiirusega toatemperatuurini jahutamisel muutub austeniitse struktuur martensiidiks (st kõvenemiseks).
**3. **Martensiitsest roostevaba teras:** roostevaba teras martensiitse (kere{1}}keskne kuup- või kuup)maatriksiga. See on magnetiline ja selle mehaanilisi omadusi saab reguleerida kuumtöötlusega. AISI tähistab seda kui 410, 420 ja 440. 4. austeniit-ferriit (dupleks) roostevaba teras
Seda tüüpi roostevaba terase maatriks koosneb nii austeniitsest kui ka ferriitsest faasist, kusjuures väiksem maatriksifaas sisaldab tavaliselt rohkem kui 15%. See on magnetiline ja seda saab külmtöötlemisega tugevdada . 329 on tüüpiline roostevaba dupleksterase näide. Võrreldes austeniitse roostevaba terasega, on dupleksroostevaba teras suurem tugevus ja oluliselt parem vastupidavus teradevahelisele korrosioonile, kloriidi pingekorrosioonile ja punktkorrosioonile.
5. Sademetega kõvenev roostevaba teras
Seda tüüpi roostevabal terasel on austeniit- või martensiitmaatriks ja seda saab karastada sademekarastamise teel. Ameerika raua- ja teraseinstituut tähistab seda 600-seeria numbritega, näiteks 630, mis on 17-4PH.
Üldiselt, välja arvatud sulamid, on austeniitsel roostevabal terasel suurepärane korrosioonikindlus. Ferriitset roostevaba terast saab kasutada madala-korrosiooniga keskkondades. Kergelt söövitavas keskkonnas, kui on vaja suurt tugevust või kõvadust, võib kasutada martensiitset ja sademekindlat roostevaba terast.
Paksuse eristamine
1. Terasevabrikutes valtsimisprotsessis toimuvad rullid kuumuse mõjul kergelt deformeerudes, mille tulemuseks on valtsplaatide paksushälbed, mis on üldiselt paksemad keskelt ja õhemad servadest. Riiklikud eeskirjad näevad ette, et plaadi paksust tuleb mõõta ülemise serva keskelt.
2. Tolerantsid tulenevad turu ja klientide nõudmistest, mida üldiselt liigitatakse suurteks või väikesteks tolerantsideks. Näiteks:
[Pilt]
Milline roostevaba teras on vähem roostetundlik?
Roostevaba terase korrosiooni mõjutavad kolm peamist tegurit:
1. Legeerivate elementide sisaldus
Üldiselt on 10,5% kroomisisaldusega teras vähem roostetundlik. Suurem kroomi ja nikli sisaldus tagab parema korrosioonikindluse. Näiteks 304 roostevaba teras vajab 8% ~ 10% niklit ja 18% ~ 20% kroomi; selline roostevaba teras üldiselt ei roosteta.
2. Tootmisettevõtte sulatusprotsess mõjutab ka roostevaba terase korrosioonikindlust.
Suured roostevabast terasest tehased, millel on hea sulatustehnoloogia, täiustatud seadmed ja täiustatud protsessid, võivad tagada kontrolli legeerelementide, lisandite eemaldamise ja tooriku jahutustemperatuuri üle. Seetõttu on nende tooted stabiilse ja usaldusväärse kvaliteediga, hea sisemise kvaliteediga ega roosteta. Seevastu mõnel väikesel terasetehasel on aegunud seadmed ja protsessid ning lisandeid ei saa sulatusprotsessi käigus eemaldada, mistõttu nende tooted roostetavad tõenäolisemalt.
3. Väliskeskkond: kuiv ja hästi{1}}ventileeritud keskkond on vähem roostetundlik.
Kõrge õhuniiskuse, pideva vihmase ilma või õhu kõrge happesuse/aluselisusega keskkond on aga roostevabam. Isegi 304 roostevaba teras roostetab, kui ümbritsev keskkond on liiga halb.
Kuidas toimida roostevaba terase roostelaikudega?
1. Keemiline meetod:
Kasutage roostetatud alade taas{0}}passiveerimiseks peitsimispastat või pihustit, moodustades korrosioonikindluse taastamiseks kroomoksiidkile. Pärast marineerimist on väga oluline korralikult puhta veega loputada, et eemaldada kõik saasteained ja happejäägid. Pärast kõiki töötlusi poleerige uuesti poleerimisseadmega ja tihendage poleerimisvahaga. Väiksemate lokaalsete roostelaikude korral võib need puhta lapiga pühkida bensiini ja mootoriõli 1:1 seguga.
2. Mehaanilised meetodid
Haavelpuhastus, kasutades klaasi või keraamilisi mikroosakesi haavelpuhastamiseks, räsimiseks, harjamiseks ja poleerimiseks. Mehaanilised meetodid võivad eemaldada saasteaineid varem eemaldatud materjalidest, poleerimismaterjalidest või jämedatest materjalidest. Igasugused saasteained, eriti võõrad rauaosakesed, võivad saada korrosiooniallikaks, eriti niiskes keskkonnas. Seetõttu tuleks mehaaniliselt puhastatud pindu ideaaljuhul korralikult puhastada kuivades tingimustes. Mehaanilised meetodid puhastavad ainult pinda ega muuda materjalile omast korrosioonikindlust. Seetõttu on soovitatav pärast mehaanilist puhastamist uuesti-poleerida poleerimisseadmega ja tihendada poleerimisvahaga.
Instrumentide levinumad roostevaba terase klassid ja omadused
1. 304 Roostevaba teras. Üks enimkasutatud austeniitsetest roostevabast terasest, mis sobib süvatõmmatud osade, happetorustike, mahutite, konstruktsioonikomponentide, erinevate instrumentide korpuste jms tootmiseks. Seda saab kasutada ka mitte-magnetiliste, krüogeensete seadmete ja komponentide valmistamiseks.
2. 304L Roostevaba teras. Roostevaba terase 304 terava teradevahelise korrosiooni kalduvuse kõrvaldamiseks teatud tingimustel Cr23C6 sademetest, töötati välja ultra-madala süsinikusisaldusega austeniitne roostevaba teras. Selle vastupidavus teradevahelisele korrosioonile sensibiliseeritud olekus on oluliselt parem kui roostevaba teras 304. Välja arvatud veidi väiksem tugevus, on selle muud omadused sarnased roostevaba terase 321 omadustega. Seda kasutatakse peamiselt korrosioonikindlate{11}seadmete ja komponentide jaoks, mis vajavad keevitamist, kuid mida ei saa lahusega töödelda, ning seda saab kasutada mitmesuguste instrumentide korpuste jms valmistamiseks.
3. 304H Roostevaba teras. Roostevabast terasest 304 sisemine haru, mille süsiniku massiosa on 0,04–0,10%, on selle kõrgel temperatuuril{5}} parem kui roostevaba terasel 304.
4. 316 Roostevaba teras. Põhineb terasest 10Cr18Ni12, lisatakse molübdeeni, mis annab terasele hea vastupidavuse redutseerivale keskkonnale ja punktkorrosioonile. Merevees ja mitmes muus keskkonnas on selle korrosioonikindlus parem kui roostevaba terase 304 oma ning seda kasutatakse peamiselt korrosioonikindlate materjalide täppistamiseks.
5. 316L Roostevaba teras. Ülimalt -madala süsinikusisaldusega teras, millel on hea vastupidavus tundlikule teradevahelisele korrosioonile, mis sobib keevitatud komponentide ja paksu ristlõikega-seadmete, näiteks naftakeemiaseadmete korrosioonikindlate-materjalide tootmiseks. 6. 316H roostevaba teras. Sisemine haru 316 roostevabast terasest, süsinikusisaldusega 0,04–0,10%. Selle jõudlus kõrgel temperatuuril{11}} on parem kui roostevaba teras 316.
7. 317 Roostevaba teras. Selle vastupidavus punktkorrosioonile ja roomamisele on parem kui 316L roostevaba teras. Seda kasutatakse naftakeemiaseadmete ja orgaanilise happe korrosioonile vastupidavate seadmete valmistamisel.
8. 321 Roostevaba teras. Titaan{2}}stabiliseeritud austeniitsest roostevaba teras. Titaani lisamine parandab selle vastupidavust teradevahelisele korrosioonile ja sellel on head mehaanilised omadused kõrgel-temperatuuril. Selle saab asendada üli-madala süsinikusisaldusega austeniitse roostevaba terasega. Selle kasutamine ei ole üldiselt soovitatav, välja arvatud erirakenduste puhul, nagu kõrge-temperatuuri või vesiniku korrosioonikindlus.
9. 347 Roostevaba teras. Nioobium-stabiliseeritud austeniitsest roostevaba teras. Nioobiumi lisamine parandab selle vastupidavust teradevahelisele korrosioonile. Selle korrosioonikindlus happe-, leelis- ja soolakeskkonnas on sarnane roostevaba terase 321-ga. Sellel on hea keevitatavus ja seda saab kasutada nii korrosioonikindla-materjalina kui ka kuuma{8}}kindla terasena. Seda kasutatakse peamiselt soojusenergia ja naftakeemia valdkondades, näiteks mahutite, torude, soojusvahetite, šahtide, tööstuslike ahjude ahjutorude ja ahjutoru termomeetrite valmistamisel. 10. 904L Roostevaba teras. Soome firma Outokumpu leiutatud superausteniitne roostevaba teras, mille niklisisaldus on 24–26% ja süsinikusisaldus alla 0,02%. Sellel on suurepärane korrosioonikindlus, mis näitab head vastupidavust mitte-oksüdeerivatele hapetele, nagu väävelhape, äädikhape, sipelghape ja fosforhape. Samuti on sellel hea vastupidavus lõhekorrosioonile ja pingekorrosioonile. See sobib kasutamiseks väävelhappega, mille kontsentratsioon on alla 70 kraadi, ja sellel on hea korrosioonikindlus äädikhappes ja sipelghappe ja äädikhappe segahapetes, mis tahes kontsentratsioonis ja temperatuuril normaalrõhul. Algne standard ASME SB-625 klassifitseeris selle niklipõhiseks sulamiks, samas kui uus standard klassifitseeris selle roostevaba terase hulka. Hiinas on saadaval ainult ligikaudse klassi 015Cr19Ni26Mo5Cu2 teras. Mõned Euroopa instrumentide tootjad kasutavad põhimaterjalina 904L roostevaba terast; näiteks E+H massivoolumõõturi mõõtetoru on 904L roostevabast terasest ja Rolexi kellakorpused on samuti 904L roostevabast terasest.
11. 440C Roostevaba teras. Martensiitsest roostevaba teras, kõvem kõvem roostevaba teras, kõvadusega HRC57. Peamiselt kasutatakse düüside, laagrite, klapisüdamike, klapipesade, hülside ja klapivarte valmistamiseks.
12. 17-4PH roostevaba teras. Martensiitsed sademekarastav roostevaba teras kõvadusega HRC44. Sellel on kõrge tugevus, kõvadus ja korrosioonikindlus, kuid seda ei saa kasutada temperatuuril üle 300 kraadi. Sellel on hea korrosioonikindlus õhu ja lahjendatud hapete või soolade suhtes, sarnaselt 304 ja 430 roostevaba terasega. Kasutatakse avamereplatvormide, turbiinilabade, klapisüdamike, klapipesade, hülside ja klapivarrede tootmisel.
