| RVS TYPEN
Roestvaste staalsoorten |
 |
| Samenvatting Roestvaste staalsoorten zijn ijzerlegeringen, die altijd veel chroom bevatten. Daarnaast worden vaak ook nikkel en molybdeen gebruikt. Bij normaal gebruik in de atmosfeer vertoont roestvast staal geen corrosieverschijnselen. Onder bijzondere omstandigheden kan dit wel het geval zijn. Naast corrosievast is roestvast staal ook hittevast. Het toepassingsgebied van roestvast staal is de laatste tientallen jaren explosief gestegen. De voornaamste roestvaste staalsoorten zijn: ferritisch, martensitisch en austenitisch. Daarnaast zijn voor speciale doeleinden ontwikkeld precipitatiehardend en duplex roestvast staal. Ferritisch, 400-serie, magnetisch, niet hardbaar, bevat chroom. Martensitisch, 400-serie, magnetisch, hardbaar, bevat chroom. Austenitisch, 300-serie, niet magnetisch, niet hardbaar, taai, slechte geleider voor warmte en elektriciteit, bevat nikkel en chroom. Duplex roestvast staal bevat meer dan één structuur. Precipitatiehardend roestvast staal is voor een deel ondergebracht in de 600-serie; het kan door precipitatieharding sterker gemaakt worden. Superlegeringen bevatten zeer veel legeringselement, soms meer dan 50 %. Ze zijn er op ijzerbasis, nikkelbasis en kobaltbasis. naar boven |
| Inleiding Roestvast staal is een ijzerlegering die minstens 11-12% chroom bevat. In contact met zuurstof uit de lucht vormt zich spontaan een chroomoxidehuid aan het oppervlak die het materiaal beschermt tegen corrosie. Daarnaast bevat RVS ook vaak nikkel en molybdeen ter verhoging van de corrosieweerstand. Ook diverse andere legeringselementen kunnen worden gebruikt, meestal in geringere gehalten, om het materiaal de gewenste eigenschappen te geven. Door zijn grote weerstand tegen corrosie vertoont roestvast staal als regel geen roestvorming bij normaal gebruik in de atmosfeer. De soms toch optredende corrosie is als regel het gevolg van bijzondere omstandigheden. De intensieve studie die van deze corrosieverschijnselen wordt gemaakt en waarvan de resultaten worden weergegeven in tal van publicaties, mag niet de indruk doen ontstaan dat roestvast staal een minder betrouwbaar, corrosiegevoelig materiaal zou zijn; in de meeste gevallen gedraagt het zich bij normaal gebruik goed en levert het geen problemen op. De weerstand tegen oxidatie bij hoge temperatuur is bij roestvast staal groter dan bij gewoon (dat is niet of weinig gelegeerd) staal. Men vat de roestvaste staalsoorten dan ook wel samen onder de verzamelnaam 'corrosie- en hittevast staal'. naar boven |
| Type-indeling roestvaste staalsoorten Bij roestvast staal onderscheidt men een aantal hoofdgroepen. De eerste drie, die het meest voorkomen, duidt men aan met namen die afgeleid zijn van de metallografische structuur, waarin ze het meest voorkomen:
Een voorbeeld: het meest gebruikte type roestvast staal, AISI-304, Werkstoffnummer 1.4301 heeft als belangrijkste bestanddelen, die de kwaliteit hoofdzakelijk bepalen, koolstof, chroom en nikkel. Daarnaast bevat het echter ook silicium, mangaan, fosfor en zwavel, deels als toevallig bestanddeel dat bij de fabricage is gebruikt en deels als verontreiniging. De roestvaste staalsoorten kunnen globaal worden onderscheiden door een aantal belangrijke eigenschappen. |
Typische eigenschappen zijn o.a. een grote taaiheid en vervormbaarheid. Bij vervormen kan het niet-magnetische karakter voor een deel verloren gaan (als gevolg van ferriet uitscheiding). Koud gewalste plaat, die in zachte toestand niet magnetisch is, wordt door het walsen ferro-magnetisch, dat wil zeggen deze wordt aangetrokken door een magneet en wel te meer naarmate de vervorming bij koudwalsen sterker is geweest. De zeer goede corrosieweerstand vermindert daardoor ook iets. Door zijn taaiheid verspaant austenitisch roestvast staal minder goed dan gewoon staal. Om hieraan tegemoet te komen zijn speciale draaikwaliteiten ontwikkeld. Andere typische eigenschappen van austenitische roestvast staalsoorten zijn een grote uitzettingscoëfficiënt, een slechte warmtegeleiding en een slechte elektrische geleiding. |
| Ferritisch roestvast staal Ferritische roestvaste staalsoorten zijn in feite met chroom (13 – 18 %) gelegeerde staalsoorten, die soms kleine hoeveelheden andere legeringsbestanddelen bevatten. Ze hebben een alfa structuur, die ook gewoon ongelegeerd staal heeft. Daardoor zijn ze ferromagnetisch. Het koolstofgehalte is zo laag, dat ze door een warmtebehandeling niet gehard kunnen worden. De ferritische roestvaste staalsoorten hebben op veel punten eigenschappen, die overeenkomen met ongelegeerd staal. Ferritisch roestvast staal is redelijk corrosievast. naar boven |
 |
| Martensitisch roestvast staal Martensiet is het karakteristieke bestanddeel in gehard staal. Het ontstaat als koolstofhoudend staal vanuit hoge temperatuur snel wordt afgekoeld (afschrikken). De martensitische roestvast staalsoorten kenmerken zich door een hoger koolstofgehalte (0,20 – 1,10 %) dan de austenitische en ferritische typen (< 0,1 %). Martensitische roestvast staalsoorten zijn eveneens ferromagnetisch. Het zijn ook chroomstalen (12 – 18 %) met soms enige andere bestanddelen in kleine hoeveelheden. Martensitisch roestvast staal is in geharde toestand goed corrosievast. naar boven |
| Duplex roestvast staal Duplex roestvast staal wordt gekenmerkt door meer dan één structuur, bijvoorbeeld ferriet naast austeniet. Van de bijzondere eigenschappen noemen we een grotere weerstand tegen spanningscorrosie. Enige namen zijn: type 326, Uranus 50, 44 LN, Alloy 2205 en Ferralium 255. naar boven |
| Precipitatiehardend roestvast staal Precipitatiehardend roestvast staal, ook wel bekend als PH-staal, is voor een aantal typen ondergebracht in de AISI 600-serie. Deze staalsoorten kunnen door een warmtebehandeling een dispersieharding ondergaan, waardoor ze zeer sterk worden. De na het uitharden meestal gemengde structuur kan austenitisch, martensitisch en semi-austenitisch zijn. Enige namen zijn: 17-4 PH, Croloy 16-6 PH, 17-7 PH en HMN. naar boven |
| Superlegeringen Superlegeringen kan men beschouwen als zeer hoog gelegeerde soorten roestvast staal, waaraan veelal ook hardende elementen zijn toegevoegd. Ze zijn sterk, hittevast, corrosievast en kruipvast. Soms zijn ze meer dan 50 % gelegeerd; het zijn dan geen ijzerlegeringen meer. Superlegeringen op ijzerbasis zijn bijvoorbeeld Haynes 556 en Incoloy-typen. Op nikkelbasis zijn samengesteld Hastelloy-typen, Inconel en Nimonic, alle in diverse varianten. Kobaltbasis superlegeringen zijn Haynes 188, Stellite 6B en V36. |