Rozsdamentes acélról - Mesterkovács - Rozsdamentes korlát, kovácsoltvas kerítés, kapu

Tartalomhoz ugrás

Főmenü:

Rozsdamentes acélról

Tudásbázis

Rozsdamentes acéloknak tekintjük mindazon ötvözött és ötvözetlen acéltípusokat, amelyek korrózióra nem, avagy csupán elhanyagolható mértékben hajlamos. Az erősen ötvözött acélokkal már a XIX. század végétől foglalkoznak, de igazán az ipari fejlődés volt rá nagy hatással. Ötvözött acélnak tekintjük azokat a vas alapú fémeket, amelyek szénen kívül egyéb ötvözőelemeket is tartalmaznak, mint pl. Cr, Ni, Ti. Tulajdonságváltoztatás hatással van a fém szilárdságára, hőszilárdságra, valamint hőállóságra, és nagy szerepet játszik továbbá az éltartósság, kopásállóság, a korróziállóság, vegyi ellenállóképesség megváltoztatásában is. A fizikai és kémiai tulajdonságainak megváltoztatásán kívül megváltozhat a villamos és mágneses tulajdonsága is.


Hőálló acéloknak tekintjük azokat a Si, Al, Cr
al ötvözött acélokat, amelyek 500°C feletti üzemi hőmérsékletet elviselik kéregképződés (revésedés) nélkül.

Történelmi áttekintés:

1855
Henry Bessemer a szén kiégetése levegőbefújással
1864
Siemens Martin fémhulladék újrahasznosítás
1912
Krupp vállalat ausztenites acél feltalálása

Magas ár, jó befektetés

Ipari körülmények között feltétlenül szükséges a korrózióállóság, a gépek meghibásodás nélküli üzemállapota és a munkaerő biztonságos védelme érdekében. A korróziós pótlék olyan mértékű robosztus berendezéseket igényelne, amelyek nem kifizetődőek sem anyagilag, sem terület felhasználásban. Amennyiben nem rozsdamentes alapanyagból készül a termék, gép, tartószerkezet, úgy az kb. 10-15 évente elbontandó és új építendő. Ezt a legtöbb mai vállalat nem engedheti meg magának. A korrodáló acél ez esetben korróziómegelőző védőfestést igényelhet, amely nem minden esetben megoldható, illetve esztétikailag sem annyira szép, mint egy letisztult korrózióálló acélfelület. Alapanyag felhasználása is kevesebb, nem csupán a korróziós pótlék elhagyása miatt, hanem azért is, mert a magas ötvözőtartalom magasabb szilárdságot, magasabb terhelhetőséget tesz lehetővé ugyanakkora méretben, ezáltal jelentősen lecsökken az alapanyag szükséglet, és részben már meg is térül az aránylag nagyobb költség.
Ez az előny az az ok, ami miatt előszeretettel használják kötőanyag, csavar, csavaranya gyártásánál. A szerkezet a korrózióállóság mellett kisebb tömeggel, kisebb térfogattal fog rendelkezni, ugyanakkora terhelhetőség megtartása mellett, mint azt egy általános szerkezeti acél lehetővé tenné. Szinte nem is létezik olyan termék, amelyhez ne gyártanának korrózióálló alkatrészt. Való igaz, hogy a korrózióálló acéltárgyak nem nélkülözhetetlenek a háztartásban, de velük esztétikusabbá, kifinomultabbá, elegánsabbá tehető a környezet, nem beszélve arról, hogy a termék sokkal időt állóbb is lesz egyben.

Rozsdamentes acél szabványok

Az általános használatú rozsdamentes acélokra vonatkozó fő szabvány az EN 10088. számú. Ez a szabvány két rendeltetési célt szolgál:
A képletes megnevezés
Az EN 10027. számú, az acélok megnevezési rendszerével foglalkozó szabvány szerint a rozsdamentes acélok képletes megnevezése az X betűjellel kezdődik, és olyan acélokra vonatkozik, amelyek legalább egy ötvöző elemet tartalmaznak 5%-nál magasabb tartalommal. Ezt a betűjelet követi a széntartalom x 100, majd az ötvöző elemek vegyjele a tartalmuk szerinti csökkenő sorrendben. Ezt követően jelzik az elemeknek az átlagát, kötőjellel elválasztva, ugyanabban a csökkenő sorrendben

Rozsdamentes acélok csoportosítása

A rozsdamentes acélokat négy fő csoportba sorolják műszaki szempontok szerint.

Ausztenites acél

Az ausztentites a legszélesebben alkalmazott rozsdamentes acélfajta. Az összes acélfajta közül ez a típus rendelkezik a legnagyobb korrózióálló képességgel. Az ausztenites rozsdamentes acélt széles körűen alkalmazzák a háztartási eszközök, tartályok, ipari csövek és edények, építészeti homlokzatok és építkezési szerkezetek gyártása során.

Ferrites acél

A ferrites rozsdamentes acél tulajdonságai hasonlóak a lágy acél tulajdonságaihoz, de a magasabb krómtartalma miatt jobb a korrózió állósága. Mágneses, nyújtható. Alkalmazható a vegyiparban, légtechnikában és az építészetben.

Martenzites acél

A martenzites rozsdamentes acél leginkább 11%-től 13%-ig tartalmaz krómot. Egyszerre erős és kemény, hőkezeléssel edzhető; mérsékelt a korrózió állósága. Felhasználható olyan környezetben, ahol ecetsav, olajsav, karbonátok, nitrátok és lúgok vannak jelen.

Ausztenites-ferrites acél (duplex)

Az ausztenites-ferrites rozsdamentes acélnak ferrites és ausztenites rács szerkezete van innen a közneve: duplex rozsdamentes acél. A duplex acélokat leggyakrabban a petrokémiai-, papír-, cellulóz- és hajóépítő ipar hasznosítja.

Rozsdamentes acél ötvözők

A leggyakrabban használt ötvözőelemek közül a nikkel és a mangán az acél szilárdságát növeli, az ausztenitet kémiailag stabilabbá teszi, keménységét és olvadáspontját növeli, és ezzel a szilárdsága magasabb hőmérsékleten javul (hőálló acél). A vanádium ugyancsak növeli a keménységet és a kifáradással szembeni ellenállást. Nagy mennyiségű króm és nikkel az acélt rozsdamentessé, savállóvá teszi.

Rozsdamentes acél hőkezelési technológiák

A hőkezelés célja a fémek, ötvözetek bizonyos alaptulajdonságainak, többnyire mechanikai tulajdonságainak módosítása (keménység, szívósság stb.). A hőkezelés elemi műveletei az izzítás, az edzés és a megeresztés. Az összetettebb hőkezelési eljárások ezekből az elemi műveletekből állnak.

1. Lágyító hőkezelés
Ha a rozsdamentes acél a megkívántnál nagyobb keménységű, a forgácsolhatóság, hidegalakíthatóság stb. érdekében lágyítani kell.

2. Normalizáló hőkezelés

A normalizáló hőkezelés ausztenitesítésből és azt követően levegőn történő lehűtésből áll. A normalizálás fő alkalmazási területe a meleg alakított /hengerelt, kovácsolt/ termékek adagon belüli tulajdonságszórásának mérséklése.

3. Feszültségcsökkentő hőkezelések  
A különböző technológiák alatt a gyártmányokban káros saját feszültségek keletkezhetnek. Az alkatrész méretváltozása vagy vetemedése következhet be.

4. Nemesítés  
A nemesítés összetett hőkezelés, edzésből és megeresztésből áll. Célja afinomszemcsés, úgynevezett szferoidites szövet előállítása

5. Kérgesítő hőkezelések  
A kérgesítő hőkezelések célja általában az alkatrészek felületi kopásállóságának fokozása, oly módon, hogy az alkatrészek magja töréssel szemben ellenálló legyen.

6. A „revétlenítés”, „pácolás” és „passziválás” kifejezéseket gyakran összecserélik, pedig ezek eltérő eljárásokat takarnak. Fontos, hogy tisztában legyünk a rozsdamentes acélokra alkalmazható eltérő felületkezelési eljárások közötti különbségekkel.

7. Revétlenítés
A revétlenítés a felületen jelentkező vastag, látható oxidréteg eltávolítását jelenti. Az oxidréteg általában sötétszürke színű. Ezt az eljárást általában még az acél leszállítása előtt elvégzik az acélhengerműben.  

8. Pácolás
A pácolás a rozsdamentes acél felületén található vékony fémréteg eltávolítását jelenti. A rozsdamentes acélok pácolásához általában salétrom- és fluorsavat alkalmaznak. A pácolás során a rozsdamentes acél szerkezetek felületéről eltávolítják a hegesztés hatására elszíneződött rétegeket, amelyek krómtartalma kicsi.
Többféle pácolási eljárás használható rozsdamentes acél gyártmányok, épületszerkezeti alkatrészek vagy építészeti fémgyártmányok kezelésére. A rozsdamentes acélokhoz használt pácok legfontosabb összetevője a salétromsav és a fluorsav. A kész gyártmányokra vagy nagyobb felületekre a pácolási szakemberek a következő főbb eljárásokat alkalmazzák:
Merítéses pácolás
Szórásos pácolás
Keringetéses pácolás
A rozsdamentes acél történetében a fő probléma a korrózióállóság volt, amelynek megoldására egy bizonyos mennyiségű krómot adtak az acél keverékbe. Ahhoz, hogy egy acélt a rozsdamentes kategóriába soroljanak, legalább 10,5% krómot kell tartalmazni, és kevesebb, mint 1,2% szenet (EN10020. számú szabvány). A rozsdamentes acélok családjához több mint 150 féle minőség tartozik, A rozsdamentes acél elhasználódás után újrahasznosítható, be lehet olvasztani.

AISI 303
Ausztenites króm-nikkel acél. Jó megmunkálhatóságát a kén-ötvözés biztosítja, ami lehetővé teszi az automata gépeken történő megmunkálást. Mérsékelten gyenge és korrózióálló képesség (magasabb kéntartalom) jellemzi, jobb, mint az AISI 430F anyagnál, hozzávetőleg azonos az AISI 430 anyagéval  

AISI 304
Az ausztenites króm-nikkel acél a korrózióálló anyagok leginkább használt fajtája kiemelkedően jó korrózióálló tulajdonságokkal, hidegalakíthatósággal és hegeszthetőséggel. Víz-, vízgőz- és légnedvességálló, továbbá ellenáll a gyenge szerves és szervetlen savaknak. 6 mm lemezvastagságig ellenáll a kristályközi korróziónak utólagos hőkezelés nélkül is (alacsony széntartalom). Ellenállóképessége 300 fok C-ig garantált, magasabb hőmérsékleten a titánnal stabilizált AISI 321 használata javasolt. Jól polírozható, mélyhúzható, peremezhető. Szinte bármilyen módszerrel hegeszthető.
Magas króm-nikkel tartalmú hőálló, korrózióálló anyagok.

AISI 316l
Ausztenites, saválló króm-nikkel-molibdén acél, 0,03% széntartalommal, magas saválló képességgel. Klórtartalmú oldatokban mérsékelten hajlamos a lyukkorrózióra. Jól hegeszthető a hegesztés utáni utólagos hőkezelés igénye nélkül. Interkrisztallin korrózióálló képessége magas, tükör felületre polírozható és nagyon jól alakítható (hajlítás, mélyhúzás, préselés).

AISI 316ti
Ausztenites, saválló króm-nikkel-molibdén acél titán-adalékkal stabilizálva. Magas saválló képessége és szilárdsága, valamint a magas folyáshatár miatt a helyi mélykorrózió kockázata alacsony (molibdén adalék). Vastagabb anyagok hegesztésénél nincs szükség hőkezelésre. A titán-adalék miatt a magasfény nem elérhető. Mélyhúzható, hajlítható.

AISI 321
Ausztenites króm-nikkel acél titán-adalékkal stabilizálva. Vastagabb lemezek hegesztésénél az anyag ellenáll a kristályközi korróziónak utólagos hőkezelés igénye nélkül. Nagynyomású tartályokra 400 fok C-ig használható, 800 fok C-ig nem pikkelyesedik. A titán-adalék nem teszi lehetővé az acél magasfényezését. Mélyhúzható, hajlítható. A megmunkálási feltételek hasonlóak, mint a AISI 304 esetén. Gázhegesztés kivételével minden módszerrel hegeszthető.

AISI 409-430
Ferrites, 17% krómtartalmú acél jó korrózióálló képességgel. Könnyen polírozható, húzható és hajlítható. 20 fok C alatti hőmérsékleten történő alakításnál törékenységre hajlamos. Megmunkálhatósága hasonló az ötvözött cementált acéléhoz. Ugyanúgy, mint a többi lágy anyagnál, a forgács rosszabb elvezetésével kell számolni. A 3 mm-nél vastagabb lemezeknél az alakíthatóság javul, ha az anyagot és a szerszámot 100-300 fok C-ra hevítjük. Hegesztés esetén a varrat mentén ridegedés figyelhető meg és csökken a korrózióálló képesség.






 
 
Vissza a tartalomhoz | Vissza a főmenühöz