I verden av høylegerte stål, hvor presisjon og spesifikke materialegenskaper avgjør sikkerheten og driften av industrielle anlegg, brukes begrepene "varmebestandig stål" og "kryptfast stål" ofte om hverandre. Selv om de ved første øyekast kan virke som det samme, beskriver de i virkeligheten to forskjellige materialgrupper med unike egenskaper. Å forstå disse forskjellene er avgjørende fordi valg av riktig rustfritt stålkvalitet er fundamental for holdbarheten og påliteligheten til komponenter som arbeider under ekstreme forhold.

Verden av rustfritt stål er utrolig rik og variert. Uttrykket "rustfritt stål" dekker en hel familie av jernlegeringer hvis felles kjennetegn er økt korrosjonsbestandighet takket være et innhold på minst 10,5 % krom (Cr). Det som imidlertid bestemmer deres unike egenskaper – fra mekanisk styrke, via sveisbarhet, til magnetisme – er først og fremst deres interne krystallinske mikrostruktur.

I denne artikkelen vil vi fokusere på tre grunnleggende familier av rustfritt stål: ferritisk, austenittisk og martensitisk. Å forstå de viktigste forskjellene mellom dem er helt avgjørende for å kunne velge et materiale på en bevisst og optimal måte for en spesifikk anvendelse – fra enkle dekorative elementer, via avanserte industrielle installasjoner, til presise kirurgiske verktøy.

I en verden av tekniske materialer er rustfritt stål en ekte stjerne. Vi forbinder det hovedsakelig med rustmotstand, et skinnende utseende og bruk på kjøkkenet eller i arkitektur. Men bak det generelle begrepet "rustfritt stål" skjuler det seg en hel familie av materialer med varierte egenskaper. Mens populære austenittiske stål (som det berømte "syrefaste stålet") dominerer der korrosjonsbestandighet er førsteprioritet, finnes det en gren av denne familien skapt for spesielle oppgaver – martensittisk stål.

Dette er et materiale som prioriterer eksepsjonell hardhet og mekanisk styrke, og aksepterer et visst kompromiss (selv om det er lite) når det gjelder rustmotstand. Hva er det egentlig, og hvor kommer de unike egenskapene best til sin rett? La oss dykke ned i en verden av stål med en herdet karakter.

Korrosjon er en av de hyppigste truslene mot stål. Prosessen utvikler seg over tid og kan alvorlig svekke konstruksjoner, installasjoner eller sammenføyninger. For å beskytte stål effektivt mot nedbrytning, er det avgjørende å velge riktig materiale og passende beskyttelsessystemer — avhengig av forholdene stålet skal eksponeres for.

Det er nettopp derfor standarden PN-EN ISO 12944-2:2018-02 ble utviklet. Den introduserer korrosivitetsklasser for ulike miljøer, noe som gjør det enklere å vurdere graden av korrosiv påvirkning og hvilke løsninger som egner seg best.

Valg av riktig stål for bruk i korrosivt miljø C4 (i henhold til ISO 9223) er avgjørende. Er rustfritt stål tilstrekkelig, eller er det behov for en spesiell beskyttende belegg? Klassifiseringen av atmosfæriske korrosjonsforhold gjøres i henhold til standardene NS-EN ISO 12944-2 og NS-EN ISO 12500. I tillegg er vurderingen av atmosfærens korrosivitet basert på nivået av forurensningsavsetninger, som SO₂ og Cl⁻, samt måling av industrielt støvfallet, i henhold til standardene NS-ISO 9225, NS-ISO 9223 og PN-67/Z-04010. Et C4-miljø kjennetegnes ved høy korrosivitet. Eksempler på slike områder inkluderer industrisoner og kystområder med moderat saltholdighet, samt kjemiske anlegg, svømmehaller, og skipsverft for reparasjon av båter og skip.

Martensittisk rustfritt stål er ikke like motstandsdyktig mot korrosjon som austenittiske og ferritiske stål beskrevet tidligere, men det har ekstremt høye styrkeegenskaper og høy slitestyrke. Krominnholdet i stål varierer fra 11,5 til 17,5%. Det er også preget av et relativt høyt karboninnhold (fra 0,08 til 0,5%), noe som gir herdeegenskaper og øker hardhetsnivået, men gjør også materialet noe sprøtt. Martensittisk rustfritt stål er uløselig eller vanskelig å sveise – unntaket er klasse 1.4006. Disse legeringene kan bli utsatt for varmebehandling. Den resulterende martensittiske strukturen er magnetisk.

Ferritisk rustfritt stål har gode mekaniske egenskaper. De er et materiale med høy flytestyrke, lettere å kutte og behandle, har god varmeledningsevne, viser større austenittisk motstand mot kloridspenningskorrosjon enn stål. Den grunnleggende egenskapen til dette stålet er også magnetisme. Ferritisk stål utmerker seg ved fravær av nikkel i kjemisk sammensetning. Den inneholder minst 10,5% krom. Andre elementer som utgjør legeringen er molybden, aluminium og titan. Ferritisk stål med niobiumstabilisering viser høy motstand mot deformasjon.

Austenittisk stål inneholder opptil 0,15% karbon og minimum 16% krom. Et viktig tillegg er også minimum 6% nikkel som i kombinasjon med andre elementer gir korrosjonsbestandige stål en holdbar austenittisk struktur som de beholder ved alle temperaturer. Jo høyere innholdet av legeringsadditiver som krom og molybden, jo større korrosjonsbestandighet. I markedet observeres verdens høyeste etterspørsel etter austenittisk rustfritt stål. Denne karakteren står for ca 70% av den totale produksjonen av rustfritt stål. Egenskapene som gjør austenitter så populære er den høyeste korrosjonsbestandigheten, god evne til plastisk deformasjon, duktilitet eller sveisbarhet. De har en enfasestruktur, som skaper de gunstigste forholdene for dannelsen av en passiv tilstand og for å opprettholde holdbarheten.

Rustfritt ståls motstandsdyktighet mot rust skyldes først og fremst legeringsmetallet som inngår i rustfritt stål, krom (Cr). Krom danner et kromoksid på overflaten av stålet. Dette bidrar til at stålet ikke ruster i kontakt med vann eller fuktig luft. Selv et lavt Cr-innhold (fra 10,5 %) setter i gang en passiveringsreaksjon på ståloverflaten. Men hvis kromoksidlaget ødelegges mekanisk eller kjemisk, mister stålet sin motstandskraft mot korrosjonsangrep på dette punktet. Dette laget gjenopprettes imidlertid av seg selv, avhengig av tilgangen på oksygen fra omgivelsene.

Et høyere krominnhold i stålet gir bedre korrosjonsbestandighet. Denne motstanden økes ytterligere ved tilsetning av molybden.

Tungindustrien er i stadig utvikling og blir stadig mer krevende, først og fremst når det gjelder teknologi. Dette skaper behov for nyere og mer avanserte metoder, for eksempel sveising, som ikke bare sikrer høy kvalitet i produksjonen, men også reduserer kostnadene.

Elektronstrålesveiseteknologien har vært kjent i mer enn et halvt århundre og blir stadig forbedret. Den brukes av store ingeniørselskaper over hele verden. Metoden har også den fordelen at den er allsidig i sin anvendelse. Den kan fritt brukes til produksjon av gradientmaterialer, overflatebehandling, perforering, lodding, gravering, studier av fysiske fenomener, omsmelting, prototyping, overflatetessellering og legering. En annen fordel med denne teknologien er fraværet av skadelige ytre påvirkninger på materialet og den høye effekttettheten.

Fordeling av rørendebehandlinger

De ulike bruksområdene for stålrør krever egnede endebehandlinger.

Det kan derfor skilles mellom følgende typer:

- rør med gjengede ender: rørgjenger (Whitworth eller Briggs), gjenger til borerør (Briggs)

- rør med glatte ender - representerer den største gruppen på grunn av de sveisede skjøtene,

- rør med muffeender - brukes stadig sjeldnere, hovedsakelig i linjerør),

- rør med løse flenser (brukes stadig sjeldnere på grunn av utbredelsen av sveising).

Det er flere måter å kjemisk behandle overflaten av materialet på. Målet deres er å oppnå en ren, metallisk overflate.

Etsning

Beising er ment å fjerne oksider, først og fremst en farget anløpning, som dannes som følge av sveising av materialet, og annen misfarging eller korrosjonsfarging. Resultatet av beising er en ren metallisk overflate som gjør at den naturlige selvpassiveringen av det rustfrie stålet kan settes i gang på metalloverflaten. De vanligste beisingsmidlene inkluderer salpetersyre (HNO3) og flussyre (HF). Tiden som kreves for riktig etsing avhenger av temperaturen på løsningen og dens konsentrasjon.

Hovedforskjellen mellom varmebestandig og rustfritt stål er deres formål. Den grunnleggende funksjonen til rustfritt stål er korrosjonsbestandighet. Bruken av denne typen stål kan skje både i romforhold og i miljø med betydelig negative temperaturer, opp til en temperatur på ca 500°C. Slike forhold tilsier oppgaver for høy korrosjonsbestandighet av materialer. Mekaniske egenskaper er av mindre betydning i denne forbindelse. Tidligere ble stål delt inn i rustfritt- og syrefast stål. Foreløpig forstås begrepet rustfritt som alle stål som viser korrosjonsbestandighet, og samtidig ikke er krypbestandige (varmebestandige) stål.

Den metallurgiske sektoren er en av de viktigste sektorene i prosessindustrien i Polen. De største produksjonssentrene ligger i Silesian og Mazowieckie provinser. Polsk metallurgi er veldig bra sammenlignet med den globale stålindustrien fordi det er en av de mest moderne grenene av denne sektoren i Europa. Takket være dette er landet vårt i forkant når det gjelder kvaliteten på stål som produseres og reduserer utslippene.

Den polske metallurgiske industrien er dominert av jern og ikke-jernholdig metallurgi, med det meste av produksjonen fokusert på stål. Utviklingen av næringen er avhengig av mange faktorer. En av hovedfaktorene som bestemmer utviklingen er tilstanden til næringer som bruker produksjonen. En av de viktigste mottakerne er bilindustrien. Utenlandske investeringer er også av stor betydning, da de registrerte den største andelen i handel med støpejern, stål og kobber. Tilstanden til den polske metallurgiske industrien påvirkes også av handelsselskaper - distributører. Disse inkluderer både distributører av innenlandske produkter og importører. Deres markedsandel sikres først og fremst av både spesialiserte servicesentre og kompletteringsleveranser som produsentene ikke er direkte interessert i (for stor variasjon i etterspørselen, små volumer og andre tilleggskrav).

Legeringselementer i stål

Det er stålets kjemiske sammensetning som er avgjørende for dets egenskaper. Stål fremstilles av jern-karbon-legeringer og andre grunnstoffer, såkalte legeringselementer. Andelen av grunnstoffet bør være større enn den konsentrasjonen som ikke forårsaker endringer i stålets egenskaper og struktur. De vanligste legeringselementene er slike grunnstoffer som: nikkel, titan, vanadium, krom, silisium, molybden, wolfram, kobolt, aluminium, kobber, niob og mangan.

Formålet med bruk av legeringselementer er ikke bare å gi stålet bestemte egenskaper, men også øke stålets herdbarhet, forenkle varmebehandling, øke motstand mot korrosjon eller slitasje, samt oppnå bedre fysiske, fysisk-kjemiske, teknologiske og mekaniske egenskaper. Hvert legeringselement endrer stålets egenskaper på forskjellig måte. Likevel er innslag av stoffer ikke alltid positiv. Av den grunn skiller man mellom gunstige og skadelige legeringselementer.

Elektropolering er en av de mest komplekse metoder for elektrokjemisk bearbeiding av stål. Hovedformålet med anvendelse av denne prosessen er å gi stålet en blank overflate, dannet av reaksjonsprodukter. Ved siden av det grunnleggende formålet, dvs. å glatte ut overflaten, blir arbeidsstykket utsatt for dyp anodisk passivering. På den måten får produktet grundig korrosjonsbeskyttelse. Prosessen anvendes også ved produksjon av moderne rør, for å glatte ut deres overflater. Elektrolytisk polering forlenger anleggets levetid, som ved bruk av svært dyre materialer (syrefaste rør, Duplex) gir også økonomiske fordeler.
Elektropolering foregår i et galvaniseringskar, hvor arbeidsstykket blir koblet til den positive elektroden, dvs. anoden. Dette fører til at ujevnheter på metallets overflate blir dekket med et tynt lag med høyere resistivitet enn den bestemte elektrolytten. Denne prosessen fører til oppløsning av metall og reduksjon av ruhetsforskjeller mellom utstikkende og dyptliggende partier på arbeidsstykket. Dette resulterer i en blankere overflate. Elektrolytisk polering har ikke noen negativ påvirkning på overflatens makroskopiske struktur og hvilke som helst små detaljer på produktet. I mikroskopisk skala blir overflaten til den elektropolerte gjenstanden blankere og mye glattere.

DUPLEX-STÅL – BESKRIVELSE

Duplex-stål (ferritt-austenittisk stål, dupleks stål) har en balansert tofaset struktur, med omtrent like stor andel austenitt og ferritt. Duplex har et høyt innhold av krom – fra 19 til 32 %, og molybden – opp til 5 %. Styrkeegenskaper til Duplex-stål og dets bestandighet mot påvirkning av syrer eller klorider er høyere enn til austenittiske stål. Det har også god motstandsdyktighet mot grop-, spalte- og spenningskorrosjon. I tillegg karakteriserer Duplex seg med økt plastisitet, slagfasthet og hardhet.

Sortimentet vårt omfatter følgende produkter av Duplex-stål:

• Duplex I-bjelker,
• Duplex vinkelprofiler,
• Duplex flattstål,
• Duplex U-bjelker,
• Super Duplex rør,
• Duplex rør,
• Duplex stålplater.