Ferritische eigenschappen en toepassingen van roestvrij staal

Ferritische stalen zijn hoogchroom, magnetisch roestvrij staal met een laag koolstofgehalte.

Bekend om hun goede ductiliteit, worden weerstanden tegen corrosie en stresscorrosie kraken, ferritische staal meestal gebruikt in automotive toepassingen, keukenwerk en industriële apparatuur.

Kenmerken van ferritisch roestvrij staal

In vergelijking met austenitische stalen, die een georiënteerde kubieke (FCC) korrelstructuur hebben, worden ferritische stalen gedefinieerd door een korrelstructuur met body-centered cubic (BCC).

Met andere woorden, de kristalstructuur van dergelijke stalen bestaat uit een kubieke atoomcel met een atoom in het midden.

Deze graanstructuur is typisch van alfa-ijzer en geeft ferritische stalen hun magnetische eigenschappen.

Ferritische staal kan niet verhard of versterkt worden door warmtebehandeling, maar heeft goede weerstand tegen stress-corrosiekraken. Ze kunnen koud gewerkt en verzacht worden door gloeien.

Hoewel de ferritische kwaliteiten niet zo sterk of corrosiebestendig zijn als austenitische kwaliteiten, hebben ze in het algemeen betere technische eigenschappen. Hoewel in het algemeen zeer lasbaar zijn, kunnen sommige ferritische staalkwaliteiten gevoelig zijn voor de sensibilisatie van de lassen die de warmte beïnvloedt en de lassen van het lassen metalen. De lasbaarheidsbeperkingen beperken daarom het gebruik van deze stalen tot dunner meters.

Vanwege hun lager chroom- en nikkelgehalte zijn standaard ferritische staalkalen meestal minder duur dan hun austenitische tegenhangers.

Chroomgehalte kan variëren van 10,5 tot 27 procent en, zoals martensitische kwaliteiten, is er over het algemeen weinig of geen nikkelgehalte. Specifieke kwaliteiten omvatten vaak molybdeen, en in mindere mate gebruik maken van aluminium en titanium.

Ferritische roestvrijstalen legeringen kunnen in het algemeen ingedeeld worden in vijf groepen, drie families van standaardkwaliteiten (Groepen 1 tot 3 hieronder) en twee families van speciaalgraadstaal (Groepen 4 en 5 hieronder).

Terwijl standaard ferritische stalen verreweg de grootste verbruikte groep in termen van tonnage is, is de vraag naar roestvrijstalen specialiteit steeds vaker.

Soorten ferritisch roestvrij staal

• Groep 1 (type 409 / 410L): Deze hebben het laagste chroomgehalte van alle roestvrije stalen en zijn ideaal voor licht corrosieve omgevingen waar gelokaliseerde roest aanvaardbaar is. De minst duurste van alle roestvrijstalen, type 409, werd oorspronkelijk gemaakt voor automaat uitlaat systemen, maar kan nu worden gevonden in automotive uitlaatbuizen en katalytische omhulsels. Type 410L wordt vaak gebruikt voor containers, bussen en lcd-frames.
• Groep 2 (type 430): Het meest gebruikte ferritische staal, type 430, heeft een hoger chroomgehalte en is derhalve bestand tegen corrosie door salpeterzuren, zwavelgassen en veel organische en voedingszuren.In sommige toepassingen kan deze klasse als vervanging voor austenitische klasse 304 worden gebruikt. Type 430 wordt vaak gevonden in interieurapparatuur, met inbegrip van wasbakken, keukengerei, bestek, binnenpanelen, vaatwassers en andere kookgerei.
• Groep 3 (type 430Ti, 439 en 441): Met betere lasbaarheids- en vormbaarheidskarakteristieken dan de ferritische vellen van Groep 2, kan staal 3 van staal 3 worden gebruikt om austenitisch type 304 austenitisch te vervangen in een breder toepassingsgebied, inclusief in wastafels, ruilbuizen, uitlaatsystemen en gelaste delen van wasmachines.
• Groep 4 (type 434, 436, 444): Met een hoger molybdeengehalte, hebben deze ferritische roestvrijstalen kwaliteiten verbeterde corrosiebestendigheid en worden ze gebruikt in warmwatertanks, zonnewarmers, uitlaatgedeelte, elektrische ketels , magnetronelementen, evenals de autotocht. In het bijzonder heeft Grade 444 een Pitting Resistance Equivalent (PRE) tot Grade 316, waardoor het kan worden gebruikt in meer corrosieve buitenomgevingen.
• Groep 5 (446, 445, 447): Deze groep van speciale roestvrij staal wordt gekenmerkt door een relatief hoog chroomgehalte. Het resultaat is staal met uitstekende weerstand tegen corrosie en schaling (of oxidatie). In feite is de corrosieweerstand van Graad 447 gelijk aan die van titaniummetaal. Molybdeen wordt ook vaak toegevoegd om corrosiebestendigheid te verbeteren. Toepassingen voor Groep 5 staal zijn te vinden in zeer corrosieve kust- en offshore-omgevingen.

Bronnen

Zuid-Afrika Stainless Steel Development Association. Types.
URL: www. sassda. co. za
Internationaal Stainless Steel Forum (ISSF). De ferritische oplossing .
URL: www. worldstainless. org