VM111 Materialen - vormgeven van dunne plaat.pdf - Induteq

29
Martensitisch roestvast staal
Deze staalsoort bevat 12 - 19% chroom en meestal minstens
0,08% koolstof. De koolstof maakt deze staalsoort
hardbaar. Legeringselementen die kunnen voorkomen
in deze staalsoort zijn nikkel en molybdeen. Martensitisch
roestvast staal is magnetisch en beperkt lasbaar.
Austenitisch roestvast staal
Deze staalsoort bevat 16 - 28% chroom en minstens
8% nikkel. Verder kunnen in deze staalsoort de legeringselementen
titanium en molybdeen voorkomen.
Austenitisch roestvast staal is in gegloeide toestand
niet magnetisch. Austenitisch roestvast staal is in het
algemeen goed lasbaar. Lassen is mogelijk met de
meeste gebruikelijke lasprocessen. Deze staalsoort is
niet hardbaar.
Ferritisch austenitisch roestvast staal (duplex)
Deze staalsoort bevat 18,5 - 28% chroom, 3 8% nikkel
en maximaal 0,1% koolstof. Molybdeen en stikstof zijn
voorkomende legeringselementen. Het materiaal is
magnetisch. Duplex roestvast staal is beperkt lasbaar.
Deze staalsoort is niet hardbaar.
Een andere belangrijke groep roestvaste staalsoorten is
die van de hittevaste staalsoorten. De aanwezigheid van
chroom blijkt naast corrosievastheid ook een zeer gunstige
invloed te hebben op de hittevastheid. Met hittevast
wordt in dit verband het vermogen bedoeld om een beschermende
oxidehuid te vormen bij hoge temperatuur,
die het staal tegen verdere aantasting beschermt. Hittevaste
staalsoorten kunnen zowel ferritisch (6 - 28% Cr)
als austenitisch (15 - 26% Cr, 8 - 37% Ni) zijn.
De genoemde kristalstructuren ontstaan door een combinatie
van chemische samenstelling en warmtebehandeling.
Roestvaste staalsoorten voor vervormingsdoeleinden worden
over het algemeen in gegloeide toestand geleverd.
Wanneer het materiaal opnieuw op verhoogde temperatuur
wordt gebracht, bijvoorbeeld door lassen, kunnen de
eigenschappen gaan afwijken van de leveringstoestand.
De aanduiding van de roestvaste staalsoorten is vastgelegd
in NEN-EN 10027 deel 1,2 en NEN-EN 10088 deel 1,2.
Naast deze aanduiding wordt ook vaak de Amerikaanse
aanduiding, AISI, gebruikt. In tabel 5.15 staan de diverse
staalsoorten weergegeven volgens verschillende normen.
5.2.2 Ferritisch roestvast staal
Zonder extra toevoegingen zijn de ferritische staalsoorten
met 10,5 - 12% Cr weinig bestand tegen atmosferische
corrosie. Wanneer de atmosfeer geen verontreinigingen
zoals zoutdeeltjes bevat, zijn ze redelijk corrosievast. Dit
maakt ze voornamelijk geschikt voor toepassingen binnenshuis.
Vanwege de geringe hoeveelheid koolstof,
0,015 - 0,08%, gelden ze als niet hardbaar. Ferritisch
roestvast staal is magnetisch.
De ferritische roestvaste staalsoorten zijn beperkt lasbaar,
daar tijdens het lassen korrelgroei kan optreden. Ook kan
als gevolg van het lassen de gevoeligheid voor interkristallijne
corrosie toenemen, door de vorming van chroomcarbiden
op de korrelgrenzen.
Tijdens de vorming van chroomcarbiden wordt chroom
aan de omgeving onttrokken, waardoor de randzone
rondom de carbide weer gevoelig wordt voor corrosie.
Titanium gaat de interkristallijne corrosie tegen. Door de
sterkere neiging tot carbidevorming van titanium wordt
de vorming van chroomcarbiden, en daarmee verarming
aan chroom, voorkomen (bijvoorbeeld X 2 Cr Ti 12).
Molybdeen toevoegingen maken de oxidehuid sterker,
waardoor de weerstand tegen corrosie toeneemt, met
name in chloorhoudend milieu.
tabel 5.15
Vergelijkingstabel voor de diverse roestvaste
staalsoorten volgens verschillende normen
Verkorte benaming
volgens NEN-EN 10088
materiaal
nummer
USA
AISI
Rusland
GOST
X 12 Cr 13 1.4006 410 12CH13
X 20 Cr 13 1.4021 (420) 20CH13
X 30 Cr 13 1.4028 (420) 30CH13
X 46 Cr 13 1.4034 (420) 40CH13
X 39 Cr Mo 17 1 1.4122 – –
X 105 Cr Mo 17 1.4125 440c –
X 3 Cr Ni Mo 13 4 1.4313 – –
X 4 Cr Ni Mo 16 5 1 1.4418 – –
X 2 Cr Ni 12 1.4003 – –
X 2 Cr Ti 12 1.4512 409 –
X 6 Cr 17 1.4016 430 12Ch17
X 3 Cr Ti 17 1.4510 430 Ti 08Ch17T
X 3 Cr Nb 17 1.4511 435 –
X 6 Cr Mo 17 1 1.4113 434 –
X 2 Cr Ti Nb 18 1.4509 – –
X 5 Cr Ni 18 10 1.4301 304 08Ch18N10
X 4 Cr Ni 18 12 1.4303 (305) 06Ch18N11
X 2 Cr Ni 19 11 1.4306 304 L 03Ch18N11
X 10 Cr Ni 18 8 1.4310 – –
X 5 Cr Ni Mo 17 12 2 1.4401 (316) –
X 2 Cr Ni Mo 17 12 2 1.4404 (316 L) –
X 2 Cr Ni Mo 18 14 3 1.4435 (316 L) 03Ch17N14M2
X 3 Cr Ni Mo 17 13 3 1.4436 – –
X 2 Cr Ni Mo N 17 13 5 1.4439 – –
X 1 Ni Cr Mo Cu 25 20 5 1.4539 – –
X 6 Cr Ni Ti 18 10 1.4541 321 08Ch18N10T
X 6 Cr Ni Mo Ti 17 12 2 1.4571 – 10Ch17N13M2T
In de tabellen 5.16 en 5.17 worden de belangrijkste
ferritische roestvaste staalsoorten weergegeven met hun
chemische samenstelling en mechanische eigenschappen.
Wanneer hogere eisen worden gesteld aan de weerstand
tegen corrosie, dan wordt de hoeveelheid chroom verhoogd
tot 16 - 18%. Deze staalsoorten zijn goed koud vervormbaar
en hebben dezelfde weerstand tegen atmosferische
corrosie, in chloorvrij milieu, als de austenitische roestvaste
staalsoorten (bij voorbeeld X 8 Cr 17). Ze vormen
de belangrijkste groep binnen de ferritisch roestvaste
staalsoorten.
Deze materiaalsoorten worden voornamelijk ingezet voor
huishoudelijke toepassingen en apparatenbouw in de procesindustrie.
Voor decoratieve doeleinden wordt het gebruikt
in de architectuur binnenshuis.
Een bijzondere groep vormen de hittevaste staalsoorten.
Ze zijn bruikbaar bij hoge temperaturen, een en ander afhankelijk
van het milieu en de belasting waaraan de metalen
worden blootgesteld. In lucht zijn de hittevaste
staalsoorten, afhankelijk van de samenstelling, bruikbaar
tot 1100 ºC. Door het verder verhogen van de hoeveelheid
chroom en toevoegen van 3 - 5% aluminium, kan de
bruikbaarheidsgrens tot 1300 ºC oplopen. In tabel 5.18
staan de mechanische eigenschappen van een aantal
hittevaste staalsoorten volgens NEN-EN 10095.