Roostevaba terason "roostevaba ja happekindla terase" lühend. Terast, mis on vastupidav korrosioonile nõrkade söövitavate ainete, nagu õhk, aur ja vesi, poolt nimetatakse roostevabaks teraseks. Seevastu terast, mis on vastupidav keemiliste söövitavate ainete (nt happed, leelised ja soolad) korrosioonile, nimetatakse happekindlaks teraseks. Praktilistes rakendustes nimetatakse nõrgale söövitavale keskkonnale vastupidavat terast tavaliselt roostevabaks teraseks, samas kui keemiliselt söövitavale keskkonnale vastupidavat terast nimetatakse happekindlaks teraseks. Keemilise koostise erinevuste tõttu ei pruugi esimene olla keemilisele korrosioonile vastupidav, teisel on aga üldiselt roostevaba omadused. Roostevaba terase korrosioonikindlus sõltub terases leiduvatest legeerelementidest. Tavaliselt jagatakse metallograafilise struktuuri järgi tavaline roostevaba teras kolme tüüpi: austeniitse roostevaba teras, ferriitse roostevaba teras ja martensiitteras. Nende kolme esmase metallograafilise konstruktsiooni põhjal on spetsiifiliste nõuete ja eesmärkide jaoks välja töötatud ka dupleksteras, sademekindlast roostevabast terasest ja kõrglegeeritud terasest, mille rauasisaldus on alla 50%.
Klassifikatsioon metallograafilise struktuuri järgi:
Austeniit roostevaba teras: Peamiselt on näokeskse kuupstruktuuriga (CY faas) ilma magnetismita. Seda saab tugevdada peamiselt külmtöötlemise teel, mis võib põhjustada mõningast magnetismi. Ameerika Raua- ja Teraseinstituut (AISI) kasutab austeniitse roostevaba terase tähistamiseks numbreid 200 ja 300 seeriatest, nagu 304.
Ferriitne roostevaba teras: Peamiselt on kehakeskse magnetiliste omadustega kuubikujuline struktuur (faas). Tavaliselt ei saa seda kuumtöötlemisega karastada, kuid külmtöötlemisega saab seda veidi tugevdada. AISI tähistab seda tüüpi numbritega nagu 430 ja 446.
Martensiitne roostevaba teras: selle maatriksil on martensiitne struktuur (kas kehakeskne kuup või kuup), millel on magnetilised omadused ja võime reguleerida mehaanilisi omadusi kuumtöötluse abil. AISI kasutab martensiitsete roostevabade teraste tähistamiseks selliseid numbreid nagu 410, 420 ja 440. Martensiit võib kõrgel temperatuuril avaldada austeniitset struktuuri ja sobiva kiirusega toatemperatuurini jahutamisel muutuda martensiidiks (tuntud kui kõvenemine).
Austeniit-ferriit (dupleks) roostevaba teras: Ühendab austeniitse ja ferriitse faasi, kusjuures vähemusfaas moodustab tavaliselt rohkem kui 15% struktuurist, ja sellel on magnetilised omadused. Roostevaba dupleksterast saab tugevdada külmtöötlemise teel, tüüpiliseks näiteks on 329. Võrreldes austeniitse roostevaba terasega, on dupleksroostevabadel terastel suurem tugevus ja parem vastupidavus teradevahelisele korrosioonile, kloriidi pingekorrosioonile ja punktkorrosioonile.
Sademetega kõvenev roostevaba teras: Sellel on austeniit- või martensiitmaatriks ja seda saab kõvendada sademetega kõveneva töötlusega. AISI tähistab seda 600-seeria numbritega, näiteks 630 või 17-4PH. Üldiselt on austeniitsel roostevabal terasel oma legeerelementide tõttu parem korrosioonikindlus. Ferriitne roostevaba teras sobib kergelt söövitavasse keskkonda, samas kui martensiitsed ja sademekindlad roostevabad terased sobivad ideaalselt kerge korrosiooniga keskkondadesse, kus on vaja suurt tugevust või kõvadust.
Paksuse erinevus:
Valtsimisprotsessi käigus tekkivate rullide väiksemate deformatsioonide tõttu võib terasplaatide paksus veidi varieeruda, olles sageli keskelt paksem ja servadest õhem. Paksuse mõõtmisel kohustab riiklik standard mõõtma plaadi keskmisest osast.
Tolerantsid liigitatakse turu ja klientide nõudmiste põhjal üldiselt suurteks ja väikesteks.
Roostevaba terase roostekindlust mõjutavad tegurid:
Legeeritud elemendi sisu: Üldiselt on teras, mille kroomisisaldus on üle 10,5%, vähem roostetundlik. Suurem nikli- ja kroomisisaldus suurendab korrosioonikindlust, nagu näiteks roostevaba terase 304 puhul, mis sisaldab 8-10% niklit ja 18-20% kroomi, muutes selle tavaliselt roostekindlaks.
Täiustamisprotsessid: Roostevaba terase korrosioonikindlust mõjutavad ka tootmisprotsessid. Kvaliteetsed roostevaba terase tootjad, kellel on täiustatud seadmed ja tehnikad, suudavad tagada toote stabiilse kvaliteedi, kontrollides täpselt sulamielemente, eemaldades lisandeid ja hoides terasest toorikute jaoks optimaalseid jahutustemperatuure, tootes seeläbi vähem roostetundlikku terast. Seevastu väiksemad vananenud tehnoloogiaga tootjad ei pruugi lisandeid tõhusalt eemaldada, mille tulemuseks on tooted, mis on rooste suhtes tundlikumad.
Väliskeskkond: Roostevaba teras talub paremini roostet kuivas ja ventileeritavas keskkonnas. Kõrge õhuniiskus, pikaajalised vihmased tingimused või kõrge happe- või leelisesisaldusega keskkond põhjustavad tõenäolisemalt roostetamist. Isegi 304 roostevaba teras võib karmides keskkonnatingimustes roostetada.
Roostevaba terase rooste eemaldamise tehnikad:
Keemilised meetodid: Kasutage roostetanud ala passiveerimiseks marineerimispastat või pihustit, moodustades korrosioonikindluse taastamiseks kroomoksiidkile. Pärast marineerimist on oluline loputada puhta veega, et eemaldada põhjalikult kõik saasteained ja happejäägid. Abiks võib olla ka poleerimine seadmega ja hilisem poleerimisvahaga tihendamine.
Mehaanilised meetodid: Tõhusad on sellised meetodid nagu liivapritsiga töötlemine, klaasi- või keraamiliste osakestega haavlipuhastus, lihvimine ja poleerimine. Mehaaniline puhastus võib eemaldada saasteained, nagu eemaldatud materjalid, poleerimisjäägid või osakesed, mis võivad kaasa aidata korrosioonile, eriti niisketes tingimustes. Mehaaniline puhastus on kõige tõhusam kuivades tingimustes. Kuid see puhastab ainult pinda ega muuda materjalile omast korrosioonikindlust. Seetõttu on soovitatav pärast mehaanilist puhastamist poleerida ja vahatada.
Levinud roostevaba terase klassid ja omadused:
304 roostevaba teras: Üks enimkasutatud austeniitsetest roostevabast terasest, sobib süvatõmmatavate detailide, happetransporditorude, mahutite, konstruktsiooniosade ja erinevate instrumentide korpuste valmistamiseks. Seda saab kasutada ka mittemagnetiliste madala temperatuuriga seadmete ja komponentide jaoks.
304L roostevaba teras: välja töötatud selleks, et lahendada 304 roostevaba terase teradevahelise korrosiooni tendentsi teatud tingimustes Cr23C6 sademete tõttu. Võrreldes roostevaba terasega 304 pakub see paremat sensibiliseerimiskindlust teradevahelisele korrosioonile, omadused on sarnased roostevaba terasega 321, kuid on veidi väiksema tugevusega. Seda kasutatakse peamiselt korrosioonikindlate seadmete ja osade jaoks, mis vajavad keevitamist ilma lahusega töötlemata.
304H roostevaba teras: alamhulk 304 süsinikusisaldusega 0,04% kuni 0,10%, mis pakub paremat jõudlust kõrgel temperatuuril kui standardne 304.
316 roostevaba teras: lisab molübdeeni terasele 10Cr18Ni12, tagades suurepärase korrosioonikindluse vähendavas keskkonnas ja suurepärase vastupidavuse täppide tekkele, muutes selle sobivaks kasutamiseks merevees ja muudes ainetes.
316L roostevaba teras: Madala süsinikusisaldusega teras, millel on hea sensibiliseerimiskindlus ja teradevahelise korrosioonikindlus, mis sobib paksuse läbilõikega keevitatud komponentide ja seadmete jaoks, nagu naftakeemiaseadmete korrosioonikindlad materjalid.
316H roostevaba teras: alamhulk 316, mille süsinikusisaldus on 0.04% kuni 0,10%, mis pakub paremat jõudlust kõrgel temperatuuril.
317 roostevaba teras: Pakub paremat pigistus- ja roomamiskindlust kui 316L, sobib naftakeemiaseadmete ja seadmete orgaanilistele hapetele vastupidavaks muutmiseks.
321 roostevaba teras: titaaniga stabiliseeritud austeniitsest roostevabast terasest, mis tagab parema teradevahelise korrosioonikindluse ja head mehaanilised omadused kõrgel temperatuuril. Üldiselt ei soovitata seda kasutada väljaspool kõrge temperatuuriga või vesinikukindlaid rakendusi.
347 roostevaba teras: nioobiumiga stabiliseeritud austeniitsest roostevaba teras, mille teradevaheline korrosioonikindlus on sarnane 321-ga happelises, leeliselises ja soolases keskkonnas ning heade keevitusomadustega. Seda kasutatakse peamiselt energia- ja naftakeemiatööstuses konteinerite, torujuhtmete, soojusvahetite, šahtide ja tööstuslike ahjude ahjutorude jaoks.
904L roostevaba teras: superausteniitne roostevaba teras, mille niklisisaldus on 24%-26% ja süsinikusisaldus alla 0,02%, mis pakub suurepärast korrosioonikindlust, eriti mitteoksüdeerivates hapetes, nagu väävel-, äädik-, sipelg- ja fosforhapped. See on korrosioonikindel väävelhappes temperatuuril alla 70 kraadi ning vastupidav äädikhappe ja sipelg-äädikhappe segude mis tahes kontsentratsioonile ja temperatuurile. Mõned Euroopa instrumenditootjad kasutavad 904L võtmeosade jaoks, nagu E+H massivoolumõõturite mõõtetorud ja Rolexi kellade korpused.
440C roostevaba teras: Martensiitsetest roostevabast terasest kõrgeima kõvadusega roostevaba teras, kõvadusega HRC57. Seda kasutatakse peamiselt düüside, laagrite, klapisüdamike, klapipesade, hülside ja klapivarrede jaoks.
17-4PH roostevaba teras: HRC44 kõvadusega martensiitsest sademekindlast roostevabast terasest, millel on kõrge tugevus, kõvadus ja korrosioonikindlus. See ei sobi temperatuurile üle 300 kraadi ja seda kasutatakse tavaliselt avamereplatvormide, turbiinilabade, klapisüdamike, klapipesade, hülside ja klapivarrede jaoks.
300-seeria – kroom-nikkelausteniitsest roostevaba teras:
301: Pakub head elastsust, sobib toodete vormimiseks ja võib mehaanilise töötlemisega kiiresti kõveneda. Sellel on parem kulumiskindlus ja väsimustugevus kui 304 roostevaba teras.
302: Põhimõtteliselt 304 variant suurema süsinikusisaldusega, mis saavutab suurema tugevuse külmvaltsimise teel.
302B: Sisaldab kõrgemat räni, et suurendada oksüdatsioonikindlust kõrgetel temperatuuridel.
303 ja 303Se: vastavalt väävlit ja seleeni sisaldavad roostevabad terased, mis on mõeldud lihtsaks töötlemiseks ja kõrge pinna heledusega. 303Se roostevaba terast kasutatakse ka rakendustes, mis nõuavad kuumtöödeldud.
304N: Sisaldab tugevuse suurendamiseks lämmastikku.
305 ja 384: Kõrgema niklisisaldusega ja madala kõvastumise kiirusega, sobib kõrgeks külmvormimiseks.
308: Kasutatakse keevitusvarrastes.
