Saostuskovettuva ruostumaton teräs on ruostumattoman teräksen metalliseosten luokka, joille tehdään lämpökäsittely, jota kutsutaan saostuskarkaisuksi niiden lujuuden ja kovuuden lisäämiseksi. Tässä prosessissa teräksen mikrorakenteessa muodostuu hienojakoisia saostumia (pieniä hiukkasia), jotka estävät dislokaatioliikettä, mikä lisää mekaanisia ominaisuuksia, kuten lujuutta ja kovuutta.
Saostuskovettuvien ruostumattomien terästen tärkeimmät ominaisuudet:
Korkea lujuus ja korroosionkestävyys: Sadekarkaisut ruostumattomat teräkset säilyttävät ruostumattomille teräksille tyypillisen korroosionkestävyyden ja saavuttavat samalla korkean lujuuden lämpökäsittelyprosessin kautta.
Lämpökäsittelyprosessi:
1. Ratkaisun lämpökäsittely: Teräs kuumennetaan korkeaan lämpötilaan (yleensä noin 1000-1100°C) seosalkuaineiden (kuten alumiinin, kuparin tai niobiumin) liuottamiseksi kiinteäksi liuokseksi.
2. Ikääntyminen: Karkaisun (nopea jäähdytys) jälkeen terästä vanhennetaan alemmassa lämpötilassa (noin 500 °C - 700 °C). Tämä edistää dislokaatioliikettä estäviä kovettuvien hiukkasten saostumista ja vahvistaa siten materiaalia.
3. Koostumus: Saostuskarkaistuihin ruostumattomiin teräksiin on tyypillisesti seostettu alkuaineita, kuten kuparia, alumiinia, niobia, titaania tai molybdeeniä, jotka edistävät teräksen lujuutta parantavien kovien faasien saostumista.
Arvosanat: Tunnettu esimerkki sadekarkaistusta ruostumattomasta teräksestä on 17-4 PH ruostumaton teräs, joka sisältää rautaa, kromia, nikkeliä ja kuparia. Muita laatuja, kuten 15-5 PH ja 13-8 Mo, käytetään myös yleisesti sovelluksissa, joissa vaaditaan korkean lujuuden ja korroosionkestävyyden yhdistelmää.
Sovellukset: Sadekarkaistuja ruostumattomia teräksiä käytetään laajalti teollisuudessa, joissa sekä korkea lujuus että korroosionkestävyys ovat tärkeitä, kuten:
1. Ilmailu: Lentokoneiden komponentit, turbiinien siivet, kiinnikkeet.
2. Lääketieteellinen: Kirurgiset instrumentit, implantit.
3. Kemiallinen käsittely: Pumput, venttiilit ja muut osat, jotka ovat alttiina ankarille ympäristöille.
4. Meri: Komponentit, jotka ovat alttiina suolavedelle.
1. Edut:
Korkea lujuus, joka on verrattavissa joihinkin työkaluteräksiin.
Erinomainen korroosion- ja hapettumiskestävyys, erityisesti korkeissa lämpötiloissa ja aggressiivisissa ympäristöissä.
Hyvä muovattavuus ja työstettävyys liuoskäsitellyssä tilassa.
2. Haitat:
Voi olla kalliimpaa kuin muut ruostumattomat teräkset seosaineiden ja käsittelyn vuoksi.
Vanheneminen korkeissa lämpötiloissa pitkiä aikoja voi johtaa haurastumiseen, jos sitä ei valvota huolellisesti.
Esimerkkilaatuja saostuskovettuvista ruostumattomista teräksistä:
1,17-4 PH (tunnetaan myös nimellä 630): Sisältää noin 17 % kromia, 4 % nikkeliä ja 4 % kuparia. Tämä laatu on yksi yleisimmin käytetyistä ja tarjoaa yhdistelmän hyviä mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä.
2,15-5 PH: Samanlainen kuin 17-4 PH, mutta hieman korkeampi sitkeys ja korroosionkestävyys, käytetään usein ilmailu- ja kemianteollisuudessa.
3.13-8 ma: Sisältää noin 13 % kromia, 8 % nikkeliä ja molybdeeniä, mikä tarjoaa erinomaisen jännityskorroosion kestävyyden.
Yhteenvetona voidaan todeta, että sadekarkaistuvat ruostumattomat teräkset ovat erittäin monipuolisia materiaaleja, joissa yhdistyvät ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden edut parannettuihin mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten korkea lujuus, mikä tekee niistä soveltuvia vaativiin sovelluksiin useilla teollisuudenaloilla.
