Neerslaghardend roestvrij staal is een categorie roestvrij staallegeringen die een warmtebehandelingsproces ondergaan, genaamd precipitatieharden, om hun sterkte en hardheid te vergroten. Dit proces omvat de vorming van fijne neerslagen (kleine deeltjes) in de microstructuur van het staal, die de dislocatiebeweging belemmeren, wat leidt tot een toename van mechanische eigenschappen zoals sterkte en hardheid.
Belangrijkste kenmerken van precipitatiehardend roestvrij staal:
Hoge sterkte en corrosiebestendigheid: Door precipitatie gehard roestvrij staal behoudt de corrosieweerstand die typisch is voor roestvrij staal, terwijl ook een hoge sterkte wordt bereikt door het warmtebehandelingsproces.
Warmtebehandelingsproces:
1. Oplossing warmtebehandeling: Het staal wordt verwarmd tot een hoge temperatuur (meestal rond de 1000°C tot 1100°C) om de legeringselementen (zoals aluminium, koper of niobium) op te lossen tot een vaste oplossing.
2. Veroudering: Na het blussen (snel afkoelen) wordt het staal bij een lagere temperatuur (rond de 500°C tot 700°C) verouderd. Dit bevordert het neerslaan van verhardende deeltjes die de dislocatiebeweging belemmeren, waardoor het materiaal wordt versterkt.
3. Samenstelling: Neerslaggehard roestvast staal wordt doorgaans gelegeerd met elementen zoals koper, aluminium, niobium, titanium of molybdeen, die bijdragen aan het neerslaan van harde fasen die de sterkte van het staal vergroten.
Cijfers: Een bekend voorbeeld van precipitatiegehard roestvrij staal is het 17-4 PH roestvrij staal, dat ijzer, chroom, nikkel en koper bevat. Andere kwaliteiten, zoals 15-5 PH en 13-8 Mo, worden ook vaak gebruikt in toepassingen die een combinatie van hoge sterkte en corrosieweerstand vereisen.
Toepassingen: Neerslaggehard roestvast staal wordt veel gebruikt in industrieën waar zowel hoge sterkte als corrosiebestendigheid essentieel zijn, zoals in:
1. Lucht- en ruimtevaart: Vliegtuigonderdelen, turbinebladen, bevestigingsmiddelen.
2. Medisch: Chirurgische instrumenten, implantaten.
3. Chemische verwerking: Pompen, kleppen en andere componenten die worden blootgesteld aan zware omstandigheden.
4.Marine: Componenten blootgesteld aan zoutwateromgevingen.
1. Voordelen:
Hoge sterkte vergelijkbaar met sommige gereedschapsstaalsoorten.
Uitstekende weerstand tegen corrosie en oxidatie, vooral in omgevingen met hoge temperaturen en agressieve omstandigheden.
Goede vervormbaarheid en bewerkbaarheid in opgeloste toestand.
2. Nadelen:
Kan duurder zijn dan ander roestvast staal vanwege legeringselementen en verwerking.
Veroudering bij hoge temperaturen gedurende lange perioden kan leiden tot verbrossing als het niet zorgvuldig wordt gecontroleerd.
Voorbeeldkwaliteiten van precipitatiehardend roestvrij staal:
1,17-4 PH (ook bekend als 630): Bevat ongeveer 17% chroom, 4% nikkel en 4% koper. Deze kwaliteit is een van de meest gebruikte en biedt een combinatie van goede mechanische eigenschappen en corrosieweerstand.
2,15-5 PH: Vergelijkbaar met 17-4 PH maar met iets hogere taaiheid en corrosieweerstand, vaak gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en chemische industrie.
3.13-8 ma: Bevat ongeveer 13% chroom, 8% nikkel en molybdeen en biedt superieure weerstand tegen spanningscorrosie.
Samenvattend zijn precipitatiehardende roestvaste staalsoorten zeer veelzijdige materialen die de voordelen van de corrosieweerstand van roestvast staal combineren met verbeterde mechanische eigenschappen zoals hoge sterkte, waardoor ze geschikt zijn voor veeleisende toepassingen in meerdere industrieën.
