Nedbørsherding rustfritt stål er en kategori av rustfrie stållegeringer som gjennomgår en varmebehandlingsprosess kalt nedbørsherding for å øke deres styrke og hardhet. Denne prosessen involverer dannelse av fine utfellinger (små partikler) i stålets mikrostruktur, som hindrer dislokasjonsbevegelser, noe som fører til en økning i mekaniske egenskaper som styrke og hardhet.
Nøkkelfunksjoner ved nedbørsherding av rustfritt stål:
Høy styrke og korrosjonsbestandighet: Nedbørsherdende rustfritt stål opprettholder korrosjonsmotstanden som er typisk for rustfritt stål, samtidig som de oppnår høy styrke gjennom varmebehandlingsprosessen.
Varmebehandlingsprosess:
1. Løsning varmebehandling: Stålet varmes opp til høy temperatur (vanligvis rundt 1000 °C til 1100 °C) for å løse opp legeringselementene (som aluminium, kobber eller niob) til en fast løsning.
2. Aldring: Etter bråkjøling (rask avkjøling) eldes stålet ved en lavere temperatur (rundt 500°C til 700°C). Dette fremmer utfelling av herdende partikler som hindrer dislokasjonsbevegelse, og styrker dermed materialet.
3. Sammensetning: Nedbørsherdet rustfritt stål er vanligvis legert med elementer som kobber, aluminium, niob, titan eller molybden, som bidrar til utfelling av harde faser som øker stålets styrke.
Karakterer: Et velkjent eksempel på nedbørsherdet rustfritt stål er 17-4 PH rustfritt stål, som inneholder jern, krom, nikkel og kobber. Andre kvaliteter, som 15-5 PH og 13-8 Mo, brukes også ofte i applikasjoner som krever en kombinasjon av høy styrke og korrosjonsbestandighet.
Søknader: Nedbørsherdet rustfritt stål er mye brukt i bransjer der både høy styrke og korrosjonsbestandighet er avgjørende, for eksempel i:
1. Luftfart: Flykomponenter, turbinblader, festemidler.
2. Medisinsk: Kirurgiske instrumenter, implantater.
3. Kjemisk behandling: Pumper, ventiler og andre komponenter utsatt for tøffe miljøer.
4. Marine: Komponenter utsatt for saltvannsmiljøer.
1. Fordeler:
Høy styrke som kan sammenlignes med enkelte verktøystål.
Utmerket motstand mot korrosjon og oksidasjon, spesielt i høye temperaturer og aggressive miljøer.
God formbarhet og bearbeidbarhet i løsningsbehandlet tilstand.
2. Ulemper:
Kan være dyrere enn andre rustfrie stål på grunn av legeringselementer og bearbeiding.
Aldring ved høye temperaturer i lange perioder kan føre til sprøhet hvis den ikke kontrolleres nøye.
Eksempler på nedbørherding av rustfritt stål:
1,17-4 PH (også kjent som 630): Inneholder ca. 17 % krom, 4 % nikkel og 4 % kobber. Denne karakteren er en av de mest brukte og tilbyr en kombinasjon av gode mekaniske egenskaper og korrosjonsbestandighet.
2,15-5 PH: Ligner på 17-4 PH, men med litt høyere seighet og korrosjonsbestandighet, ofte brukt i romfart og kjemisk industri.
3,13-8 mnd: Inneholder ca. 13 % krom, 8 % nikkel og molybden, og gir overlegen motstand mot spenningskorrosjon.
Oppsummert er nedbørsherdende rustfritt stål svært allsidige materialer som kombinerer fordelene med rustfritt ståls korrosjonsmotstand med forbedrede mekaniske egenskaper som høy styrke, noe som gjør dem egnet for krevende bruksområder på tvers av flere bransjer.
