Rostfritt stål - en introduktion

Rostfritt stål är samlingsnamnet för en grupp järnbaserade legeringar med den gemensamma nämnaren att de innehåller minst 10% och oftast mer än 12% av legeringsämnet krom. I motsats till ordinära stål och som namnet antyder uppvisar rostfria stål god resistens mot korrosion i fuktig luft och syresatt vanligt vatten. Denna korrosionsbeständigheten härrör från faktumet att det i vanlig luft bildas på stålets yta ett tunt skyddande oxidskikt bestående huvudsakligen av kromoxid.

Många rostfria stål legeras med förutom krom även nickel. En annan vanlig legeringstillsats är molybden och dessutom finns rostfria stål som innehåller koppar, kväve eller titan. Rent allmänt förbättras korrosionsbeständigheten med ökat legeringsinnehåll och höglegerade rostfria stål kan vara motståndiga mot angrepp från aggressive kemikalier, typ syror, eller i ytterst korrosiva miljöer såsom havsvatten.

Det är lämpligt att uppdela rostfria stål i fyra grupper vars benämning hänvisar till den dominerande mikrostrukturtypen:

Klassificering efter struktur

Ferritiska rostfria stål

Ferritiska stål som ibland benämns kromstål är i grund och botten järnbaserade legeringar innehållande krom i halter 12 - 25 % men vissa sorter innehåller även lite nickel, molybden eller titan. De har god korrosionsbeständighet men är ganska mjuka med mekaniska egenskaper i nivå med ordinära konstruktionsstål, typ S235. Ferritiska stål är relativt lättsvetsade men de mekaniska egenskaperna kan inte förbättras genom härdning. Stålen är magnetiska.

Ferrit-austenitiska rostfria stål

Ferrit-austenitiska rostfria stål, ofta kallade duplexa stål, är ganska höglegerade och är magnetiska. De kan inte härdas men uppvisar ganska hög hållfasthet och deras korrosionsegenskaper är i allmänhet mycket goda. Duplexa stål är för det mesta ganska lätta att svetsa.

Austenitiska rostfria stål

Austenitiska rostfria stål innehåller förutom krom oftast minst 8% av nickel. Högre legerade sorter legeras dessutom ofta med molybden, och ibland även kväve koppar eller titan. Den vanligaste sorten av rostfritt stål med 18% krom och 8% nickel är av austenitisk typ. Austenitiska stål är i allmänhet icke magnetiska man kan under vissa omständigheter uppvisa svag magnetism. Korrosionshärdigheten sträcker sig från god till utmärkt beroende på legeringsinnehåll. Denna typ av stål är även ganska beständig mot värme och används ofta i applikationer som innefattar exponering mot högre temperaturer. Austenitska stål är ganska mjuka och kan inte härdas, men de är lättsvetsade och karaktäriseras av utmärkt kallformbarhet.

Martensitiska rostfria stål

Martensitiska rostfria stål kombinerar krom med en varierande mängd kol. Den sistnämnda betraktas snarare som en förorening i de andra rostfria typerna. Kolets närvaro tillåter att de martensitiska stålen kan härdas till höga hållfasthetsnivåer varför de används för maskinkomponenter där ett visst korrosionsskydd fordras, vattenpumpar till exempel. Martensitiska stål uppvisar tack vare innehållet av kol sämre korrosionshärdighet än andra typer av rostfria stål och dessutom är mycket svårare att svetsa. Dessa stål är magnetiska.