Våra handböcker inom Metallkunskap Stål Rostfria stål – Egenskaper och valda tillämpningar 1.1 Beteckningssystem för rostfria stål

1.1 Beteckningssystem för rostfria stål

Skriv ut

Innehållsförteckning

1.1.1 Beteckningssystem för rostfria stål

Det finns flera beteckningssystem för rostfria stål. Det gamla tresiffriga systemet från American Iron and Steel Institute (AISI) används fortfarande, bland annat i standardiseringsdokument från ASTM, men utökas inte. Den har till stor del ersatts av UNS systemet som dominerar i Nordamerika. Inom Europa använd EN systemet som numera har ersatt de svenska SS beteckningar. Det är viktigt att notera att det inte finns exakt korrespondens mellan de olika systemen – till exempel infattas 1.4401 (SS2347, 2.1%Mo) och 1.4436 (SS2343, 2,7%Mo) av beteckningen 316. Det finns även ett ISO system att ange stålsammansättningar, där exempelvis 1.4539 anges som X1NiCrMoCu25-20-5 och ett UNS beteckningssystem som inkluderar komponenter från såväl EN som UNS. För duplexa stål finns det ett frekvent använt beteckningssystem, som reflekteras i både Sandviks och Outokumpus produktsortiment. Dessa stål anges av fyra siffror som representerar kromhalten och nickelhalten.

Figur 11.

1.1.2 Applikationsexempel 1: Papper och massa

Papperstillverkning är en stor utmaning för materialtillverkare. Krav på nollutsläpp till den yttre miljön och därmed recirkulerande processlösningar, driver upp kloridnivåerna och aggressiviteten i processmiljön. Utvecklingen av Sveriges andra stora basnäring, papper och massa, har gått hand i hand med rostfriindustrins utveckling och många stålsorter har utvecklats för specifika processteg:

Kokare. Framställning av kemisk massa kräver hög korrosionsmotsstånd i de stora tryckkärlen där massan kokas med syra (i sulfitprocessen) eller lut (i den nu dominerande sulfatprocessen). Korrosivitet är avsevärt lägre i sulfatprocessen och kolstål kan vara ett alternativ, men risken för alkalisk spänningskorrosion innebär att rostfria material ofta föredras. En lösning är kompoundmaterial, där den lastbärande kolstål har ett invändigt skikt av cirka 3 mm 1.4432 /1.4404 (AISI 316L). Duplexa stål har dock gjort stora framsteg eftersom den högre hållfastheten gör att man kan minska väggtjockleken. Detta har stor betydelse för en kokare som kan vara 50-70m hög.

Blekning: Klorblekningsprocesser med Cl₂ eller ClO₂ ger en mycket korrosiv miljö som kräver höglegerade rostfria stål. Superaustenitiska 6%-Mo stål som 1.4547 (254 SMO) eller superduplexa stål som 1.4410 (2507) används ofta, men vissa komponenter kräver nickelbaslegeringar eller titan för att få en rimlig livslängd. Nya klorfria processer som är baserade på väteperoxid eller ozon är betydligt mindre aggressiva mot rostfria stål.

Sugvalsmantlar: Vid papperstillverkningen är inte korrosionsproblemen så stora, då kloridhalter och temperaturer är måttliga. Vanligen används enklare rostfria stål som 1.4301 och 1.4401. Ett intressant materialtekniskt problem utgör sugvalsmantlarna som extraherar vätskan ur massan och därmed möjliggöra fortsatt torkning och upplindning på valsar. Sugvalsmantlarna har traditionellt centrifugalgjutits, men tillverkas idag ofta av varmvalsad rostfri plåt. Den varmvalsade plåten formas till en rund vals, svetsas och värmebehandlas. Därefter borras upp till en miljon hål i sugvalsmanteln. Materialkraven god skärbarhet i kombination med hög utmattningshållfasthet uppfylls av duplexa stål som 1.4417 och 1.4162.

En del typiska data som kan användas som underlag vid materialval, exempelvis inom papperstillverkning, är korrosionshastigheter och utmattningsresistens.