|
Roestvast staal, ook RVS of inox genoemd en in de volksmond beter bekend als roestvrij staal, is een legering van hoofdzakelijk ijzer, chroom, nikkel en koolstof. Om van roestvast staal te kunnen spreken, is minimaal 10,5% chroom en maximaal 1,2% koolstof nodig. Verder zijn in veel soorten roestvast staal ook de elementen molybdeen, titanium, mangaan, stikstof en silicium terug te vinden.
Het eerste roestvaste staal werd op 13 augustus 1913 door Harry Brearley in het laboratorium Brown-Firth gegoten, nadat hem in 1912 gevraagd was onderzoek voor de wapenindustrie te doen. |
• 1 AISI 304, 316, 316L en 316Ti
• 2 18/8 en 18/10 • 3 Overzicht van benamingen • 4 Eigenschappen • 4.1 Roestvast • 4.2 Hard • 4.3 Niet-magnetisch • 4.4 De vijand is chloor • 4.5 Elasticiteitsmodulus • 4.6 Treksterkte • 5 Drie families • 6 Roestvrij versus roestvast • 7 Passiveren van roestvast staal |
|
1. AISI 304, 316, 316L en 316Ti
Industrieel gebruikt men veelal de Amerikaanse normalisatie: • AISI 304 (1.4301) bestaat uit 18% chroom en 8% nikkel. Deze legering is niet magnetisch en niet hardbaar. • Een meer corrosiebestendige maar duurdere soort is AISI 316 (EN 1.4401) met 16% chroom en 10% nikkel en 2% molybdeen. Type 316 is beter bestand tegen zoutcorrosie en wordt veel toegepast in de scheikundige industrie. |
• 316L (1.4404, "L" staat voor "low carbon") heeft een laag koolstofgehalte om een gemakkelijker lasbaar roestvast staal te verkrijgen, en de corrosiegevoeligheid na het lassen te beperken. • Een andere manier om dit staal lasbaarder te maken is door toevoeging van titaan aan de legering, hetgeen het type 316Ti (1.4571) oplevert. Deze oplossing is technisch vrijwel evenwaardig. Alleen wanneer men architecturale toepassingen beschouwt, moet men rekening houden met een "typisch" slijpbeeld van titaangelegeerde soorten. |
|
2. 18/8 en 18/10
Op gebruiksvoorwerpen uit roestvast staal vindt men dikwijls een vermelding als: • inox 18/8. Dit geeft aan dat de legering uit 18% chroom, 8% nikkel bestaat. Deze legering heeft een mechanische treksterkte van 600 N/mm² en een hardheid van 175–200 HB. Het is een veelgebruikt staal vanwege zijn goede warmteongevoeligheid tot 400°C. |
Dit staal staat ook bekend als AISI 304 (1.4301) of AISI 302. Het is uitstekend geschikt voor koude deformatie, waarbij de zgn. koudeversteviging optreedt. De lasbaarheid is zeer goed. Het is een austenitisch corrosievast chroomnikkelstaal. • inox 18/10. Dit geeft aan dat de legering uit 18% chroom en 10% nikkel bestaat. |
3. Overzicht van benamingen
|
|
|
5. Drie families
Roestvast staal wordt afhankelijk van zijn metallurgische structuur in families onderverdeeld. • Martensitische staaltypen indien een hoge hardheid is vereist, bv. voor messen, schoepen en assen. Een voorbeeld van martensitisch staal is staal met AISI-nummer 431 of 440 A, B en C. • Ferritische staaltypen zijn geschikt voor toepassingen in een weinig agressief milieu. • Austenitische staaltypen zijn uitstekend geschikt voor koude deformatie en zijn zeer goed lasbaar. |
|
|
6. Roestvrij versus roestvast
De benaming roestvrij die in algemeen taalgebruik zeer gewoon is, wordt in de vaktaal van metallurgen niet gebruikt.[bron?] Roestvrij staal zal wel degelijk roesten. Deze oxidehuid kan echter afsluitend zijn,[1] waardoor in bepaalde gevallen geen verdere roestvorming zal plaatsvinden of deze roestvormig erg vertraagd zal worden. In omstandigheden die hardnekkig genoeg zijn, of bij beschadiging van de beschermende oxidehuid, kan de roestvorming plaatselijk extra snel plaatsvinden. Dit wordt o.a. veroorzaakt door chloriden of andere metalen die zich nestelen in het oppervlak. Dit is ook de reden, waarom bij het bewerken van RVS geen stalen gereedschappen gebruikt mogen worden. Praktischer is echter om na het verwerken, het RVS te behandelen waarbij alle mogelijke verontreinigingen worden verwijderd. Dit is het zogenaamde beitsen, waarbij langs chemische weg alle verontreinigingen worden opgelost en verwijderd. |
7. Passiveren van roestvast staal
Door diverse bewerkingen die producten van roestvast staal ondergaan, kunnen aan de buitenzijde van het metaaloppervlak veranderingen ontstaan, waardoor het roestvaste karakter tijdelijk of blijvend wordt aangetast. Normaal beschermt een passieve laag dichroomtrioxide (Cr2O3) het metaal. Deze laag wordt in stand gehouden, door een bijzondere eigenschap van roestvast staal. Als namelijk het metaaloppervlak wordt beschadigd, dan zal als regel de passieve laag vrij snel herstellen als er voldoende zuurstof voorhanden is. Er zijn echter omstandigheden, waarbij dit herstel niet plaatsvindt. Door diverse bewerkingen wordt namelijk het evenwicht dusdanig verstoord , dat de passieve toestand verdwijnt en er een actieve laag ontstaat. Dit kan optreden bij bewerkingen als lassen, buigen of verspanen, waardoor zuurstofarme plaatsen ontstaan en herstel uitblijft. Hierdoor verdwijnen de roestvaste eigenschappen en kan bij blootstelling aan gassen of vloeistoffen corrosie optreden. Om dit euvel tegen te gaan, is er een methode ontwikkeld, waarbij de ontstane actieve laag weer wordt omgezet naar een passieve laag. Het is hierbij meestal gewenst de bewerkte producten te ontvetten en daarna te beitsen met een mengsel van salpeterzuur (HNO3) en fluorzuur (HF),om verontreinigingen van het metaaloppervlak te verwijderen. Dit kan nodig zijn bij gelaste oppervlakken en bij gedraaide voorwerpen waarbij een koelvloeistof wordt gebruikt. Het eigenlijke passiveren geschiedt door een behandeling in een bad met salpeterzuur, waardoor de passieve toestand terugkeert door herstel van het laagje chroomoxide. Door deze behandeling krijgt het onderliggende metaal zijn oorspronkelijke corrosiebescherming terug. |