Een van de belangrijkste eigenschappen van roestvrij staal, "Inox" genoemd, is hun weerstand tegen corrosie. De weerstand van deze metaallegeringen tegen chemische aantasting door corrosieve producten komt voort uit hun vermogen om zichzelf te beschermen door de spontane vorming op hun oppervlak van een complexe film van chroomoxiden en -hydroxiden, de "passieve laag" genoemd, die het metalen substraat beschermt. wijdverspreide corrosie en plaatselijke aanvallen. Deze extreem dunne laag, in de orde van grootte van 1,0 tot 2,0 nm dik, maakt de corrosiesnelheid verwaarloosbaar. (Originele roestvrijstalen ID)
Het belangrijkste element in roestvrij staal is chroom, maar er zijn ook andere elementen
zoals molybdeen, nikkel, enz. hebben ook invloed op de corrosieweerstand. Hoe dan ook,
Elementen zoals chloriden kunnen onder bepaalde omstandigheden passieve filmdegradatie veroorzaken
afhankelijk van hun concentratie, de temperatuur en natuurlijk het type roestvrij staal dat wordt gebruikt. Het komt erdoor
Het is belangrijk om de agressies te kennen waaraan roestvast staal wordt blootgesteld om de soort te kiezen.
meer geschikt.
(Bron-ID inox)
BESCHRIJVING VAN ROESTVRIJ STAAL GROEPEN EN SOORTEN:(Bron-ID inox en ISO 3506)
Roestvast staal kan worden onderverdeeld in vier grote families met elk hun eigen kenmerken.
Austenitische roestvaste staalsoorten
Martensitische roestvaste staalsoorten
Ferritisch roestvast staal
Austeno-ferritische roestvaste staalsoorten ook wel "Duplex" genoemd.
1. Austenitisch roestvast staal (klasse A1 tot A5)
Dit zijn veruit de bekendste en meest verspreide roestvaste staalsoorten: Naast een minimaal chroomgehalte van rond de 17% nikkel (meestal 7% en meer) en mogelijke toevoegingen molybdeen, titanium, niobium,...
Om de gevoeligheid voor bewerkingsharden te verminderen, kan koper worden toegevoegd aan staalsoorten A1 tot A5.
Hun trekmechanische eigenschappen zijn over het algemeen bescheiden, maar spanningsharden kan bepaalde soorten aanzienlijk verbeteren.
Anderzijds maakt hun gebrek aan brosheid bij lage temperatuur ze zeer geschikt voor cryogene toepassingen.
Hun corrosieweerstand neemt toe met het chroom- en molybdeengehalte.
Hun weerstand tegen oxidatie neemt toe met hun chroomgehalte: de chroomstandaarden van 18% gaan - in een oxiderende atmosfeer zonder zwavel - tot ongeveer 800°C mee. Verder moet je overgaan op zogenaamde "refractaire" tinten, die aanzienlijk meer gebonden zijn.
De introductie van stabiliserende elementen zoals titanium of niobium maakt het mogelijk interkristallijne corrosie te vermijden, met name op de lasnaden, en verhoogt de mechanische weerstand bij hoge temperaturen.TInREs is.
Klasse A1 staalsoorten
Staalsoorten van klasse A1 zijn speciaal ontworpen voor verspaning. Ze behoren tot deze groep vanwege het hoge zwavelgehalte
staalsoorten die minder bestand zijn tegen corrosie dan staalsoorten met een normaal zwavelgehalte.
Klasse A2 staalsoorten
Klasse A2-staalsoorten zijn de meest gebruikte roestvaste staalsoorten. Ze worden gebruikt voor
Keukengerei, apparatuur voor de chemische industrie, schroeven... Staalsoorten in deze groep zijn niet geschikt voor gebruik in niet-oxiderende zuren en gechloreerde stoffen zoals zwembaden en zeewater.
Klasse A3 staalsoorten
A3-staalsoorten zijn gestabiliseerde roestvaste staalsoorten met de eigenschappen van A2-staalsoorten.
Staalsoorten van A4-kwaliteit
A4-staal gelegeerd met molybdeen is "zuurbestendig" en biedt een betere weerstand tegen corrosie. A4 wordt veel gebruikt in de cellulose-industrie, aangezien deze staalsoort is ontwikkeld om kokend zwavelzuur te weerstaan (vandaar de naam 'zuurbestendig'). Het is ook tot op zekere hoogte geschikt voor chlooromgevingen. A4 wordt ook veel gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie en in de scheepsbouw.
Klasse A5 staalsoorten
A5-staalsoorten zijn "zuurbestendige" gestabiliseerde staalsoorten met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met A4-staalsoorten.
2-martensitisch (klasse C1 tot C4)
Deze staalsoorten bevatten over het algemeen 12 tot 19% chroom, hun koolstofgehalte varieert van 0,08%
1,2%; Ze kunnen nikkel en molybdeen bevatten, evenals bepaalde complementaire elementen zoals koper, titanium of vanadium. ze worden over het algemeen geleverd in de gegloeide toestand; het is duidelijk aan te raden om ze in de afgeschrikte en afgeschrikte en getemperde toestand te gebruiken, net als gelegeerd staal voor mechanica, omdat ze het beste compromis vormen tussen mechanische eigenschappen en weerstand tegen corrosie. Ze zijn interessant voor hete toepassingen waarbij de bedrijfstemperatuur niet hoger is dan 650°C (stroomopwekkingsturbines).
In de praktijk worden ze gebruikt
* Ofwel na afschrikken en spanningsverlichting bij ongeveer 200°C, waardoor maximale mechanische sterkte behouden blijft,
*Of na afschrikken en ontlaten tussen 550 en 700°C, waardoor een beter compromis wordt bereikt tussen duurzaamheid - taaiheid - corrosieweerstand.
Deze staalsoorten maken het mogelijk om een interessante corrosieweerstand te combineren met mechanische eigenschappen die gelijkwaardig zijn aan die van hoogwaardig gelegeerd staal. Ze kunnen worden gehard voor een betere sterkte en zijn magnetisch.
Klasse C1 staalsoorten
C1-staalsoorten hebben een beperkte weerstand tegen corrosie. Ze worden gebruikt in turbines, pompen en bestek.
Klasse C3 staalsoorten
C3-staalsoorten hebben een beperkte corrosieweerstand, hoewel beter dan C1-staalsoorten. Ze worden gebruikt in pompen en kleppen.
Klasse C4 staalsoorten
C4-staalsoorten hebben een beperkte weerstand tegen corrosie. Ze zijn bedoeld voor machinale bewerking en zijn verder vergelijkbaar met C1-staalsoorten.
3-Ferritique (Nuance F1):
Dit zijn ijzer-chroom- of ijzer-molybdeenlegeringen waarvan het chroomgehalte varieert tussen 10,5% en 28% en waarvan het koolstofgehalte niet hoger is dan 0,08%. Deze staalsoorten bevatten over het algemeen geen nikkel.
Andere aanvullende elementen - zoals Ti, Nb of Zr - kunnen worden geïntroduceerd om bepaalde eigenschappen zoals lasbaarheid, corrosieweerstand of koude verwerkbaarheid te verbeteren
Ferritische staalsoorten met een hoog chroomgehalte (>20%) worden voornamelijk gebruikt vanwege hun opmerkelijke weerstand tegen corrosie (superferritisch) en tegen hete oxidatie
Bepaalde soorten gelegeerd met molybdeen en/of titanium hebben een corrosieweerstand die vergelijkbaar is met austenitische standaarden
Deze staalsoorten kunnen niet worden gehard en worden gebruikt in gegloeide toestand, ze zijn erg gevoelig voor korrelverruwing bij hoge temperaturen, maar kunnen worden gebruikt in oxiderende atmosferen (soms hoger) tot ongeveer 800°C vanwege de afwezigheid van nikkel - vaak meer bestand tegen zwavelhoudende atmosferen dan austenitische staalsoorten.
Hun breekbaarheid bij lage temperaturen maakt ze ongeschikt voor cryogene toepassingen.
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is het feit dat deze familie van staalsoorten magnetisch is op geen enkele manier
geval gecorreleerd met slechte corrosieweerstand | Sommige soorten hebben vergelijkbare of zelfs betere eigenschappen op dit gebied dan de meest voorkomende austenitische staalsoorten.
Klasse F1 staalsoorten
F1-staal kan en mag normaal gesproken niet worden gehard, in sommige gevallen is F1-staal magnetisch. De groep van F1-staalsoorten wordt over het algemeen gebruikt voor eenvoudige apparaten, met uitzondering van "superferritics", waarvan het percentage C il N erg laag is. F1-staalsoorten kunnen met voordeel A2- en A3-staalsoorten vervangen en kunnen worden gebruikt in sterk gechloreerde omgevingen.
Chemische samenstelling van roestvrijstalen bevestigingsmiddelen:
De uiteindelijke keuze van de chemische samenstelling van de gespecificeerde staalsoort wordt overgelaten aan de leverancier, tenzij er een voorafgaand akkoord is tussen hem en de klant. Voor toepassingen met een risico op interkristallijne corrosie wordt gestabiliseerd A3 en A5 roestvast staal of A2 en A4 roestvast staal met een koolstofgehalte van niet meer dan 0,03% aanbevolen.
Tenzij anders vermeld zijn dit de maximale waarden.
Zwavel kan worden vervangen door selenium
Wanneer Ni < 8, wordt het minimum van Mn 5% genoemd,
Geen limiet voor Cu als Ni > 8%,
Molybdeen is mogelijk naar keuze van de fabrikant, echter bepaalde toepassingen vereisen een beperking van het molybdeengehalte, dit moet door de klant worden gespecificeerd bij bestelling.
De fabrikant kan ervoor kiezen om molybdeen toe te voegen.
Si0r 17%, Ni moet minimaal 12% zijn
Bij austenitisch roestvast staal met een maximale C van 0,03% is het stikstofgehalte beperkt tot 22%.
Moet titanium > 5 x C tot maximaal 0,8% bevatten voor stabilisatie en gemarkeerd zijn volgens de tabel of moet niobium (colombium) en/of tantaal > 10 x C bevatten tot maximaal 1% voor stabilisatie en gemarkeerd zijn volgens deze tabel.
De fabrikant kan ervoor kiezen om het koolstofgehalte indien nodig te verhogen om mechanische eigenschappen voor grotere diameters te verkrijgen, maar niet meer dan 0,12% voor austenitische acres.
Mag Ti > 5 x C bevatten tot maximaal 0,8%.
Kan niobium (colombium) en/of tantaal > 10 x C tot maximaal 1% bevatten.
Elangrijkste kwaliteiten voor de vervaardiging van roestvrijstalen bevestigingsmiddelen (NF E 25-033 / NF A 35-602 / NF EN 10088-1 / NF EN 10095 / DIN 267 deel 11):
II)ETIKETTERING SYSTEEM :
Voor schroeven en tapeinden (twee cijfers)
1/10 van de treksterkte van het bevestigingsmiddel.
Voor moeren (type 1)
Voor moeren hoogte m> 0,8 (twee cijfers voor:1/10 van de weerstand van de testbelasting
De aanduiding door een code bestaande uit een letter gevolgd door 2 cijfers met de volgende betekenis
Aanwijzing van de samenstellingsgroep
A2 - 70 duidt een koudbewerkt austenitisch staal aan met een minimale treksterkte van 700 N/mm² (700 MPa).
De markering van roestvrij staal met een laag koolstofgehalte van maximaal 0,03% mag worden aangevuld met de letter L (bijv.: A4L - 80)
Aanduiding van de kwaliteitsklasse voor schroeven en moeren met een hoogte van 0,5 d W m 0,8 (lage moer) (drie cijfers)De markering van roestvrij staal met een laag koolstofgehalte van maximaal 0,03% mag worden aangevuld met de letter L (bijv.: A4L - 80)
Aanduidingssysteem:
Voor stifttappen en soortgelijke bevestigingsmiddelen die niet onderhevig zijn aan trekspanning (twee cijfers)
1/10e van de minimale Vickers-hardheid gevolgd door de letter H die de hardheid aangeeft.
A1-12H: Een zacht austenitisch roestvast staal met een minimale hardheid van 125 HV
De markering van roestvrij staal met een laag koolstofgehalte van maximaal 0,03% mag worden aangevuld met de letter L (bijv.: A4L - 21H).
Voor plaatschroeven (twee cijfers)
1/10e van de minimale Vickers-hardheid gevolgd door de letter H die de hardheid aangeeft
III) MARKERING:
Voor schroeven en tapeinden:
Naar:
Alle zeskantschroeven en cilindrische schroeven met binnenzeskant of binnenzeskant met een nominale schroefdraaddiameter d > 5 mm moeten duidelijk worden gekenmerkt. De markering moet de staalsoort en de soort bevatten
Gestolen:
Bouten met een nominale schroefdraaddiameter d > 6 mm moeten duidelijk gemarkeerd zijn. De markering moet op het schroefdraadvrije gedeelte van de bout worden geplaatst en moet de staalsoort en kwaliteit bevatten. Als het niet mogelijk is om het schroefdraadloze onderdeel te markeren, wordt alleen de staalsoort gemarkeerd op het schroefdraaduiteinde van de bout.
Markering van inbusbouten en inbusbouten (andere opties)
Voor de noten:
Schroefdraden met een nominale schroefdraaddiameter d > 5 mm moeten worden gemarkeerd. Het moet de kwaliteit en kwaliteit van staal bevatten. Een merkteken aan slechts één kant van de moer is acceptabel en mag alleen worden gegraveerd als het aan de andere kant van de moer is aangebracht. De markering wordt ook getolereerd aan de zijkant van de moer. Indien de markering uit inkepingen bestaat (zie figuur 2) zonder vermelding van de kwaliteitsklasse, geldt kwaliteitsklasse 50 of 025.
Voor stelschroeven:
Het is niet verplicht.
Voor plaatschroeven:
Het is niet verplicht
IV) AFWERKING:
Tenzij anders aangegeven dienen bevestigingsmiddelen schoon en glanzend te worden aangeleverd. Passiveren wordt aanbevolen voor maximale corrosiebestendigheid.
Merk ook op dat om een goede corrosieweerstand te verkrijgen, het noodzakelijk is om de schroef te monteren met een gelijkaardige binnendraad in roestvrij staal (vb: A2 schroef met A2 moer).
V) MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN:
De onderstaande eigenschappen hebben betrekking op austenitische, martensitische en ferritische roestvrijstalen bevestigingsmiddelen. De betrokken producten zijn bestemd voor gebruik in een normaal corrosieve atmosfeer en hun mechanische eigenschappen worden bepaald bij een omgevingstemperatuur tussen 15°C en 25°C. Deze eigenschappen variëren afhankelijk van de boven- of onderwaarde van de temperatuur.
Speciale omstandigheden zoals temperatuur- of spanningsvariaties, veranderingen in corrosieve werking, plaatselijke verharding of oppervlaktegesteldheid van het metaal, enz. kan het gedrag van een bepaald staal aanzienlijk veranderen wanneer het wordt blootgesteld aan de werking van een corrosieve omgeving.
Bij gebruik in een bijzonder corrosieve atmosfeer of bij temperaturen die afwijken van de testomstandigheden, moet bij de bestelling een akkoord worden bereikt tussen de koper en de leverancier over de corrosieweerstand en de gewenste mechanische eigenschappen.
Voor schroeven en tapeinden:
Toepassingsdomein:
De volgende mechanische eigenschappen zijn van toepassing op schroeven en tapeinden:
Nominale schroefdraaddiameter (d) tot en met 39 mm
met ISO metrische driehoekige schroefdraad
elke vorm
Ze zijn niet van toepassing op bouten met speciale eigenschappen zoals: Lasbaarheid.
Mechanische eigenschappen van schroeven en tapeinden - Austenitische staalsoorten
Minimum breekkoppel, MBmin - Bouten van austenitisch staal M1.6 tot M16 (grove draad)De minimale waarden van de faalmomenten van martensitische en ferritische stalen bevestigingsmiddelen moeten worden overeengekomen tussen de klant en de leverancier
Mechanische eigenschappen van schroeven en tapeinden - Austenitische staalsoorten
Minimum breekkoppel, MBmin - Bouten van austenitisch staal M1.6 tot M16 (grove draad)De minimale waarden van de faalmomenten van martensitische en ferritische stalen bevestigingsmiddelen moeten worden overeengekomen tussen de klant en de leverancier
Voor moeren (type 1):
Domaine d'Applicatie
De volgende mechanische eigenschappen zijn van toepassing op moeren:
Nominale schroefdraaddiameter (d) tot en met 39 mm;
driehoekige ISO metrische schroefdraad;
elke vorm;
met sleutelopening volgens ISO 272;
waarvan de nominale hoogte gelijk is aan of groter is dan 0,5 d.
ze zijn niet van toepassing op noten met bijzondere eigenschappen zoals:
remkracht;
soldeerbaarhei
Mechanische eigenschappen van moeren - Austenitisch staal
Voor stelschroeven:
Torsietest met binnenzeskantschroef:
Stelschroeven met inbussleutel moeten voldoen aan de volgende koppelvereisten:
koppel waarden
torsiekracht:
Roestvrijstalen zelftappende schroeven moeten een zodanige weerstand tegen torsie hebben dat het koppel dat nodig is om te breken gelijk is aan of groter is dan de minimale koppelwaarden die in de volgende tabel worden gegeven voor de beschouwde kwaliteitsklasse:
Minimale Bruchmomenten
Onttrekkende capaciteit:
Zelftappende roestvrijstalen schroeven moeten een bijpassende schroefdraad vormen zonder hun eigen schroefdraad te vervormen volgens de volgende vereisten:
De schroef (gecoat of ongecoat) moet in een paneel worden geschroefd totdat een volledige schroefdraad er volledig doorheen dringt.
Voor schroeven van austenitisch en ferritisch staal moet de plaat gemaakt zijn van een aluminiumlegering met een hardheid tussen 80 HV 30 en 120 HV 30.
Voor martensitische stalen schroeven moet de plaat een koolstofgehalte hebben van maximaal 0,23% en een hardheid tussen 125 HV 30 en 165 HV 30.
De dikte van de platen en de afmeting van het geleidegat moeten overeenkomen met de waarden aangegeven in onderstaande tabel:
Austenitische roestvaste staalsoorten met bijzondere weerstand tegen chloorcorrosie(Uittreksels uit EN 10088-1: 1995)
Het risico van het falen van bouten en tapeinden na chloorcorrosiewerkzaamheden (bijv. in overdekte zwembaden) kan worden verminderd door de materialen te gebruiken die in de onderstaande tabel staan vermeld:
Mechanische eigenschappen bij hoge temperatuur; toepassing bij lage temperatuur
OPMERKING - Als de bouten en tapeinden correct zijn berekend, voldoen de bijbehorende moeren automatisch aan de vereisten. Voor toepassingen bij hoge of lage temperaturen is het echter voldoende om alleen rekening te houden met de mechanische eigenschappen van schroeven en pennen.
Lagere vloeigrens of conventionele vloeigrens) 0,2% bij verhoogde temperaturen
De waarden in onderstaande tabel zijn indicatief. Gebruikers moeten begrijpen dat als gevolg van de huidige chemie de spanningen die worden ervaren door de gemonteerde bevestigingsmiddelen en de omgeving aanzienlijk kunnen variëren. Als de belasting fluctueert en periodes van werking bij hoge temperaturen aanzienlijk zijn of de mogelijkheid van verhoogde corrosie aanzienlijk is, dient de gebruiker de fabrikant te raadplegen.
Zie Tabel F.1 voor een lagere rekgrens (ReL) en een rekgrens van 0,02% (Rp0.2) bij verhoogde temperatuur, uitgedrukt als een percentage van de omgevingstemperatuurlimieten
Tabel C.1 - Invloed van temperatuur op ReL en Rp0.2
Tabel C.2 – Toepassingen bij lage temperaturen van roestvrijstalen schroeven en bouten (alleen austenitisch staal)
Voorbeeld van selectie van roestvaststaalsoorten per atmosfeer
Bovenstaande tabel is slechts indicatief. Voor elk specifiek geval is het noodzakelijk om een specialist te raadplegen
Definitie van atmosferen:
Interieur
Droog : Schone kamers met een lage of gemiddelde luchtvochtigheid.
Nat onvervuild: Kamers met een hoge luchtvochtigheid.
Agressief : Atmosfeer met bijtende producten, soms zelfs.
Buiten
Onvervuild landelijk : buitenkant van gebouwen op het platteland, zonder neerslag van bijtende producten.
Industriële normaliteit : Buitenkant van gebouwen in een industriële omgeving. Aanwezigheid van gassen en dampen die de agressiviteit van de atmosfeer vergroten zonder hoge concentraties van bepaalde chemische verbindingen te bevatten.
Marijn : Buitenkant van constructies gelegen aan zee en op zee, behalve in omstandigheden van directe aanval door zeewater.
Gemengd : Omgeving die overeenkomt met de ontmoeting van de mariene atmosfeer en de industriële atmosfeer.
URANUS B6 – 904L ROESTVRIJ STAAL
Uranus® B6 (roestvrij staal 904L) werd eind jaren zestig ontwikkeld op verzoek van kunstmestgebruikers wier gereedschap gevoelig was voor corrosie. Zo is roestvrij staal 904L ontwikkeld, dat bewezen bestand is tegen corrosie door zwavelzuur. 904L roestvrij staal is een "super-austenitische" kwaliteit, het chroom- (20%), molybdeen- (4,3%) en kopergehalte (1,5%) in combinatie met het hoge nikkelgehalte (25%) maken 904L roestvrij staal tot een referentie voor agressieve omgevingen bijvoorbeeld. B. Sterk gechloreerde omgevingen (pekel, zeewaterbehandeling) waar het risico van plaatselijke corrosie door putvorming of spelonkachtige opsluiting aanzienlijk is. 904L roestvrij staal is niet-magnetisch en gemakkelijk lasbaar. Het wordt veel gebruikt in schroeven en bouten in de vorm van metalen schroeven, moeren, ringen, draadstangen, enz.
Chemische samenstelling
CORROSIEWEERSTAND
Hoewel 904L roestvrij staal is ontwikkeld vanwege zijn weerstand tegen zwavelzuur, vertoont het ook een sterke corrosieweerstand in verschillende agressieve omgevingen. Zijn PREN (Pitting Resistance Equivalence Number) van ten minste 35 zorgt ervoor dat het naar tevredenheid kan worden gebruikt in warm zeewater en in omgevingen die rijk zijn aan chloor en chloriden en chloraten. Het wordt met name aanbevolen in openbare zwembaden. Door het hoge nikkelgehalte is het veel beter bestand tegen spleetcorrosie dan traditionele austenitische soorten (304 of 316). Aan de andere kant is 904L minder goed bestand dan 304L in aanwezigheid van salpeterzuur. In principe kan gesteld worden dat de eigenschappen van 904L tussen standaard roestvast staal zoals 316L en Super Duplex in liggen..
GEBRUIKEN
fabrieken voor de productie van zuren
Deeg maken
Apparatuur voor de behandeling van zeewater
Installatie van zwembaden
Offshore plaatvormen
olieraffinaderijen
Alternatieven voor 904L roestvrij staal
ROESTVRIJ STAAL ZOUTMIST WEERSTAND
De corrosiebestendigheid van roestvast staal kan niet worden bepaald met een zoutsproeitest.
In feite is dit type test ontwikkeld om laagdiktefouten aan te tonen
aangebracht op metalen onderdelen (bijv. elektrolytisch verzinkte of organische coatings). Roestvrijstalen hardware getest in een BS-kast zou zeker permanent roesten. De zoutnevel vernietigt inderdaad de laag chroomoxide op het oppervlak van de schroef en het continue sproeien voorkomt dat deze opnieuw wordt gevormd. Om deze reden is het niet mogelijk om de corrosieweerstand van een roestvaststalen schroef te vergelijken met die van een organisch gecoate schroef. We zijn niet op de hoogte van enige norm die het testen van roestvrijstalen montagecomponenten in een BS-behuizing vereist. Een fitting van austenitisch roestvast staal die bij contact met zuurstof een chroomoxidefilm heeft ontwikkeld, is beter bestand tegen corrosie dan een fitting van laaggelegeerd staal (blijkbaar met een elektrolytisch verzinkte of organische coating).