Corrosiebestendigheid van roestvast staal

De term corrosie (lat.: corrodere = aantasten, wegvreten) staat voor de reactie van metalen met hun omgeving, hetgeen kan leiden tot een verandering en aantasting van het metaal. Deze reactie kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door contact met zuurstof (roest), vocht of verschillende zouten. Corrosiebestendigheid is derhalve de definitie voor de eigenschap van een metaal om externe invloeden te weerstaan ​​en in combinatie met andere elementen inert te blijven.

Corrosiebestendigheid van roestvast staal

Corrosiebestendige roestvaste staalsoorten

Corrosiebestendige roestvaste staalsoorten worden ook chemicaliën-, corrosie-, zuur- en hittebestendige staalsoorten genoemd en behoren tot de rvs-legeringen. De corrosiebestendigheid is voornamelijk afhankelijk van de legeringselementen, maar ook de oppervlakte- en microstructuur zijn van belang voor de weerstand van het staal tegen externe invloeden.

Legeringselementen corrosiebestendig roestvast staal

Roestvaste corrosiebestendige staalsoorten beschikken over bijzondere eigenschappen door hun legering met chroom, dat in combinatie met zuurstof een dichte, sterke en doorzichtige beschermende laag chroomoxide vormt. De chroomoxidelaag is slechts een paar nanometer dik, maar beschermt het staal effectief tegen corrosie. Dit is niet het geval bij ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten. De passieve laag kan bij beschadiging, zoals krassen, automatisch worden vernieuwd wanneer er voldoende zuurstof en tijd beschikbaar is voor het regenereren. Een aandeel van ten minste 10,5% chroom is noodzakelijk om een staalsoort corrosiebestendig te maken. Het element chroom is daarom een ​​van de belangrijkste legeringselementen. Andere legeringselementen zijn in het bijzonder nikkel, dat met een aandeel vanaf 10% staal resistent ten opzichte van vele zuren maakt. Voor nog hogere eisen aan het materiaal wordt vooral molybdeen toegevoegd. Al deze processen zijn te complex om hier te beschrijven. Als er geen passieve laag op het staal aanwezig is, kunnen, vooral in combinatie met vocht, elektrochemische corrosie-elementen ontstaan die een corrosieaanval veroorzaken.

Microstructuur van corrosiebestendig roestvast staal

Voor een hoge corrosiebestendigheid is het belangrijk dat het roestvaste staal een zo stabiel mogelijke en homogene structuur bezit. De corrosiebestendige staalsoorten zijn onderverdeeld in vier groepen op basis van hun microstructuur.

Ferritische staalsoorten

Ferritische staalsoorten gelden met een aandeel van 11% tot 13% Cr als roestvrij, omdat ze slechts een lage weerstand tegen corrosie bezitten.  Andere met ongeveer 17% Cr hebben een hogere corrosieweerstand, die verder wordt verbeterd door het legeren van ongeveer 1% mo.

Martensitische staalsoorten

De martensitische staalsoorten met een chroomgehalte van ongeveer 12-18% Cr en koolstofgehalte van ongeveer 0,2% en hoger, beschikken door hun hardbaarheid over hogere sterktewaarden dan de andere roestvaste staalsoorten. De corrosieweerstand hiervan is aanvaardbaar, maar ontoereikend voor toepassingen zoals in de voedings- en medische sector.

Austenitische staalsoorten

Austenitische staalsoorten worden gelegeerd met ongeveer 18% chroom en minimaal 10% nikkel. Het belangrijkste kenmerk ervan is de hoge roest- en zuurbestendigheid, die met toenemende aandelen Cr en Ni verder wordt verbeterd.

Duplex staalsoorten

Duplex staal heeft een austenitisch-ferritische microstructuur en heeft een hogere sterkte dan austenitisch staal.  De goede mechanische eigenschappen en corrosiestabiliteit resulteerden in veel toepassingsgebieden tot vervanging van austenitisch door duplex staal.

Toepassingsgebieden van corrosiebestendige roestvaste staalsoorten

Zoals hierboven uiteengezet, zijn er verschillende corrosiebestendige staalsoorten en bijgevolg een groot aantal toepassingsgebieden. Roestvrije staalsoorten zijn beschikbaar als gewalst of gesmeed materiaal en gietstaal. Toepassingen hiervan zijn te vinden in de auto-industrie, de voedselverwerkende industrie, medische technologie, armaturenindustrie, de bevestigingsindustrie en nog veel meer.

Corrosiebestendig roestvast staal harden met BORINOX®

Met BORINOX® kunnen duplex staalsoorten, martensitische precipitatie-hardbare staalsoorten, austenitische staalsoorten en nikkellegeringen worden gehard zonder dat de weerstand tegen corrosie vermindert. De oppervlaktehardheid wordt, afhankelijk van de staalsoort, verhoogd van 280 HV tot 1700 HV. Vooral austenitisch staal is geschikt voor de behandeling met BORINOX®.Een beslissende invloed op de corrosiebestendigheid voor de betreffende toepassing zijn het materiaal en de keuze van geschikte stroomopwaartse productieprocessen. Voor deskundig advies kunt u contact opnemen met onze materiaalspecialisten.