Πόσες φορές υπήρξαν προβλήματα παραγωγής όταν τέθηκαν στην παραγωγή νέα πηνία ή τήγματα;Αυτά τα προβλήματα μπορεί να είναι σπασίματα, ρωγμές, γρέζια, κακή διείσδυση συγκόλλησης, κακή ηλεκτρογυαλισμένη επιφάνεια και πολλά άλλα.Οι δοκιμές σκληρότητας, οι δοκιμές εφελκυσμού και οι μεταλλογραφικές διατομές και η ανασκόπηση των εκθέσεων δοκιμών στο εργοστάσιο είναι κοινές διαδικασίες για τον προσδιορισμό της πηγής ενός προβλήματος.Μερικές φορές εντοπίζεται η πηγή του προβλήματος, αλλά συνήθως δεν βρίσκεται τίποτα το ασυνήθιστο.Σε αυτές τις περιπτώσεις, το πρόβλημα έγκειται στη σύνθεση του χάλυβα, ακόμη και αν το κράμα βρίσκεται εντός του καθορισμένου εύρους σύνθεσης για τον χάλυβα.

Περιγραφή του ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K με φινίρισμα από ανοξείδωτο χάλυβα:

Σε αυτό το άρθρο, θα περιορίσουμε τη συζήτησή μας στους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες, αν και πολλά από τα σχόλια ισχύουν και για άλλους τύπους.Πολλά προβληματικά στοιχεία είναι εκτός ελέγχου και πρέπει να προσδιορίζονται στις προδιαγραφές ή στην παραγγελία του πελάτη.Μην υποθέσετε ότι το κράμα που αγοράζετε είναι κατασκευασμένο από το μέσο εύρος κάθε είδους.Από το 1988, τα χαλυβουργεία έχουν ένα πρόγραμμα γνωστό ως «θρυμματισμός κράματος» που χρησιμοποιεί ελάχιστα στοιχεία κράματος μόνο για να αποτρέψει τη θερμή ευθραυστότητα και το ράγισμα ψυχρής έλασης.
Grade Design Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν αντοχή στη διάβρωση σε πολλά περιβάλλοντα, αντοχή στο υδρογόνο και ευθραυστότητα στους 885ºF (475ºC), καλή αντοχή, καλή ολκιμότητα και χαμηλή σκληρότητα.Ο ανοξείδωτος χάλυβας στην απλούστερη μορφή του είναι σίδηρος με τουλάχιστον 12% χρώμιο.Αυτό είναι που κάνει τον ανοξείδωτο χάλυβα ανθεκτικό στη σκουριά και επιτρέπει να σχηματιστεί ένα παθητικό φιλμ.Ο ανοξείδωτος χάλυβας υπάρχει σε τρεις μεταλλουργικές καταστάσεις ανάλογα με τη σύνθεση και τη θερμική επεξεργασία: φερριτικό, μαρτενσιτικό και ωστενιτικό.Αυτά τα ονόματα αναφέρονται στην κρυσταλλική δομή: ο φερρίτης είναι κυβικός με κέντρο το σώμα, ο ωστενίτης είναι κυβικός με επίκεντρο το πρόσωπο και ο μαρτενσίτης είναι ένα στριμμένο τετραγωνικό σύστημα, δηλαδή, μια στριμμένη κυβική δομή με επίκεντρο το πρόσωπο γίνεται σωματοκεντρική.
Ο καθαρός σίδηρος έχει κυβικό σχήμα με κέντρο το σώμα και υπάρχει από το απόλυτο μηδέν μέχρι το σημείο τήξης του.Όταν προστίθενται ορισμένα στοιχεία, δημιουργούνται «δακτύλιοι γάμμα» ή ωστενίτης.Αυτά τα στοιχεία είναι ο άνθρακας, το χρώμιο, το νικέλιο, το μαγγάνιο, το βολφράμιο, το μολυβδαίνιο, το πυρίτιο, το βανάδιο και το πυρίτιο.Μεταξύ αυτών των στοιχείων, το νικέλιο, το μαγγάνιο, το χρώμιο και ο άνθρακας μπορούν να επεκτείνουν τον δακτύλιο γάμμα όσο το δυνατόν πιο μακριά.Είναι ο συνδυασμός νικελίου και χρωμίου που κάνει τους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες να κοιτούν κεντραρισμένους κυβικούς από το απόλυτο μηδέν μέχρι το σημείο τήξης.Είναι αυτός ο δακτύλιος γάμμα που διακρίνει τα φερριτικά κράματα από τα μαρτενσιτικά.Η περιεκτικότητα σε χρώμιο του μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα είναι πολύ στενή, 14-18%, και πρέπει να περιέχει άνθρακα, γιατί μόνο όταν θερμαίνεται σε αυτό το εύρος μπορεί να σχηματιστεί καθαρός ωστενίτης, ώστε να μπορεί να ληφθεί μαρτενσίτης με σβήσιμο.Τα φερριτικά κράματα έχουν περιεκτικότητα είτε κάτω από 14% είτε πάνω από 18%.Η αλλαγή των στοιχείων κράματος μπορεί να αλλάξει το εύρος.Ο πιο συνηθισμένος τρόπος είναι να κρατάτε χαμηλούς υδατάνθρακες.
Οι πιο συνηθισμένοι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες με βάση τη σύνθεση 18-8, 18% Cr 8% Ni.Εάν η περιεκτικότητα σε νικέλιο στον χάλυβα υπερβαίνει το 8%, είναι ωστενιτικό, εάν η περιεκτικότητα σε νικέλιο είναι χαμηλότερη, τότε είναι χάλυβας διπλής όψης, δηλαδή ωστενιτικός με νησίδες φερρίτη.Σε 5% νικέλιο, η δομή είναι περίπου 50% ωστενιτική, 50% φερριτική, κάτω από 3% γίνεται πλήρως φερριτική.Έτσι, το νικέλιο 8% είναι η βάση για τους φθηνότερους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες.
Όταν προστίθενται στοιχεία κράματος στο χάλυβα, μπορούν να πάρουν θέση στον κύριο κρύσταλλο.Αυτά είναι γνωστά ως κράματα αντικατάστασης και το κράμα παραμένει μονοφασικό.Άλλα στοιχεία είναι αρκετά μικρά ώστε να χωρούν μεταξύ των ατόμων, που ονομάζονται ενδιάμεσα στοιχεία, και το κράμα παραμένει ενιαία φάση.Άλλα στοιχεία θα συνδυαστούν για να σχηματίσουν τους δικούς τους μοναδικούς κρυστάλλους και να σχηματίσουν συγκεκριμένες φάσεις.Άλλα πάλι δρουν ως ακαθαρσίες στο κράμα, γνωστά ως εγκλείσματα.