De fem rustfrie stålfamiliene

Én definisjon, fem strukturer

Et stål regnes som rustfritt når det inneholder minst omtrent 10.5% krom, nok til å danne den tynne kromoksidfilmen som beskytter overflaten. Utover den felles roten deler krystallstrukturen — hovedsakelig bestemt av balansen mellom nikkel og krom — rustfrie stål i fem familier.

Familie	Struktur	Magnetisk?	Fremste kvaliteter	Kjennetegn
Austenittisk	Kubisk flatesentrert	Nei (når glødet)	304, 316, 321	Beste generelle korrosjonsmotstand og formbarhet
Ferrittisk	Kubisk romsentrert	Ja	430, 409	Nikkelfri, lavere kostnad
Martensittisk	Herdbar, tetragonal når bråkjølt	Ja	410, 420, 440C	Hardhet ved varmebehandling
Duplex	Omtrent halv austenitt, halv ferritt	Ja	2205, 2507	Høy styrke, kloridmotstand
Utherdingsherdende	Martensittisk eller austenittisk basis + aldring	Vanligvis ja	17-4PH (630)	Svært høy styrke fra aldring ved lav temperatur

Austenittisk — standardfamilien

Kvalitetene 304 og 316 står for majoriteten av alt rustfritt stål som produseres. De formes og sveises lett, holder seg seige ned til kryogene temperaturer, og 316s molybden gir ekstra gropkorrosjonsmotstand for marin og kjemisk bruk. De kan ikke herdes ved varmebehandling — bare ved kaldbearbeiding. Svakheter: moderat styrke, mottakelighet for kloridspenningskorrosjonssprekker ved forhøyede temperaturer, og en pris som følger nikkel- og molybdenmarkedene. De er ikke-magnetiske når de er glødet, selv om kraftig kaldbearbeiding kan gjøre dem svakt magnetiske.

Ferrittisk — den økonomiske familien

Med krom, men i hovedsak uten nikkel, koster ferritter som 430 (dekor, hvitevarer) og 409 (eksossystemer) mindre og motstår spenningskorrosjonssprekker godt. Deres begrensninger er seighet og sveisbarhet: kornvekst i sveisesoner og lavere duktilitet begrenser dem for det meste til tynnere tverrsnitt og moderat korrosjonsbruk.

Martensittisk — den herdbare familien

Kvaliteter som 410, 420 og 440C bytter korrosjonsmotstand mot hardhet: bråkjølt og anløpt tjener de i bestikk, ventildeler, aksler og kirurgiske instrumenter. Deres korrosjonsmotstand er den laveste av familiene — de er "stainless" i forhold til karbonstål, ikke i forhold til 304.

Duplex — styrke pluss klorider

Duplexkvaliteter som 2205 tilbyr omtrent dobbelt så høy flytegrense som 304, sammen med sterk motstand mot kloridgropkorrosjon og spenningskorrosjonssprekker — kombinasjonen som gjorde dem til standard i olje og gass, avsalting og kjemikalietankere. Fabrikasjon krever mer omhu (kontroll av varmetilførsel), og brukstemperaturen er vanligvis begrenset til under omtrent 300 °C av sprøhetsmekanismer.

Utherdingsherdende — styrkespesialistene

17-4PH og dens slektninger maskineres i myk tilstand, og aldres deretter ved noen hundre grader for å felle ut en styrkende fase, og når svært høye styrker for aksler, tannhjul, luftfart og marin maskinvare.

En merknad om magnettesten

"Stainless is non-magnetic" er en myte som villeder mottakskontroll hver uke. Magnetisme følger krystallstruktur, ikke kvalitet: tre og en halv av de fem familiene er magnetiske, og selv austenittiske kvaliteter kan bli svakt magnetiske etter kaldbearbeiding. Bruk PMI-prøving, ikke en magnet, for å verifisere kvalitet.