Ferriittisen ruostumattoman teräksen ominaisuudet ja sovellukset

ferriittisten teräkset ovat korkeita-kromi, magneettiset ruostumattomat teräkset, joissa on vähän hiiltä. Tunnettu hyvästä joustavuudesta, vastustuskyvystä korroosio rasituskorroosiohalkeilua, ferriittisiä teräksiä käytetään yleisesti autoalan sovelluksissa, keittiövälineissä ja teollisuuslaitteissa.

Verrattuna austeniittiset ruostumattomat teräkset, joilla on kasvikeskeinen kuutio (FCC) raerakenne, ferriittisiä teräksiä määrittelee kehon keskitetty kuutio (BCC) raerakenne. Toisin sanoen, tällaisten terästen kiderakenne koostuu kuutiosesta atomikennosta, jonka atomilla on keskellä.

Tämä raerakenne on tyypillinen alfalle rauta- ja se antaa ferriittisille teräksille niiden magneettiset ominaisuudet. Ferriittisiä teräksiä ei voida kovettaa tai lujittaa lämpökäsittelyllä, mutta niiden kestävyys rasituskorroosiohalkeilulle on hyvä. Ne voidaan kylmätyöstää ja pehmentää hehkuttamalla (kuumentamalla ja sitten hitaasti jäähdyttämällä).

Vaikka ferriittisillä laatuilla ei olekaan yhtä vahvaa tai korroosionkestävää kuin austeniittisilla laatuilla, niiden tekniset ominaisuudet ovat yleensä parempia. Vaikka jotkin ferriittiset teräslajit ovat yleensä hyvin hitsattavia, ne voivat olla alttiita hitsauksen lämpövaikutteisen alueen ja hitsausmetallin kuumalle halkeilulle. Hitsautuvuuden rajoitukset rajoittavat siksi näiden terästen käytön ohuempiin mittareihin.

Matalamman kromipitoisuuden ja nikkelin puuttumisen vuoksi standardi ferriittiset teräslajit ovat yleensä halvempia kuin niiden austeniittiset vastaavat. Erikoislaatuihin sisältyy usein molybdeeni.

Ferriittiset ruostumattoman teräksen seokset voidaan yleensä luokitella viiteen ryhmään, kolmeen vakiolaatuperheeseen (ryhmät 1 - 3) ja kahteen erikoislaatuterästen ryhmään (ryhmät 4 ja 5). Vaikka tavanomaiset ferriittiteräkset ovat tonnimääräisesti ylivoimaisesti suurin kuluttajaryhmä, erikoislaatuisten ruostumattomien terästen kysyntä kasvaa tasaisesti.

Näillä on alhaisin kromipitoisuus kaikista ruostumattomista teräksistä, ja siten ne ovat halvimmat viidestä ryhmästä. Ne ovat ihanteellisia lievästi syövyttäviin ympäristöihin, joissa paikallinen ruoste on hyväksyttävää. Luokka 409 luotiin alun perin autojen pakojärjestelmien äänenvaimentimille, mutta nyt niitä voidaan löytää autojen pakokaasuputkista ja katalysaattorikoteloista. Luokkaa 410L käytetään usein kontteihin, linja-autoihin ja LCD-näytön kehyksiin.

Ryhmässä 2 on yleisimmin käytettyjä ferriittisiä teräksiä. Niillä on korkeampi kromipitoisuus, ja siksi ne ovat kestävämpiä typpihappojen, rikkikaasujen ja monien orgaanisten ja ruokahappojen aiheuttamalle korroosiolle. Joissakin sovelluksissa näitä laatuluokkia voidaan käyttää korvaamaan austeniittista ruostumatonta terästä luokkaa 304. Luokka 430 löytyy usein laitteiden sisätiloista, myös pesukoneiden rummut kuten tiskialtaat, sisäpaneelit, astianpesukoneet, ruokailuvälineet, keittiövälineet ja ruoantuotanto laitteet.

Ryhmän 3 terästä voidaan käyttää korvaamaan sillä, että hitsattavuus ja muovattavuus ovat parempia kuin ryhmän 2 ferriittisillä teräslevyillä austeniittinen luokka 304 laajempaan käyttöön, mukaan lukien pesualtaisiin, vaihtoputkiin, pakokaasujärjestelmiin ja hitsattuihin osiin pesussa koneita.

Suuremmalla molybdeenipitoisuudella ryhmän 4 ferriittisillä ruostumattomalla teräksellä on parannettu korroosionkestävyys ja ne ovat käytetään kuumavesisäiliöissä, aurinkovesilämmittimissä, pakokaasujärjestelmien osissa, sähköisissä vedenkeittimissä, mikroaaltouunielementeissä ja autoissa trimmata. Erityisesti palkkaluokalla 444 on pistemäisyysvastus (PRE), joka on samanlainen kuin luokka 316 austeniittinen ruostumaton teräs, jolloin sitä voidaan käyttää syövyttävissä ulkoympäristöissä.

Tälle ruostumattomien erikoisterästen ryhmälle on ominaista suhteellisen korkea kromipitoisuus ja molybdeenin lisäys. Tuloksena on teräs, jolla on erinomainen korroosio- ja leviämis- (tai hapettumis-) kestävyys. Itse asiassa luokan 447 korroosionkestävyys vastaa titaanimetallin korroosionkestävyyttä. Ryhmän 5 teräksiä käytetään tyypillisesti erittäin syövyttävissä rannikko- ja offshore-ympäristöissä.