Rustfritt stål

For å kalle stål rustfritt, må det minimum inneholde 12% krom. Dette gjør at overflaten til metallet får et, sterkt sammenhengende oksid-lag/film på overflaten. Denne "passive" oksidfilmen er sterk og beskyter mot oksidasjon og korrosjon. 

Nikkel, molybden og silisium kan også tilsettes det rustfrie stålet for å få en enda bedre legering som er mer motstandig mot korrosjon.

Forskjellige typer rustfrie stål 

Rustfritt stål har mange, veldig forskjellige strukturer og egenskaper. Stålet kan se helt likt ut, men samtidig ha helt forskjellige bruksområder. Høyt innhold av flere forskjellige legeringselementer gjør at vi får mange flere og forskjellige strukturforhold enn i vanlig karbonstål. Karbonstål ved høye temperaturer kan sammenliknes med de rustfrie stålene vi har i dag når det kommer til strukturen i metallet. 

Rustfritt stål blir som regel delt inn i 3 hovedgrupper; Ferrittisk, Marensittisk og Austenittisk.

Det Ferrittisk rustfrie stålet inneholder som regel rundt 14-30% krom og veldig lite karbon, omlag 0,05-0,15%. Stålet er ikke herdbart på grunn av metallets kubiske romsentrerte struktur, uansett hvor høyt det blir varmet opp før speltepunktet. Dette stålet beskytter dårlig mot korrosjon, men er på den andre siden et veldig sterkt stål med høy fasthet. Denne typen rustfritt stål er ikke magnetisk.

Hovedgruppe 2 kalles Martensittisk rustfritt stål. Dette stålet inneholder rundt 13-17% krom sammen med et relativt høyt innhold av karbon, ca 0,15-1,0%. Hvis stålet avkjøles hurtig fra den austenittiske temperaturen, vil det være mulig å herde. Dette stålet kan derfor ha en martensittisk struktur som gjør metallet det veldig hardt og sprøtt. Korrosjonmotstanden er ikke veldig bra, og stålet er magnetisk.

Det Austenittiske rustfrie stålet er det mest brukte stålet i dag og inneholder ca 12-25% krom, 8-25% nikkel og eventuelt noe molybden.
Cirka  95% av det rustfrie stålet som blir brukt og produsert i dag er austenittisk. Dette stålet har kubisk flatesentrert struktur og er derfor ikke mulig og herde. Metallet er seigt og lett å forme, samtidig som at det er svært motstandsdyktig mot korrosjon. Dette rustfrie stålet er u-magnetisk. 

Noen standarder for rustfritt stål 

Den Europeiske standarden NS-EN 10 088 gir en samlet oversikt over sammensetning, egenskaper og bruksområder for de forskjellige kvaliteter av rustfrie stål. For rustfritt stål finnes det også en amerikanske standard kaldt AISI.  De blir også ofte betegnet med handelsbetegnelsene til de forskjellige leverandørene.  

Metallets egenskaper og bruksområder

Rustfritt stål har mange bruksområder på grunn av de gode egenskapene. Stålet blir ofte brukt til blant annet husholdningsredskaper og i næringsmiddelindustrien siden det er så lett å holde rent og ser så bra ut. På grunn av den gode korrosjonsmotstanden blir metallet mye brukt i konstruksjoner i sjømiljø og i prosessutstyr i kjemiske bedrifter. 

Hvis det rustfrie stålet har et høyt innhold av krom, vil det få egenskaper som; god fasthet ved høye temperaturer, og vil derfor bli brukt når det er behov for varmefaste legeringer i for eksempel ovner og varmebehandlingsutstyr 

Rustfritt stål vil ikke ha noen generell korrosjon, som er korrosjon som tar jevnt over hele overflater. Korrosjon kan imidlertid forekomme som lokale punkter på oksidlaget. Det betyr at flekker på overflaten av metallet kan bli skadet og denne typen korrosjon kan forekomme relativt raskt, hvis det ikke blir behandlet.

I oksiderende miljøer holder rustfritt stål seg veldig bra. Disse miljøene er med på å styrke den passive oksidfilmen. Men i miljøer som inneholder syrer og ande klorholdige ting, vil angripe oksidfilmen og kan gi punktkorrosjon, som skrevet om tidligere i bloggen. Grunnen til at det blir brukt rustfritt stål i de fleste kjøkkenvasker er at såpen man bruker er basisk, noe rustfritt stål er veldig motstandsdyktig mot. Hvis de rustfrie stålet blir tilsatt molybden, kan dette være med på å styrke oksidfilmen og redusere punkt og spaltekorrosjon. Molybden gjør da det austenittisk rustfrie stålet "syrebestandig" til en viss grad. 

Hvis rustfritt stål kommer i kontakt med varme gasser kan dette skade oksidfilmen, da gassen vil blande seg med legeringene i stålet. Reaksjonen vil føre til at det dannes en overflatefilm, avhengig av hvilken gass og legeringer som blandes. Over en bestemt temperatur, skallingstemperaturen, faller overflatesjiktet av, og stålet vil korrodere, noe som ikke er bra. 

Hvis vi skal kaldtarbeide eller bearbeider rustfritt stål  med skjærende verktøy er det en del ting vi må huske på, hvis vi ser på det i forhold til barbonstål. 

- Det rustfrie stålet vil få en fasthetsøkning når man kaldtbearbeider det. Dette gjelder spesielt for austenittisk stål. Dette vil føre til større verktøyslitasje, noe som er viktig å ha i bakhodet hvis man skal masseprodusere noe i rustfritt stål. Det rustfrie stålet blir også lettere kaldsveiset til skjæreverktøyet ved bearbeiding.

For å kaldforme en plate i rustfritt stål, trenger man cirka dobbelt så mye kraft som skal til for å bearbeide en tilsvarende platetykkelse i lavkabonstål. Generelt er austenittisk rustfritt stål lettere formbart enn ferrittisk.  

Sveising av rustfritt stål, kan gjøres med alle de mest standard formene for sveising, for eksempel med elektrodesveising med dekkende elektroder og dekkgassveising med TIG og MIG.

Brunering

Brunering eller sortoksidering er en metode for overflatebehandling av stål med mening å gi emnet et vakrere utseende og en viss korrosjonsbeskyttelse, samt å dempe reflekser (særlig for gevær). Prosessen utføres normalt ved gjentatt dypping, undertiden koking, i bad, etterfulgt av lett stålbørsting og impregnering med olje. Lett sagt kan man si at det er en kjemisk prosess der man lar stålets overflate ruste under kontrollerte forhold. Man kan også oppnå samme effekt ved elektrolytisk behandling.

I utgangspunktet kan alt av gods, både brukt og nytt bruneres.

For å få et godt resultat er det ekstremt viktig å rengjøre metallet godt. Mekanisk rens med fin smergel, stålull (såpefri) eller glassfiberbørste anbefales, sammen med en vask gjerne med et sterkt løsemiddel helt til slutt.

-Stållegeringer reagerer veldig forskjellig med bruneringsbadet, så det er lurt å kjøre et par tester for å være sikker på resultatet.
-Gammelt brunert gods som har blitt stygt er ikke noe problem å brunere igjen.
-Plategods blir aldri 100% uten at det har blitt glass eller sandblåst først.
-Brunerte overflater egner seg best på gods som oppbevares inne eller i "snille" kontrollerte områder.
-Bruneringen endrer ikke emnet's mål og kan derfor brukes på plasser med høy toleranse. Maximalt vil dette kunne endre emnet 1µm. 
-Gods som er brunt holder bedre på beskyttende oljefilmer