Vier soorten roestvrij staal en de rol van legeringselementen:
Roestvast staal kan worden onderverdeeld in vier hoofdtypen: austenitisch, martensitisch, ferritisch en duplex roestvast staal (Tabel 1). Deze classificatie is gebaseerd op de microstructuur van roestvast staal bij kamertemperatuur. Wanneer koolstofarm staal wordt verhit tot 1550 °C, verandert de microstructuur van ferriet bij kamertemperatuur naar austeniet. Bij afkoeling keert de microstructuur terug naar ferriet. Austeniet, dat bij hoge temperaturen voorkomt, is niet-magnetisch en heeft over het algemeen een lagere sterkte maar een betere ductiliteit in vergelijking met ferriet bij kamertemperatuur.
Wanneer het chroomgehalte (Cr) in staal meer dan 16% bedraagt, wordt de microstructuur bij kamertemperatuur gefixeerd in de ferrietfase, waardoor ferriet in alle temperatuurbereiken behouden blijft. Dit type wordt ferritisch roestvast staal genoemd. Wanneer zowel het chroomgehalte (Cr) boven de 17% als het nikkelgehalte (Ni) boven de 7% ligt, wordt de austenietfase stabiel, waardoor austeniet behouden blijft van lage temperaturen tot aan het smeltpunt.
Austenitisch roestvast staal wordt doorgaans aangeduid als "Cr-N"-type, terwijl martensitisch en ferritisch roestvast staal direct "Cr"-type wordt genoemd. Elementen in roestvast staal en vulmetalen kunnen worden onderverdeeld in austenietvormende elementen en ferrietvormende elementen. De belangrijkste austenietvormende elementen zijn Ni, C, Mn en N, terwijl de belangrijkste ferrietvormende elementen Cr, Si, Mo en Nb zijn. Door het gehalte van deze elementen aan te passen, kan de verhouding ferriet in de lasverbinding worden geregeld.
Austenitisch roestvast staal, vooral wanneer het minder dan 5% stikstof (N) bevat, is gemakkelijker te lassen en biedt een betere laskwaliteit in vergelijking met roestvast staal met een lager N-gehalte. Lasverbindingen van austenitisch roestvast staal vertonen een goede sterkte en ductiliteit, waardoor voor- en nabewerkingen vaak overbodig zijn. In de roestvaststaalindustrie is austenitisch roestvast staal goed voor 80% van al het roestvaststaalgebruik, waardoor het het belangrijkste onderwerp van dit artikel vormt.
Hoe kies je de juiste?roestvrij staal lassenverbruiksartikelen, draden en elektroden?
Als het basismateriaal hetzelfde is, is de eerste regel: "match het basismateriaal". Bijvoorbeeld, als steenkool wordt verbonden met roestvrij staal 310 of 316, kies dan het overeenkomstige steenkoolmateriaal. Bij het lassen van ongelijksoortige materialen moet de richtlijn worden gevolgd om een basismateriaal te kiezen met een hoog gehalte aan legeringselementen. Bijvoorbeeld, bij het lassen van roestvrij staal 304 en 316, kies dan lasmateriaal van het type 316. Er zijn echter ook veel speciale gevallen waarin het principe van "match het basismateriaal" niet wordt gevolgd. In dat geval is het raadzaam om "de selectietabel voor lasmateriaal te raadplegen". Bijvoorbeeld, roestvrij staal type 304 is het meest voorkomende basismateriaal, maar er bestaat geen lasstaaf van type 304.
Als het lasmateriaal moet overeenkomen met het basismetaal, hoe kies je dan het juiste lasmateriaal voor het lassen van 304 roestvrijstalen draad en elektrode?
Bij het lassen van roestvrij staal 304 is het raadzaam om lasmateriaal van type 308 te gebruiken, omdat de extra elementen in 308 roestvrij staal de las beter stabiliseren. 308L is ook een acceptabele keuze. De L staat voor een laag koolstofgehalte; 3XXL roestvrij staal heeft een koolstofgehalte van 0,03%, terwijl standaard 3XX roestvrij staal tot 0,08% koolstof kan bevatten. Omdat L-type lasmateriaal tot dezelfde classificatie behoort als niet-L-type lasmateriaal, zouden fabrikanten moeten overwegen om L-type lasmateriaal apart te gebruiken, omdat het lage koolstofgehalte de neiging tot interkristallijne corrosie vermindert. De auteur is van mening dat fabrikanten, als ze hun producten willen verbeteren, vaker gebruik zullen maken van L-vormig geel materiaal. Fabrikanten die GMAW-lassen gebruiken, overwegen ook het gebruik van roestvrij staal van type 3XXSi, omdat Si de bevochtiging en lekdichtheid kan verbeteren. In gevallen waarin het kolenstuk een hogere piek heeft of de verbinding van het smeltbad slecht is bij de lasvoet van de hoeklas of de overlappende las, kan het gebruik van gasbeschermd lasdraad met zwavel de kolenlaag bevochtigen en de afzettingssnelheid verbeteren.
Geplaatst op: 26 september 2023