Hur många gånger har det varit produktionsproblem när nya spolar eller smältor tagits i produktion?Dessa problem kan vara brott, sprickor, grader, dålig svetspenetration, dålig elektropolerad yta och många andra.Hårdhetstester, dragprover och metallografiska tvärsnitt och granskning av fabrikstestrapporter är vanliga procedurer för att fastställa källan till ett problem.Ibland hittas källan till problemet, men vanligtvis hittas inget ovanligt.I dessa fall ligger problemet i stålets sammansättning, även om legeringen ligger inom det specificerade sammansättningsintervallet för stålet.

Beskrivning av ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K spegelfinish i rostfritt stål:

I den här artikeln kommer vi att begränsa vår diskussion till austenitiska rostfria stål, även om många av kommentarerna också gäller andra typer.Många problematiska artiklar är utom kontroll och måste specificeras på kundens specifikation eller inköpsorder.Anta inte att legeringen du köper är gjord från det genomsnittliga intervallet för varje artikel.Sedan 1988 har stålverk haft ett program som kallas "legeringsflisning" som använder ett minimum av legeringselement bara för att förhindra het sprödhet och kallvalsningssprickor.
Klassdesign Austenitiska rostfria stål är designade för att ge korrosionsbeständighet i många miljöer, motståndskraft mot väte och sprödhet vid 885ºF (475ºC), god hållfasthet, god duktilitet och låg hårdhet.Rostfritt stål i sin enklaste form är järn med minst 12 % krom.Det är detta som gör rostfritt stål motståndskraftigt mot rost och tillåter att en passiv film bildas.Rostfritt stål finns i tre metallurgiska tillstånd beroende på sammansättning och värmebehandling: ferritisk, martensitisk och austenitisk.Dessa namn hänvisar till kristallstrukturen: ferrit är kroppscentrerad kubisk, austenit är ansiktscentrerad kubisk, och martensit är ett vridet tetragonalt system, det vill säga en vriden ansiktscentrerad kubisk struktur blir kroppscentrerad.
Rent järn har en kroppscentrerad kubisk form och existerar från absoluta noll till dess smältpunkt.När vissa element läggs till skapas "gammaringar" eller austenit.Dessa grundämnen är kol, krom, nickel, mangan, volfram, molybden, kisel, vanadin och kisel.Bland dessa grundämnen kan nickel, mangan, krom och kol expandera gammaringen längst.Det är kombinationen av nickel och krom som gör att austenitiska rostfria stål är centrerade kubiska från absoluta noll till smältpunkten.Det är denna gammaring som skiljer ferritiska legeringar från martensitiska.Kromhalten i martensitiskt rostfritt stål är mycket snäv, 14-18 %, och måste innehålla kol, eftersom endast vid upphettning i detta intervall kan ren austenit bildas, så att martensit kan erhållas genom härdning.Ferritiska legeringar har en halt antingen under 14 % eller över 18 %.Byte av legeringselement kan ändra räckvidden.Det vanligaste sättet är att hålla låga kolhydrater.
De vanligaste austenitiska rostfria stålen baserade på sammansättningen 18-8, 18% Cr 8% Ni.Om nickelhalten i stål överstiger 8% är den austenitisk, om nickelhalten är lägre så är det duplexstål, det vill säga austenitiskt med öar av ferrit.Vid 5 % nickel är strukturen ungefär 50 % austenitisk, 50 % ferritisk, under 3 % blir den helt ferritisk.Således är 8% nickel grunden för de billigaste austenitiska rostfria stålen.
När legeringselement tillsätts stål kan de ta en position i huvudkristallen.Dessa är kända som ersättningslegeringar och legeringen förblir enfas.Andra element är tillräckligt små för att passa mellan atomerna, så kallade interstitiella element, och legeringen förblir en enda fas.Andra element kommer att kombineras för att bilda sina egna unika kristaller och bilda specifika faser.Ytterligare andra fungerar som föroreningar i legeringen, kända som inneslutningar.