Austenit magnetiskt
Järnet kommer då att uppträda i två olika tillstånd, nämligen austenit och ferrit. Det ferrita tillståndet är stabilt vid två temperaturintervall. Det första intervallet ligger upp till °C kallat α-järn alfajärn alternativt α-ferrit. Det andra intervallet ligger mellan °C och smältpunkten och kallas δ -järn deltajärn alternativt δ-ferrit. Austenit är enbart stabilt i ett intervall mellan °C och °C, kallat γ -järn gammajärn alternativt γ-austenit.
Magnetismens orsaker och effekter i 304 rostfritt stål
Kolet verkar som ett bindande material, som förhindrar järnatomer i kristallagren från att glida förbi varandra. Mängden kol i legeringen bestämmer vilka egenskaper stålet får. Stål med högt kolinnehåll kan göras starkare, hårdare och mer elastiskt än järn, men det blir även sprödare. Den maximala lösligheten för kol i austenit -fasen av järn är 2,1 viktprocent och inträffar vid °C; lägre temperatur eller högre kolhalt leder till att kolet kristalliserar sig och bildar järnkarbid cementit , Fe3C.
Järnlegeringar med högre kolhalter går under benämningen gjutjärn.
Ang järnbaserad legeringar
Järn med liten andel kol kallas smidesjärn och innehåller ofta slagg. Stål kan i sin tur legeras med andra grundämnen , som mangan , vilket ökar hållfastheten och värmeresistensen, eller krom och nickel som gör stålet rosttrögt. Dessa kallas legerade stål. Stål kan även härdas , för att öka hårdhet och slitstyrka i ytskiktet. Det finns många olika principer för härdning.
Några exempel är [12] : Lösningshärdning: Främmande atomer legeringsämnen tar plats i kristallgittret och åstadkommer spänningar som hindrar dislokationsrörelser.
Typer av rostfritt stål
Utskiljningshärdning: Främmande atomer tillsätts och temperaturhöjning gör att de uppgår i ett enfasigt tillstånd. Materialet kyls därefter snabbt till en temperatur där legeringsämnet inte är lösligt och en övermättad lösning skapas. Detta förhindrar dislokationsrörelser i kristallgittret. Deformationshärdning: Dislokationer i kristallgittret uppstår då stålet utsätts för mekanisk bearbetning.
Dislokationerna i sig själva förhindrar nya dislokationsrörelser och materialet härdas.
Kolfria stål [ redigera redigera wikitext ] För att göra stål rostfritt tillsätts krom som ger det ett skyddande oxidskikt i luft. Kolatomer i stål rubbar dock inte bara järnatomernas kristallstruktur, utan även oxidskiktets. Därför behöver man i krävande tillämpningar ha stålsorter med så lite kol som möjligt. Kolfritt stål tillverkas genom att man vakumbehandlar smält stål.
För att komma under den nivån kan man tillsätta titan som binder starkt till kol och på så sätt hindrar kolatomer från att inkluderas i järnatomernas kristallstruktur [14].
3.7 Austenitiska gjutjärn
Kväveatomer interagerar med järnatomer på ett sätt som liknar kolatomer utan att störa kromets oxidskikt. I och med att kväve finns i atmosfären hamnar en viss mängd i stålet vid traditionell ståltillverkning, men för att tillföra tillräckligt mycket kväve för att ersätta kolets funktion i stål måste kväve tillföras under högt tryck [15]. Ett exempel på kvävestål är AL-6XN som är okänsligt för kloridjoner och som därför kan användas i avsaltningsanläggningar [16].
Varianter av stål Hushållsutrustning av rostfritt stål Stålvajer av låglegerat stål Det finns flera olika typer av stål och flera sätt att dela in de olika typerna. En vanlig indelning bygger på halten av legeringsämnen: [17] Kolstål är ett "enklare" stål med kol som legeringsämne och därutöver vanligen mindre mängder kisel och mangan. Kolstål används exempelvis för framställning av bilkarosser.
Förutom kol, kisel och mangan kan låglegerade stål innehålla framför allt krom , nickel och molybden. Låglegerat stål används exempelvis för framställning av kullager. För att få önskade egenskaper tillsätts bland annat små halter av halvmetallen kisel Si och metallerna mangan Mn , krom Cr , vanadin V, även kallat vanadium samt ickemetallen svavel S.