Wie oft gab es Produktionsprobleme, als neue Spulen oder Schmelzen in Produktion gingen?Diese Probleme können Brüche, Risse, Grate, schlechte Schweißnahtdurchdringung, schlechte elektropolierte Oberfläche und viele andere sein.Härtetests, Zugtests und metallografische Querschnitte sowie die Überprüfung von Werkstestberichten sind gängige Verfahren zur Bestimmung der Ursache eines Problems.Manchmal wird die Ursache des Problems gefunden, aber normalerweise wird nichts Außergewöhnliches gefunden.In diesen Fällen liegt das Problem in der Zusammensetzung des Stahls, auch wenn die Legierung innerhalb des für den Stahl angegebenen Zusammensetzungsbereichs liegt.

Beschreibung der hochglanzpolierten Edelstahlspule ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K:

In diesem Artikel beschränken wir unsere Diskussion auf austenitische Edelstähle, obwohl viele der Kommentare auch für andere Typen gelten.Viele problematische Artikel sind außer Kontrolle und müssen in der Spezifikation oder Bestellung des Kunden angegeben werden.Gehen Sie nicht davon aus, dass die Legierung, die Sie kaufen, aus der durchschnittlichen Auswahl der einzelnen Artikel besteht.Seit 1988 gibt es in Stahlwerken ein Programm namens „Alloy Chipping“, bei dem nur ein Minimum an Legierungselementen verwendet wird, um Warmversprödung und Kaltwalzrisse zu verhindern.
Sortendesign Austenitische rostfreie Stähle bieten Korrosionsbeständigkeit in vielen Umgebungen, Beständigkeit gegen Wasserstoff und Versprödung bei 885 °F (475 °C), gute Festigkeit, gute Duktilität und geringe Härte.Edelstahl in seiner einfachsten Form ist Eisen mit mindestens 12 % Chrom.Dies macht Edelstahl rostbeständig und ermöglicht die Bildung eines Passivfilms.Edelstahl kommt je nach Zusammensetzung und Wärmebehandlung in drei metallurgischen Zuständen vor: ferritisch, martensitisch und austenitisch.Diese Namen beziehen sich auf die Kristallstruktur: Ferrit ist kubisch raumzentriert, Austenit ist kubisch flächenzentriert und Martensit ist ein verdrehtes tetragonales System, d. h. eine verdrehte kubisch flächenzentrierte Struktur wird raumzentriert.
Reines Eisen hat eine raumzentrierte kubische Form und existiert vom absoluten Nullpunkt bis zu seinem Schmelzpunkt.Durch die Zugabe bestimmter Elemente entstehen „Gammaringe“ oder Austenit.Diese Elemente sind Kohlenstoff, Chrom, Nickel, Mangan, Wolfram, Molybdän, Silizium, Vanadium und Silizium.Unter diesen Elementen sind Nickel, Mangan, Chrom und Kohlenstoff in der Lage, den Gammaring am weitesten auszudehnen.Es ist die Kombination aus Nickel und Chrom, die dafür sorgt, dass austenitische Edelstähle vom absoluten Nullpunkt bis zum Schmelzpunkt kubisch flächenzentriert sind.Es ist dieser Gammaring, der ferritische Legierungen von martensitischen Legierungen unterscheidet.Der Chromgehalt von martensitischem Edelstahl ist mit 14–18 % sehr gering und muss Kohlenstoff enthalten, da nur bei Erhitzung in diesem Bereich reiner Austenit gebildet werden kann, sodass durch Abschrecken Martensit erhalten werden kann.Ferritische Legierungen haben einen Gehalt von entweder unter 14 % oder über 18 %.Durch den Wechsel von Legierungselementen kann sich das Sortiment ändern.Die häufigste Methode besteht darin, die Kohlenhydratzufuhr niedrig zu halten.
Die gebräuchlichsten austenitischen Edelstähle basieren auf der Zusammensetzung 18-8, 18 % Cr 8 % Ni.Übersteigt der Nickelgehalt im Stahl 8 %, handelt es sich um austenitischen Stahl, liegt der Nickelgehalt darunter, handelt es sich um Duplexstahl, also austenitisch mit Ferritinseln.Bei 5 % Nickel ist das Gefüge etwa zu 50 % austenitisch, zu 50 % ferritisch, unter 3 % wird es vollständig ferritisch.Somit ist 8 % Nickel die Basis für die günstigsten austenitischen Edelstähle.
Werden dem Stahl Legierungselemente zugesetzt, können diese im Hauptkristall ihre Position einnehmen.Diese werden als Ersatzlegierungen bezeichnet und die Legierung bleibt einphasig.Andere Elemente sind klein genug, um zwischen die Atome zu passen, sogenannte interstitielle Elemente, und die Legierung bleibt einphasig.Andere Elemente verbinden sich zu ihren eigenen einzigartigen Kristallen und bilden bestimmte Phasen.Wieder andere wirken als Verunreinigungen in der Legierung, sogenannte Einschlüsse.