Is roestvrij staal van type 304 medisch materiaal?

/in /door

In vergelijking met industrieel roestvrij staal heeft medisch roestvrij staal strengere eisen aan de chemische samenstelling vanwege de belangrijkste eigenschappen: het verminderen van de afbraak van metalionen en het voorkomen van lokale corrosie zoals intergranulaire corrosie en spanningscorrosie. De hoeveelheid van legeringselementen zoals Ni en Cr is hoger dan die van gewoon roestvrij staal (meestal de bovengrens van gewoon roestvrij staal), terwijl de hoeveelheid van onzuiverheidselementen zoals S en P lager is dan die van gewoon roestvrij staal. Al jarenlang is medisch roestvrij staal het materiaal van voorkeur voor chirurgische toepassingen, vooral in situaties met kritische zorg en chirurgie. Het element Ni en Cr biedt een hogere corrosieweerstand, waardoor het kan worden gebruikt voor toepassingen waarbij orthopedische implantaten, mondholte en medische hulpmiddelen nodig zijn. Roestviel, een type Ni-Cr-legeringen, biedt een reeks voordelen in vergelijking met gewone roestvrij staal. Het type legering dat wordt gebruikt in medisch roestvrij staal voor chirurgische instrumenten is van cruciaal belang voor de weerstand van het instrument tegen corrosie en voor het vermijden van interne fouten en scheuren.

Veel roestvrij staalsoorten kunnen worden gebruikt voor medische doeleinden; de meest voorkomende hiervan is Austenitisch 316 (AISI 316L), ook wel bekend als “chirurgisch staal”. AISI 301 is het meest gebruikte metaal voor de productie van medische veren. Andere veelgebruikte roestvrij staalsoorten voor medische toepassingen zijn 420, 440 en 17-4PH. Deze Martensitische roestvrij staalsoorten zijn niet zo bestand tegen corrosie als Austenitische roestvrij staalsoorten 316, maar ze hebben een hogere hardheid. Daarom worden Martensitische roestvrij staalsoorten gebruikt voor snijgereedschap of andere niet-implantaatapparatuur. Deze staalsoorten bieden een betere elasticiteit bij koudwerk maar verliezen hun corrosieweerstand. Medisch roestvrij staal heeft een wijdverbreide populariteit gekregen vanwege zijn ongeëvenaarde duurzaamheid, hittebestendigheid, chirurgische functionaliteit en corrosieweerstand. Het wordt gebruikt in een verscheidenheid van toepassingen, waaronder ziekenhuisstoelframes, draagborden, eindplaten, chirurgische handschoenen, IV-pijpleidingen en klemmen. Vanwege de extreme weerbaarheid en de noodzaak om deze staalsoort te gebruiken voor speciale toepassingen, is het essentieel dat fabrikanten die deze kwaliteit van roestvrij staal gebruiken, de aandacht besteden aan kwaliteitscontrole en de specificaties van de productie. De meest populaire medische soorten roestvrij staal die worden gebruikt bij de vervaardiging van chirurgische instrumenten zijn: 304 En 316. De beste legeringen hebben echter een lagere koolstofgehalte en worden aangevuld met Mo, zoals staalsoorten 316L en 317L.

Roestvrij staal 304, namelijk 18-8 roestvrij staal, de roestvrijstalen serie 304 bevat ook minder koolstof. 304LVoor toepassingen waarbij warmtebestendigheid belangrijk is, bestaat de vraag of roestvrij staal 304 ook voor medische doeleinden kan worden gebruikt. Er is een feit dat in 1926 18% CR-8% Ni roestvrij staal werd gebruikt (AISI 304) werd voor het eerst gebruikt als materiaal voor orthopedische implantaten en later in de stomatologie. Pas in 1952 werd AISI 316 roestvrij staal met 2%Mo gebruikt in de kliniek en werd 304 roestvrij staal geleidelijk vervangen. Om het intergranulaire corrosieprobleem van roestvrij staal op te lossen, werden in de jaren zestig de ultra-lage-koolstofstaalsoorten AISI 316L en AISI 317L met goede biocompatibiliteit, mechanische eigenschappen en een betere corrosieweerstand in de medische sector ingezet. Ni is echter een potentieel sensibiliserend factor voor het menselijk lichaam. In de afgelopen jaren hebben veel landen de hoeveelheid Ni in dagelijkse benodigdheden en medische metalen materialen beperkt en wordt de maximale toegestane hoeveelheid Ni steeds lager. De Europese richtlijn 94/27/EG van het Europees Parlement, die in 1994 werd gepubliceerd, bepaalt dat de Ni-concentratie in de materialen die in het menselijk lichaam worden geïmplanteerd (implantaatmaterialen, orthodontische protheses, enz.) niet mag hoger zijn dan 0,105%; voor metalen materialen (juwelen, horloges, ringen, armbanden, enz.) die langdurig in contact komen met de menselijke huid, mag de maximale hoeveelheid Ni niet meer bedragen dan 0,15 mg/cm2 per week. Tegenwoordig wordt 304 nog steeds gebruikt bij de productie van veelvoorkomende medische instrumenten zoals spuiten, medische scharen, pincetten en scalpelseries.

 

Het verschil tussen roestvrijstalen plaat van 2B en 2D

/in /door

Roestvrij staal is een veelgebruikt metaal vanwege zijn uitstekende corrosieweerstand, goede mechanische eigenschappen en bewerkingseigenschappen. Door verschillende verwerkingsmethoden en het cold-rolling na verwerking kan het roestvrijstalen oppervlak verschillende niveaus van oppervlakteafwerking, korrelstructuur en kleur hebben. De oppervlaktebehandeling van gekoeld gewalst roestvrij staalplaat heeft de harde standen 2D, 2B, No.3, No.4, 240, 320, No.7, No.8, HL, BA, TR, een gepolijst oppervlak en een geëmailleerde oppervlakte. Het kan verder worden toegepast op elektroplating, electropolishing, gericht haarlak, etsening, shot peening, verf, coating en andere diepverwerkende oppervlakken op basis van gekoeld gewalst roestvrij staal. Roestvrij staal koudgewalst plaat wordt veel gebruikt in de bouw, decoratie, huishoudelijke apparatuur, spoorwegvervoer, auto, lift, container, zonne-energie, precisie-elektronica en andere gebieden, waaronder de bouw, decoratie, lift, container en andere producten die direct 2D, 2B, BA, slijpen en andere oppervlaktebehandelingen gebruiken na het koudgewalst proces, en huishoudelijke apparaten, spoorwegvervoer, auto's, zonne-energie, precisie-elektronica en andere industrieën gebruiken vaak directe bewerking van koudgewalst roestvrij staalplaat of vlakke slijp- en polijstbewerkingen op roestvrij staalplaat.

 

RVS plaat nr. 2D

No.2D is een soort koudgewalst glad oppervlak zonder oxide-afzetting. Na het koudroeren wordt het alleen nog geëtiketteerd met warmtebehandeling en pickling. De helderheid van het oppervlak wordt bepaald door de mate van vervorming tijdens het koudroeren en de afwerking van het oppervlak van de werkrol, en het hangt ook af van de picklingmethode voor het verwijderen van oxidatie. Het oppervlak van No.2D bevat ook een ruwe roller voor het vlakke vlakken van het oppervlak. De ruwe roller is een specifieke procedure om het oppervlak van de rol te beitsen, dat wil zeggen dat er een aantal harde faseveranderingen optreedt op het oppervlak van de rol en dat tijdens het vlakken de onregelmatige oppervlaktekalibering van de staalplaat wordt gerealiseerd. Dit soort oppervlak is geschikt voor het diepspanningsvormingsproces en kan de wrijving en contactconditie tussen staalplaat en matrijs verbeteren, waardoor de materiaalstroom wordt bevorderd en de vormkwaliteit van het werkstuk wordt verbeterd. RVS oppervlak 2D wordt veel gebruikt in gebouwde wanden, vooral in de delen van het gebouw die geen reflectie vereisen. De ruwheid Ra van het oppervlak, gemeten met het instrument, is ongeveer 0,4 tot 1,0 μm.

 

RVS plaat nr. 2B

Het grootste verschil tussen No. 2B en het 2D-oppervlak is dat No. 2B een glad lopend vlak heeft. Het ziet er lichter uit dan het 2D-oppervlak. Het instrument waarmee de ruwheid van het oppervlak wordt gemeten heeft een waarde van Ra van 0,1 tot 0,5 µm. Dit is het meest gangbare proces en heeft de meeste toepassingen. Het is geschikt voor de chemische industrie, papierproductie, olie, medische toepassingen en andere algemene doeleinden. Het wordt ook gebruikt voor het aanleggen van muren.

Uiterlijk

 

 Kenmerken Kleuren Verwerking Aanvragen
N.O.2D Het oppervlak is glad en mat Schitterend zilverwit

 

 Warmgewalst + geanodiseerd + gepolijst + gekoeld gewalst + geanodiseerd 2D is geschikt voor niet-strikke oppervlaktevereisten, algemene toepassingen en diepstempelen, zoals voor autoconstructionele onderdelen, waterleidingen, enz.
N.O.2B Meer glans dan bij NO.2D Zilverwit met een betere glans en afwerking dan 2D-oppervlakken Heet roeren + annealing + pickling + koud roeren + annealing + quenching en temperen. Na de behandeling met nummer 2D volgt een laatste lichte koudroering met een polijstrol, wat de meest gebruikte oppervlaktebehandeling is. Algemene toepassingen zoals tafelbedekking, bouwmaterialen, enz.

 

 

 

Wat is het 8K spiegelroestvrijstalen blad?

/in /door

Vanwege zijn unieke corrosieweerstand, goede verwerkingsprestaties en het uitstekende oppervlaktebeeld is roestvrij staal veel gebruikt in veel sectoren zoals lucht- en ruimtevaart, energie, militaire toepassingen, bouw, petrochemische industrie enzovoort. Het polijsten is een belangrijk onderdeel van roestvrij staal. staalplaat In de decoratiebranche heeft het doel om het uiteindelijke spiegel (8K) roestvrij staal te verkrijgen. De oppervlakte van 8K (nummer 8) is een spiegelpolijstte oppervlakte, met een hoge reflectiviteit en een helder reflectiebeeld. Dit oppervlak is meestal geschikt voor het meten van de kwaliteit van het spiegelroestvrij staal. Over het algemeen wordt de kwaliteit van het spiegelroestvrij staal beoordeeld op basis van visuele parameters: niveau 1: het oppervlak is helder als een spiegel, waardoor de menselijke vormen en wenkbrauwen duidelijk zichtbaar zijn; niveau 2: het oppervlak is helder en het is mogelijk om de menselijke vormen en wenkbrauwen te zien, maar het wenkbrauwgedeelte is niet duidelijk; niveau 3: het oppervlak heeft een goede helderheid en het is mogelijk om de menselijke vormen en wenkbrauwgedeelte te zien; niveau 4: het oppervlak heeft een glans en is egaal, maar het is niet mogelijk om de menselijke vormen en wenkbrauwgedeelte te zien; niveau 5: het oppervlak is grijs en dof.

 

De roestvrijstalen spiegelplaat is het resultaat van het polijsten van het oorspronkelijke oppervlak van de roestvrijstalen plaat BA, 2B of No.1. Hierdoor wordt het oppervlak vergelijkbaar met dat van een spiegel (wetenschappelijke naam 8K spiegel of No.8). De roestvrijstalen spiegelplaat is het substraat voor de verwerking van volgende kleuren of gegraveerde platen. Het wordt voornamelijk gebruikt in allerlei decoratieve of optische metalen producten. De corrosieweerstand van roestvrij staal is afhankelijk van de legeringselementen (chromium, nikkel, titanium, silicium, mangaan, enz.) en de interne structuur, die een doorslaggevende rol spelen bij het element chroom. Dit kan een passiverende laag vormen op het oppervlak van staal, waardoor de isolatie van metaal en buitenwereld geen oxidatie veroorzaakt en de corrosieweerstand wordt verbeterd. staalplaatHet getal “8” in 8K verwijst naar het aandeel van de legering en de letter “K” verwijst naar het niveau van de reflectiviteit na polijsten (K is het niveau van de spiegelreflectie). 8K-spiegel is de spiegelkwaliteit van chroom-nikkellegeringsstaal.

 

Common mirror stainless steel omvat ook 6K, 10K, 12K, enz., hoe groter het aantal, hoe fijnere de spiegel ook is. 6K verwijst naar het ruw gebrande en gepolijste spiegelplaatje, 10K verwijst naar het fijngebrande en gepolijste spiegelpaneel, wat overeenkomt met een gewone spiegel; en 12K verwijst naar het ultra-fijn gebrande en gepolijste spiegelpaneel, dat optische doeleinden kan vervullen. Hoe hoger de helderheid, hoe groter de reflectiviteit en hoe minder oppervlaktefouten. In sommige niet-strikte toepassingen kunnen ze gezamenlijk 8K worden genoemd. De belangrijkste polijsttechnieken die worden gebruikt om hoogwaardig spiegelroestvrij staal te produceren zijn elektrolytisch polijsten, chemisch polijsten en mechanisch polijsten.

 

Elektrolytisch polijsten

Elektrolytische polijsting is het proces waarbij het roestvrij staal op de oppervlakte wordt geplaatst in een elektrolytische oplossing om een hoogwaardig roestvrij staal te verkrijgen. Het roestvrij staal fungeert als anode in dit proces en een gelijkstroom stroom stroomt door de specifieke oplossing in de elektrolytische oplossing naar het metaal. De anode-oppervlakte vormt een hoge weerstand tegen corrosie en een dikke slijmmembraan. De dikke slijmmembraan in de micro-convexe en convexe oppervlakte van roestvrij staalproducten met verschillende diktes, leidt tot een inhomogene stromingsdichtheid van de anode-oppervlakte. De huidige dichtheid in de uitsteekpunten is niet uniform en de huidige dichtheid in de uitsteekpunten lost snel op en de huidige dichtheid in de conussen is klein en lost langzaam op, waardoor de oppervlaktegladheid van roestvrij staal wordt verminderd en het niveau en de helderheid worden verbeterd en een passiveringslaag zonder defecten wordt gevormd. De elektrolytische polijstoplossing moet voldoende oxidatiemiddel bevatten en geen actieve ionen mogen de passiveringsfilm beschadigen.

 

Chiraleer

Het chemische polijstprincipe en het elektrolytisch polijstprincipe zijn vergelijkbaar. Het roestvrij staal wordt in een bepaalde samenstelling van de oplossing geplaatst, waarbij het oppervlak van het micro-opgeheven deel de snelheid van de oplosbaarheid groter is dan het oppervlak van het micro-convexe deel van de oplosbaarheid. De roestvrijstalen oppervlakte is glad en glad. Het is te zien dat het principe van de chemische polijstmethode en het elektrolytisch polijstprincipe in wezen hetzelfde is, maar de elektrolytische polijstmethode wordt volledig afhankelijk van de zelfcorrosiecapaciteit van de oplossing om het oppervlak van het roestvrij staal glad te maken.

 

Mechanische polijsting

Mechanisch polijsten verwijst naar het gebruik van een hoogsnelheidsrotator met polijstpasta om de ongelijkmatige oppervlakte van roestvrij staal mechanisch te verwijderen en een glad oppervlak te verkrijgen. De polijstborstel wordt gebruikt om het korrelgroottebereik te onderscheiden op basis van de verschillende soorten doek dat deze vervaardigt. De belangrijkste structuurvormen zijn genaaid type, vouwtype, enz. De polijstpasta wordt volgens de polijstbehoeften gemaakt van chroomoxide en bindmiddel dat bestaat uit een groene polijstpasta. Er zijn ook abrasieve pasta's, organische pasta's en additieven die bestaan uit polijstwas. Mechanisch polijsten wordt over het algemeen onderverdeeld in ruw polijsten, fijn polijsten of tegelijkertijd polijsten met verschillende polijstpasta's en polijstborstel. Door middel van mechanische rotatie wordt het eindreflectiebeeld van helder spiegelroestvrij staal verkregen. Wanneer de gebruiker voor polijstbewerkingen met spiegelroestvrij staal voor BA-staal kiest, is geen ruw polijstproces vereist.

RVS buizensoorten voor olie- en gasvelden

/in /door

Over het algemeen kunnen sommige lagelegeringen voldoen aan de vereisten voor corrosieve olie- en gasomgevingen die H2S bevatten, maar in corrosieve omgevingen die CO2 of H2S bevatten, waarbij CO2 en H2S samenleven, heeft de Martensietstaalsoort een dubbele staalsoort nodig, of zelfs een nikkelhoudende legering. De versie van API 5CT uit 1988 voegde corrosiebestendige buisstaalsoorten toe, waarbij de C75-staalsoort werd gespecificeerd met Martensietstaalsoorten van 9Cr en 13Cr.

 

Hoge sterkte MKunststof roestvrijstalen buis voor olieput

 In een nat milieu met CO2 als hoofdgas treft vaak lokale corrosiewerken aan aan olieputpijpen, zoals pittingcorrosie en intergranulaire corrosie. Als Cl- aanwezig is, wordt de lokale corrosie versterkt. Het wordt algemeen aangenomen dat de corrosie kan worden genegeerd wanneer de CO2-druk lager is dan 0,021 MPa en dat de corrosie optreedt wanneer de CO2-druk 0,021 MPa bereikt. Wanneer pCO2 hoger is dan 0,021 MPa, moeten passende anti-corrosieve maatregelen worden genomen. Over het algemeen zijn er geen schade veroorzaakt door pitting wanneer het CO2-gehalte lager is dan 0,05 MPa.

Het is bewezen dat het effect van het gebruik van een langwerkende afgifte van een middel om CO2-corrosie te voorkomen beperkt is, en dat het effect van het gebruik van roestvrij staal met een hoog chroomgehalte, zoals 9%-%Cr staal, beter is. Sinds de jaren 1970 hebben sommige gasputten voor aardgas 9Cr- en 13Cr% -roestvrijstalen buizen gebruikt om CO2-corrosie te voorkomen. Het American Petroleum Institute (API) beveelt standaard gebruik aan aan 9Cr- en 13Cr-martensietroestvrij staal (API L80-9Cr en L80-13Cr). Roestvrij staal met 13Cr heeft een betere weerstand tegen CO2-corrosie, terwijl staal met 9Cr-1Mo een betere weerstand heeft tegen H2S-stresscorrosie. In principe zijn beide staalsoorten niet geschikt als H2S aanwezig is in een CO2-atmosfeer. Wanneer H2S aanwezig is in een CO2-oliebron, moet de SSCC-weerstand van de pijpleiding van de oliebron zoveel mogelijk worden verbeterd en moet een temperatuurbehandeling van quenching en tempering worden toegepast om een uniforme martensietlaag te verkrijgen. De hardheid moet zoveel mogelijk worden gecontroleerd tot onder HRC22.

De roestvrijstalen kwaliteit van de olieput

Kwaliteit C Mo Cr Ni Cu
9Cr ≤0.15 0.9-1.1 8.0-10.0 ≤0.5 /
13Cr 0.15-0.22 / 12.0-14.0 ≤0.5 /
SUP9Cr ≤0.03 1.5-2.5 12.0-13.5 4.0-6.0 /
SUP13Cr ≤0.03 1.5-2.5 14.0-16.0 5.0-7.0 0.5-1.5

Echter, API 13Cr staalbuizen hebben een aanzienlijke vermindering van de CO2-bestendigheid en een kortere levensduur wanneer de oliewaterstandtemperatuur 150°C of hoger is. Om de corrosieweerstand van API 13Cr staalbuizen tegen CO2 en SSC (sulfide-stress-crack) te verbeteren, zijn lage koolstofgehalte SUP13Cr staalbuizen met toegevoegde Ni en Mo ontwikkeld. Deze staalbuizen kunnen in natte omgevingen met hoge temperaturen, hoge CO2-concentraties en een kleine hoeveelheid zwavelzuur worden gebruikt. De structuur van deze buizen is een gemateld martensiet en minder dan 5% ferrit. De corrosieweerstand tegen CO2 kan worden verbeterd door het toevoegen van carbon of Cr en Ni. De corrosieweerstand tegen pitting kan worden verbeterd door het toevoegen van Mo. In vergelijking met de API 13Cr staalbuis, is de corrosieweerstand tegen CO2 en SSC aanzienlijk verbeterd. Bijvoorbeeld, in dezelfde corrosieve omgeving is de corrosiegraad van de API 13Cr staalbuis groter dan 1 mm/jaar, terwijl de corrosiegraad van de SUP13Cr staalbuis is gereduceerd tot 0,125 mm/jaar. Met de ontwikkeling van diepe en ultra-diepe putten blijft de temperatuur van de olieput stijgen. Als de olieputtemperatuur verder wordt verhoogd tot meer dan 180°C, begint de corrosieweerstand van de SUP13Cr olieputbuis ook af te nemen, waardoor deze niet meer aan de vereisten van langdurig gebruik voldoet. Volgens het traditionele materiaalselectieprincipe moet duplex roestvrij staal of een legering op nikkelbasis worden gekozen.

 

MKunststof roestvrij staal buis voor olieleiding

De Rijpijp Het transporteren van corrosief olie en gas vereist hetzelfde corrosiebestendig materiaal als de pijpleiding voor de oliebron. Voordien werd de pijpleiding meestal ingespoten met langwerkende stoffen of corrosiebestendige materialen zoals dubbele fase roestvrij staal. Het eerste is onstabiel in zijn anticorrosieve effect bij hoge temperaturen en kan milieuschade veroorzaken. Hoewel roestvrij staal met dubbele fase een goede corrosieweerstand heeft, is de kostenfactor hoog en is het moeilijk om de warmteinvoer tijdens het lassen te regelen. Het lassen vereist voor de constructie van de installatie een voorverwarming en een naverwarmingsbehandeling. De martensietijdelijke 11Cr-pijpleiding voor CO2-omgeving en de martensietijdelijke 12Cr-pijpleiding voor CO2+ en sporen van H2S-omgeving zijn in gebruik genomen. De pijpleiding heeft een goede lasbaarheid, en zonder voorverwarming en naverwarmingsbehandeling kunnen de mechanische eigenschappen gelijk zijn aan die van staal van X80-kwaliteit en is de corrosieweerstand beter dan die van de pijpleiding met langwerkend losmiddel of met een dubbele fase roestvrij staalpijpleiding.

RVS-buis voor pijpleidingen

Kwaliteit C Cr Ni Mo
11Cr ≤0.03 11 1.5 /
12Cr ≤0.03 12 5.0 2.0

 

Dubbelwandige roestvrijstalen buis voor de olie-industrie

Het martensitische roestvrij staal SUP 15Cr voldoet niet aan de corrosieweerstandseisen wanneer de temperatuur van het olie- (gas)gat waarin CO2 aanwezig is hoger is dan 200°C, en er is een dubbelwandige roestvrij staal nodig met een goede weerstand tegen CO2 en Cl — spanningscorrosiekrachten. Momenteel 22Cr En dubbelwandige roestvrijstalen staalsoorten (Austenitisch en Ferritisch) zijn geschikt voor CO2-putten boven 200°C, terwijl fabrikanten de Cr- en Ni-gehalte aanpassen om de corrosieweerstand te optimaliseren. Dubbelwandige staal bestaat uit ferritisch materiaal plus de Austenitische fase. Naast Cr en Ni kunnen Mo en N worden toegevoegd om de corrosieweerstand te verbeteren. Naast het dubbelwandige roestvrij staal heeft het goede hoge-temperatuur-corrosieweerstand, vergeleken met martensiet roestvrij staal heeft het een betere H2S-stresscorrosie-crackbestendigheid bij hoge temperaturen; bij de test NACE TM 0177-A bij kamertemperatuur, in een oplossing, belastend met 85%SMYS, kan martensiet roestvrij staal slechts de H2S-partial-druk van 10 kPa overleven; het dubbelwandige roestvrij staal 25Cr kan de H2S-partial-druk van 100 kPa overleven.

 

Over het algemeen kunnen staalsoorten die onder CO2- en H2S-omstandigheden worden gebruikt niet voldoen aan de vereisten, omdat Cl- zeer hoog is (13Cr-staal, inclusief super 13Cr-staal). In het algemeen is het gebruik van staalsoorten die onder H2S-omstandigheden worden gebruikt, niet aan te raden. 22Cr Duplex roestvrij staal (ASF 2205) of superduplex roestvrij staal 25Cr; zelfs hoog Ni-, Cr-staal en Ni-gebaseerde en Fe-Ni-gebaseerde legeringen zoals G3, legering 825 met meer dan 20% Cr, Ni30% zijn vereist.

Hoe beïnvloedt het legeringselement het roestvrij staal?

/in /door

De chemische samenstelling heeft een grote invloed op de microstructuur, mechanische eigenschappen, fysische eigenschappen en corrosieweerstand van staal. Chromium, molybdeen, nikkel en andere legeringselementen kunnen de hoek van de austenietgatwijdte vervangen en de zes zijden van het kubisch ijzer zijn geplaatst in de ruimte tussen de atomen (ruimtepositie) vanwege het kleine volume. Hierdoor ontstaat een enorme spanning in de gatwijdte, waardoor deze elementen effectief harden. Verschillende legeringselementen hebben verschillende effecten op de eigenschappen van staal. Soms zijn deze effecten gunstig, soms schadelijk. De belangrijkste legeringselementen van austenitisch roestvrij staal hebben de volgende effecten:

 

Cr

Chromium is een legerend element dat roestvrij staal "roestvrij" maakt. Minimaal 10,5% chromium is nodig om de oppervlaktepassivering te vormen die kenmerkend is voor roestvrij staal. De passivering kan roestvrij staal effectief bestand maken tegen corrosieve wateren, een verscheidenheid aan zure oplossingen en zelfs sterke oxidatie door hoge-temperatuur-gascorrosie. Wanneer het chromiumgehalte hoger is dan 10,5%, wordt de corrosieweerstand van roestvrij staal verbeterd. Het chromiumgehalte van 304 Roestvrij staal heeft een legering van 18%, en sommige hoogwaardige austenitische staalsoorten hebben een chroomgehalte van 20% tot 28%.

 

Ni

Nikkel kan de austenitische fase vormen en stabiliseren. 8%Ni zorgt ervoor dat Roestvrij staal 304Deze austenitische staalsoorten hebben de mechanische eigenschappen, sterkte en taaiheid die austeniet vereist. Hoogwaardige austenitische roestvrijstalen staalsoorten bevatten hoge concentraties chroom en molybdeen. Daarnaast wordt nikkel toegevoegd om de austenitische structuur te behouden wanneer er meer chroom of andere ferritvormende elementen aan het staal worden toegevoegd. De austenitische structuur kan worden gegarandeerd door een gehalte aan nikkel van ongeveer 20%. De stresscorrosie-scheurvastheid van roestvrij staal kan hierdoor sterk worden verbeterd.

Nikkel kan ook de hardheid tijdens koudvormen verminderen, dus de legeringen die worden gebruikt voor diepwerk, spinnen en kouddraaien hebben over het algemeen een hoog gehalte aan nikkel.

 

Mo

Molybdium verbetert de roestbestendigheid tegen pitting en crevasies van roestvrij staal in een chloorkomst. De combinatie van molybdeen en chroom, met name stikstof, maakt het hoogwaardige austenitische roestvrij staal bestand tegen pitting en crevasies. Mo kan ook de corrosiebestendigheid van roestvrij staal in reducerende omgevingen zoals zoutzuur en verdund zwavelzuur verbeteren. Het minimale molybdeengehalte van austenitisch roestvrij staal is ongeveer 2%, zoals 316 roestvrij staal. Hoogwaardige austenitische roestvrij staalsoorten met een hoog legeringsgehalte bevatten tot 7,5% molybdeen. Molybdium draagt bij aan de vorming van de ferrietfase en beïnvloedt de fasebalans. Het is betrokken bij de vorming van verschillende schadelijke secundaire fasen en zal onstabiele hoogtemperatuuroxidevormen vormen, wat een negatief effect heeft op de hoge-temperatuuroxideresistentie. Het gebruik van roestvrij staal met molybdeen in de behuizing moet in acht worden genomen.

 

C

Stikstof stabiliseert en versterkt de austenitische fase. Stikstof is een gunstig element voor roestvrij staal dat wordt gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen, zoals ketelbuizen, maar kan in sommige gevallen een nadelig effect hebben op de corrosieweerstand. De stikstofconcentratie van de meeste austenitische roestvrij staalsoorten is meestal beperkt tot het laagst haalbare niveau. De stikstofconcentratie van lasstaalsoorten (304L(201L en 316L) is beperkt tot 0,030%. De koolstofgehalte van sommige hoogwaardige legeringen met hoge prestaties is zelfs beperkt tot 0,020%.

 

N

Stikstof stabiliseert en versterkt de austenietfase en vertraagt de carbide-sensibilisatie en de vorming van secundaire fasen. Zowel standaard austenitische roestvrijstalen als hoogwaardige austenitische roestvrijstalen bevatten stikstof. In de lage koolstofklasse (L) kan een kleine hoeveelheid stikstof (tot 0,1%) de verlies van sterkte als gevolg van het lage koolstofgehalte compenseren. Stikstof helpt ook de weerstand tegen chlorid-pit en scheurcorrosie te verbeteren, waardoor sommige van de beste corrosiebestendige hoogwaardige austenitische roestvrijstalen een stikstofgehalte hebben van maar liefst 0,5%.

 

Mn

Staalfabrieken gebruiken mangaan om gesmolten staal te ontoxideren. Daarom blijft een kleine hoeveelheid mangaan in alle roestvrij staalsoorten aanwezig. Mangaan kan ook de austenitische fase stabiliseren en de oplosbaarheid van stikstof in roestvrij staal verbeteren. Daarom kan mangaan in roestvrij staal van de serie 200 worden gebruikt om een deel van het nikkel te vervangen om de stikstofgehalte te verhogen en de sterkte en corrosieweerstand te verbeteren. Mangaan wordt toegevoegd aan sommige hoogwaardige austenitische roestvrij staalsoorten om hetzelfde effect te bereiken.

 

Cu

Koper kan de corrosieweerstand van roestvrij staal verbeteren bij het verminderen van zuren, zoals sommige gemengde oplossingen van zwavelzuur en fosforzuur.

 

Si

Over het algemeen is silicium een gunstig element in austenitisch roestvrij staal omdat het de corrosieweerstand van staal in geconcentreerde zuren en in omgevingsomstandigheden met een hoge oxidatiegraad kan verbeteren. Er wordt gemeld dat UNS S30600 en andere speciale roestvrijstalen met een hoog siliciumgehalte een hoge pittingcorrosiebestendigheid hebben. Silicium, net als mangaan, kan ook worden gebruikt om gesmolten staal te ontoxideren. Kleine oxideinzettingen die silicium, mangaan en andere ontoxiderende elementen bevatten, blijven dus altijd in het staal aanwezig. Te veel inzettingen zullen echter de oppervlaktekwaliteit van het product aantasten.

 

Nb en Ti

Deze twee elementen zijn sterke carbidevormende elementen en kunnen worden gebruikt in plaats van lage-koolstofgraden om sensibilisatie te verminderen. Niobiumcarbide en titaniumcarbide kunnen de hoge temperatuurbestendigheid verbeteren. 347 En 321 roestvrij staalsoorten die Nb en Ti bevatten, worden veel gebruikt in ketels en raffinageapparatuur om aan de eisen op het gebied van hoge temperatuurbestendigheid en lassenkwaliteit te voldoen. Ze worden ook gebruikt in bepaalde ontzwavelingsprocessen als restelementen in hoogwaardige austenitische roestvrijstalen.

 

S en P

Sulfur is zowel goed als slecht voor roestvrij staal. Het kan de bewerkingsprestaties verbeteren, maar het nadeel is dat het de thermische verwerkbaarheid vermindert en het aantal mangaanzulfide-inclusies toeneemt, waardoor de roestvrijstalen corrosieweerstand wordt verminderd. Hoogwaardig austenitisch roestvrij staal is niet gemakkelijk te verwerken bij hoge temperaturen, dus moet het zuurstofgehalte zoveel mogelijk zo laag mogelijk worden gehouden, ongeveer 0,001%. Sulfur wordt normaal gesproken niet als legerend element toegevoegd aan hoogwaardige austenitische roestvrijstalen. De zuurstofgehalte van standaardroestvrij staal is echter vaak hoog (0,005% tot 0,017%), om de lasdoorlaat diepte bij zelffusie-lassen te verbeteren en de snijprestaties te verbeteren.

Fosfor is een schadelijk element en kan een negatief effect hebben op de warmtebewerkingseigenschappen van smeden en warmgewalst staal. Tijdens het koelen na het lassen kan fosfor ook de vorming van thermische scheuren bevorderen. Daarom moet het fosforgehalte op een minimumniveau worden gehouden.

Waarom zijn tandheelkundige instrumenten gemaakt van roestvrij staal?

/in /door

Er worden veel verschillende gereedschappen gebruikt voor het reinigen en verzorgen van tanden, waaronder sondes, spiegels, schrapers, tandpoetsers en drukpersen. Spiegelen helpen bij het onderzoeken van de mond van de patiënt, en schrapers verwijderen plaque en tandsteen. De polisher geeft een definitieve afwerking aan de vulling door krassen te verwijderen die door andere gereedschappen zijn ontstaan. De sonde wordt gebruikt om de holte en de drukzone van de tand te lokaliseren, zodat het restauratiemateriaal kan worden aangebracht. Er zijn verschillende hoeken en puntige vormen beschikbaar, zodat de tandarts vrijelijk alle kanten van de tanden kan bereiken. Er zijn verschillende materialen beschikbaar om tandheelkundige instrumenten te vervaardigen, waaronder roestvrij staal, koolstofstaal, titanium en kunststoffen. Belangrijke factoren die moeten worden overwogen bij het kiezen van een gereedschap zijn de sterkte en taaiheid van het materiaal, het gewicht, de balans, de mogelijkheid om scherpe randen te behouden en de corrosieweerstand.

Tandgereedschap moet voldoende sterk en taaie zijn om breuk te voorkomen en steken te voorkomen. Roestvrij staal biedt de meest geschikte eigenschappen voor elke instrumentenklasse. De hoge hardheid van chirurgisch roestvrij staal maximaliseert de levensduur van de punt en reduceert de onderhoudstijd. Roestvrij staalpunten hebben een uitstekende taaiheid; schrapers en sondes hebben scherpe randen nodig om de druk die de tandarts toepast te verminderen, waardoor schade aan de tanden van de patiënt of het gereedschap zelf wordt voorkomen. Scherpe instrumenten zijn moeilijk te gebruiken, waardoor de kwaliteit en nauwkeurigheid van de operatie worden verlaagd en er meer tijd nodig is voor tandartsen.

Net als bij alle medische praktijken is hygiëne een belangrijk aspect voor de veiligheid en het succes van tandheelkundige praktijken. Tandapparatuur moet na elke gebruiksfase worden ontsmet, meestal door middel van sterilisatie met hoge temperatuur in een autoclaaf waarbij gebruik wordt gemaakt van droge hittesterilisatie of chemische stoomsterilisatie. Roestvrij staal is bestand tegen corrosie tijdens deze sterilisatietaken en zijn inerte oppervlakken zijn eenvoudig schoon te maken en te ontsmetten. Schrapers worden gebruikt om aangehecht tandplak te verwijderen van het oppervlak van de tanden.

Een veelgebruikte kwaliteit is AISI 440A, een roestvrij staal met een hoge koolstofgraad en een hardheid van 0,75% molybdeen. Een fabrikant in Californië gebruikt de Model 440A om hoogwaardige tandheelkundige en chirurgische instrumenten te produceren. Volgens de ervaring van de metallurgisten van het bedrijf biedt deze kwaliteit de beste hardheid, taaiheid en slijtvastheid van elk roestvrij staal. Een andere toonaangevende gereedschapsproducent in de Verenigde Staten gebruikt roestvrij staal 440A om duurzame, betrouwbare en hoogwaardige instrumenten te maken die tandartsen en technici in staat stellen de beste resultaten te behalen in medische praktijk en patiëntenzorg.

Een Duitse fabrikant van tandheelkundige instrumenten produceert sondes van superduplex roestvrij staal met 3% molybdium. Dit superduplex roestvrij staal heeft een hoge sterkte, een goede taaiheid en uitstekende slijtvastheid, waardoor de punt van het instrument langdurig scherp blijft. Sandvik, een fabrikant van roestvrij staal, biedt een reeks molybdeenhoudende kwaliteiten aan voor medische en tandheelkundige instrumenten – de molybdeenhoudende kwalificatie PH 4%. Deze kwalificatie kan bij lage hardheid worden gevormd en vervolgens worden verhit tot de eindhardheid in één stap wordt bereikt. Bovendien biedt deze kwalificatie een betere taaiheid dan de geharde martensietkwalificatie, die meer stappen van verhitting vereist.