Wanneer de eigenschappen van een materiaal zoals metaal moeten worden veranderd, wordt een techniek die bekend staat als hittebehandeling gebruikt. Collectief, zoals Wikipedia uitlegt, wordt de groep van industriële en metaal bewerkende processen die worden gebruikt om de fysieke en soms chemische eigenschappen van een materiaal te veranderen, aangeduid als hittebehandeling. Er zijn veel soorten technieken die kunnen worden toegepast.
Welke rol speelt roestvast staal in deze arena? Het is een van de materialen die uitstekend en op verschillende manieren reageert op warmtebehandeling. Het resultaat is een veelzijdig materiaal. Hieronder volgt een bespreking van enkele soorten behandelingen die er op worden uitgevoerd.
Roestvast stalen hittebehandelingsproces # 1: Gloeien – In de metallurgie verwijst gloeien naar een proces dat specifiek de taaiheid, of trekreactie, van het metaal verhoogt waardoor het eenvoudiger te verwerken wordt. Bij roestvast staal kunnen verschillende soorten gloeimethoden toegepast worden. Om de gewenste taaiheid te bereiken zijn doorgaans temperaturen hoger dan 1900 ° F (1040 ° C) vereist. Temperaturen van 1800 tot 2000 graden Fahrenheit zijn optimaal, daarna gevolgd door luchtkoeling. Deze tempermethode zal resulteren in maximale flexibiliteit.
Enkele van de voordelen van temperen zijn, naast de verhoogde taaiheid: superieure slagvastheid, corrosieweerstand, spanningsverlichting en een meer homogene microstructuur.
Roestvast stalen hittebehandelingsproces # 2: sub-kritisch gloeien – Een ander type gloeien dat wordt gebruikt, is sub-kritisch gloeien. Indien een ultieme zachtheid van het metaal niet is vereist, is dit een geschikte hittebehandelingsoptie. Lagere hittebehandelingstemperaturen tussen 1400 ° F (760 ° C) en 1525 ° F (830 ° C) die het staal opwarmen tot in het bovenste gedeelte van het ferriettemperatuurbereik, worden gevolgd door langzaam afkoelen.
Roestvast stalen hittebehandelingsproces # 3: Spanningsverlichting – Temperatuursgewijs, onder en ergens tussen de twee tempertechnieken, is spanningsverlichting. Spanningsverlichting vindt plaats bij een verwarmd temperatuurbereik van 800 ° F (425 ° C) en 1700 ° F (925 ° C) en kan na slechts één uur verwarmen bij 1600 ° F (870 ° C) worden bereikt. Als dat uur voorbij is, wordt 85% van de restspanning van het metaal herleefd.
Het nadeel van een spanning verlichtende hittebehandeling is dat deze de corrosieweerstand van het staal drastisch kan verminderen. Om deze reden wordt aanbevolen om gestabiliseerd of extra-laag koolstofstaal te gebruiken. Legering nummer 321, roestvast stalen folie valt in de gestabiliseerde categorie.
Hoewel het niet verwerkt zou moeten worden bij temperaturen onder 1700 ° F (927 ° C), is 321 roestvast staal taai en vervormbaar, net als de mindere legering 304, en kan het eenvoudig worden gestempeld, gesponnen, gevormd en getrokken. Deze staallegering hardt niet uit door de hittebehandeling en vertoont een hogere weerstand tegen extreme temperaturen en omstandigheden in vergelijking met 304 staal. Het bevat titanium als stabiliserend element tegen de vorming van chroomcarbiden. Deze legering vertoont ook sterkere eigenschappen dan die van 304 roestvast staal.
Onderdelen van straalmotoren, in ovens behandelde delen, een grote verscheidenheid aan isolatietoepassingen, turbo’s, olieraffinaderijen, uitlaatspruitstukken en chemische productieapparatuur voor hoge temperaturen zijn slechts enkele van de toepassingen van 321 roestvast staal.