Vergelijking tussen gestabiliseerde en lage Carbon austenitische roestvaste stalen

Wanneer de austenitische roestvast stalen voor het eerst ontwikkeld waren, was de technologie van staal maken nog niet zo vergevorderd als het van daag de dag is, koolstof was moeilijk te verwijderen uit het gesmolten staal en dit resulterende erin dat een grote hoeveelheid koolstof in deze stalen geleid heeft tot de vorming van chroom carbiden van het type Cr23C6, voornamelijk in de begrenzingen van de staal korrels.

Tijdens de vorming van deze precipitaten kon een chroom-verarmd zone vormen rond de aansal aangezien chroom dat opgenomen is in het precipitaat sneller verspreiden dan de rest van het materiaal om een constant chroomniveau te handhaven. Wanneer deze precipitaten zich langs de grenzen van graan bevinden, zoals het meestal is, zal daarna versneld corrosie van de chroom verarmde regio’s op kunnen treden, dat word ook wel interkristallijne corrosie genoemd. Dit is te wijten aan het gecombineerde effect van:

• een ongunstige chroom verarmd gebied.
• aanzienlijk verminderde weerstand tegen corrosie.

Deze siliciumcarbide vorming ook wel bekend als sensibilisatie en later kristallijne corrosie is voornamelijk aangetroffen wanneer het materiaal blootgesteld word aan corrosieve omgevingen, na het lassen of bij hoge temperaturen vorming . De oplossing bestond in het toevoegen van een ander element aan de legering die zou bij voorkeur goed te combineren was met de overmaat koolstof in het staal, waardoor de chroom de functie van het vormen en onderhouden van een stabiele oxide-laag (passieve film) kon blijven uitvoeren.

Onderzoek toonde aan dat sterke carbide vormers zoals niobium en titanium resulteerde in de ontwikkeling van de titanium gestabiliseerde soortenroestvast staal. Deze waren met name geschikt voor deze taak, bijvoorbeeld de legeringen 1.4541 en 1.4571. In het algemeen, vereisten “gestabiliseerde legeringen” een titanium toevoeging van tenminste 5 keer het koolstof gehalte in het staal.

Als gevolg van verbeteringen in de productie van roestvast staal, hebben koolstofarme varianten(zoals legering 1.4404) vervangende titanium gestabiliseerd kwaliteiten van roestvast staal (zoals legering 1.4571).

Naast de mogelijkheid van sensibilisatie tijdens de lassen of verwerking bij hoge temperatuur, is de het carbon geminimaliseerd gebleven (<0.03 %C). Daardoor hebben deze legeringen oppervlakteproblemen overwonnen de vaak bij de titanium gestabiliseerd legeringen voorkwamen. Ondanks deze en de andere voordelen die de lage carbonlegeringen bijven, blijft de legering 1.4571 gebruikt worden als een “traditionele” roestvrij staal legering. Dit is vooral zo in de chemische industrie en in sommige Europese landen waar de kosten van de specificaties op ontwerptekeningen afhangen van de staalkwaliteit die gebruikt word.