Roestvast staal en corrosiebestendigheid
Roestvast staal is goed bestand tegen corrosie dankzij een dunne, zelfherstellende chroomoxide-laag. Afhankelijk van de samenstelling, zoals het gehalte aan nikkel en molybdeen, zijn verschillende kwaliteiten beschikbaar voor uiteenlopende omgevingen. De juiste materiaalkeuze is essentieel, vooral bij blootstelling aan chloriden, chemicaliën of hoge luchtvochtigheid. Daarom zijn er roestvaststaalsoorten zoals A2, A4 en HCR, afgestemd op de vereiste corrosiebestendigheid en levensduur.
Focus op roestvast staal
Het ongelegeerde staal waaruit de meeste van onze bevestigings- en ondersteuningssystemen zijn vervaardigd, moet tegen corrosie worden beschermd. In de meeste omgevingen is de corrosiesnelheid van koolstofstaal (gewoonlijk ongeveer 20 µm/jaar in een landelijke buitenomgeving en oplopend tot meer dan 100 µm/jaar in kustomgevingen) over het algemeen te hoog voor toepassingen in de open lucht. Met dit materiaalverlies wordt in de ontwerpfase meestal geen rekening gehouden. Daarom bieden wij een breed scala aan staalproducten die geschikt zijn voor corrosiebestrijding, waaronder roestvrijstalen producten.
1- EEN ANDER SOORT STAAL
Roestvast staal (of Inox) is een staal waaraan chroomatomen zijn toegevoegd (ten minste 10% van de samenstelling). Deze reageren met zuurstof in de lucht en vormen een dunne onzichtbare laag (de zogenaamde passieve laag) die het staal beschermt.
Zelfs als deze laag wordt aangetast, vormt ze zich aan het oppervlak en beschermt ze het staal. Dit proces heet zelf-passivering. In sommige configuraties kan deze passieve laag bij plaatselijke corrosie verslechteren (zie Corrosion Basics #2, de belangrijkste soorten corrosie). Roestvast staal (dat eigenlijk snel oxideert, maar in tegenstelling tot roest een beschermende oxide produceert) corrodeert niet zo gemakkelijk als andere staalsoorten. Aangezien dit een duurdere oplossing is, moet zij op passende wijze worden gebruikt, vooral wanneer zij de enige oplossing is om weerstand te bieden:
Ongunstige atmosferische omstandigheden (kooldioxide, vochtigheid, elektrische velden, zwavel-, zout- en chloorverbindingen).
Chemische producten
Extreme omstandigheden met zeer hoge temperaturen
2-STAALSOORTEN
Er zijn verschillende soorten roestvast staal die verschillen door de toevoeging van verschillende legeringen. Het verhogen of verlagen van de hoeveelheid van bepaalde elementen in het staal verandert de corrosie-eigenschappen. Bijvoorbeeld:
IJzer-chroom, koolstof > 0,1%: Een roestvast staal met een hoog koolstofgehalte resulteert in een harder staal, maar vermindert de lasbaarheid en belemmert de vorming van de passieve laag. Dit type legering wordt martensitisch roestvrij staal genoemd.
IJzer-chroom-nikkel, koolstof < 0,1%: de toevoeging van nikkel (Ni) versterkt de passieve laag (d.w.z. is beter bestand tegen corrosie) en geeft betere mechanische eigenschappen dan ijzerhoudend staal. Dit type legering wordt austenitisch roestvast staal genoemd.
Een roestvast staal gelegeerd met molybdeen (Mo) voegt een barrièrelaag toe aan de chroomhydroxidelaag, waardoor het een hoge corrosiebestendigheid heeft (ook de putweerstand is verbeterd).
Het materiaalnummeringssysteem volgens EN 10088-1:2014 wordt in verschillende landen gebruikt. Elk nummer heeft vijf cijfers, zoals 1. 4404.
Het eerste cijfer (1) staat voor staal, het tweede en derde cijfer (44) voor chemisch bestendig staal met Mo, maar zonder Nb en Ti.
Voor roestvrij staal bestaan de volgende benamingen:
"41" = met Mo, zonder Nb en Ti*, Ni < 2,5 %.
"43" = zonder Mo, zonder Nb en Ti, Ni ≥ 2,5%.
"44" = met Mo, zonder Nb en Ti, Ni ≥ 2,5%.
"45" = met extra elementen.
*Ti: Titanium & Nb: Niobium
De laatste twee cijfers 04 geven de legering aan.
Er zijn andere manieren om een kwaliteit roestvast staal aan te duiden (staalnaam EN, AISI...). Roestvast staal 1.4404 komt bijvoorbeeld ook voor onder de benaming X2CrNiMo17-12-02 of 316 L.
EN ISO 3506-1:2009 definieert de benamingen volgens de chemische samenstelling van het staal (A1 tot A5 voor Austenitisch roestvast staal):
Roestvrij staalsoorten volgens EN ISO 3506-1:2009
Daarom kunnen twee roestvaste staalsoorten volgens de EN 10088-1/2014-nummering worden aangeduid met dezelfde staalsoort als het gaat om de EN ISO-aanduiding. Bijvoorbeeld, 1.4401 en 1.4404 hebben verschillende koolstof- en molybdeengehaltes, maar zijn beide A4 roestvast staal.
3- EEN SPECIFIEKE CLASSIFICATIE VAN DE CORROSIEBESTENDIGHEID
Strikt genomen zijn de corrosiviteitscategorieën (klasse C) volgens ISO 9223 alleen van toepassing op zink, koolstofstaal, aluminium en koper. Het andere corrosiemechanisme van roestvast staal maakt het noodzakelijk met een ander classificatiesysteem te werken dan voor zink. In tegenstelling tot zink is de invloed van vocht zonder andere verontreinigingen verwaarloosbaar voor de corrosie van roestvast staal, het is belangrijker rekening te houden met het effect van bijvoorbeeld chloriden. Internationale normen en richtsnoeren (Eurocode 3, EN 1993-1-4 ontwerp) gebruiken over het algemeen een speciaal classificatiesysteem om de geschiktheid van bepaalde roestvast staalsoorten te beoordelen.
Dit systeem houdt rekening met de risico's van de belangrijkste beïnvloedende factoren, waaruit een corrosieweerstandsfactor (CRF) wordt berekend. Aan elk niveau van de risicofactor (chloriden, zwaveldioxide, uitwassen) wordt een aantal punten toegekend en vervolgens worden de punten voor elke factor bij elkaar opgeteld om de CRF te verkrijgen. Er zijn 5 corrosieweerstandsklassen (CRC) voor roestvast staal, afhankelijk van het CRF-niveau (zie onderstaande figuur).
Lijst van roestvast staalsoorten per corrosieweerstandsklasse (CRC) gebaseerd op tabellen in EN 1993-1-4:2006 (2014)
Benamingstabel van de belangrijkste roestvaste staalsoorten
Bovendien is er een "gelijkwaardigheid" tussen de bovengenoemde corrosiecategorieën en de CRC voor roestvast staal:
Gelijkwaardigheid tussen corrosiviteitscategorieën en corrosieweerstandsklassen voor roestvast staal
Een indicatieve classificatie van alle anticorrosie oplossingen (die rekening houdt met de weerstand tegen zoutnevel volgens NF E 25-032) is beschikbaar in ons artikel Corrosion basics #3, onze anticorrosie oplossingen.
4-ROESTVAST STAAL BIJ HILTI
In ons assortiment bevestigingsmiddelen en draagsystemen vindt u de meest stabiele roestvast staalsoorten zoals 1.4301 (of roestvast staal groep A2), 1.4404 (of roestvast staal groep A4) en 1.4529 (of roestvast staal HCR, High Corrosion Resistance), die alle belangrijke corrosieweerstandsklassen bestrijken:
Voorbeeld van roestvast staal dat in onze producten wordt gebruikt
Hieronder vindt u een tabel met de levensduur van ons assortiment draagsystemen in relatie tot de omgevingsomstandigheden:
Levensduur van ons steunprogramma in verschillende omstandigheden
Let op:
De levensduur verwijst naar het potentiële aantal jaren totdat 5% roest is verschenen op het oppervlak van het meest corrosiegevoelige onderdeel in het systeem (gewoonlijk de schroefdraadonderdelen).
De levensduur wordt beïnvloed door de precieze milieuomstandigheden van de project locatie.