Rostfritt stål, korrosion & Eurocode

Transkript

1 Rostfritt stål, korrosion & Eurocode Hasse Groth Avesta Research Center Innehåll 1. Vad är rostfritt stål och olika typer och korrosionsegenskaper 2. Skillnad: Rostfritt kolstål (Varför finns EN ?) 11/16/2015 2

2 Vad är rostfritt stål? Järn med tillsats av minst 10.5% krom Naturligt bildad passivfilm Ångström = mm Självläkande Vykort passivfilm Fe + >10.5% Cr 1 mm 11/16/ Det finns rostfritt. och sen så finns det syrafast 11/16/2015 4

3 Olika typer av rostfria stål Legeringselement + mikrostruktur ger typiska egenskaper. Ståltillverkare gillar denna indelning! (Tillverkad volym Världen/Sverige) Austenitiska stål Krom + Nickel (Mo, N). Formbarhet, svetsbarhet. Vanligast. (80/70%) Duplexa stål Mycket Krom lite Ni, Mo, N. (50% ferrit-50% austenit) Hög hållfasthet. Växer snabbast. (1/29%) (Austenitic-ferritic) Ferritiska stål Krom. Magnetiskt. Vanligt förekommande. (19/1%) Martensitiska stål Krom + ganska mycket kol. (Ej i Eurocode) Hög hållfasthet, härdbara. Speciella applikationer. 11/16/ Olika typer av rostfria stål Austenitiska stål Från milda till aggressiva miljöer Höga och låga temperaturer Duplexa stål Från milda till aggressiva miljöer, hög hållfasthet Ferritiska stål Lämpliga i mildare miljöer Martensitiska stål Lämpliga i milda miljöer där hårdhet krävs 11/16/2015 6

4 Eurocode 3: EN :2006 /FprA1:2014 Nya stålsorter inkluderade Lean duplex 11/16/ Korrosionsegenskaper 11/16/2015 8

5 Hur mycket rostar syrafast (1.4404) på ett tak i Stockholm? 1) Hur lång tid tar det innan 1 gram försvinner på en 1 m 2 yta? (Tips: Materialet är beständigt i denna miljö. Regnar på plåten regelbundet.) 2) En takplåt är 0.5 mm tjock och väger 4 kg per m 2. Hur lång tid tar det innan 0.1 mm försvinner? 1) år! 2) Väldigt lång tid. Källa: Korrosionsinstitutet Swerea/Kimab 11/16/ Duplexa rostfria stål Hög hållfasthet och korrosionsmotstånd R p0.2 [MPa] Duplex Forta LDX Forta DX Forta LDX Hållfasthetsvärden för varmvalsade band. Forta DX Forta SDX Austenit Ultra 904L Ultra 254 SMO Korrosionsresistans, CPT typiska värden 11/16/

6 Eurocode 3: EN :2006 /FprA1:2014 Corrosion Resistance Factor CRF = F1 + F2 + F3 F1 = Risk of exposure to chlorides from salt water or deicing salts; F2 = Risk of exposure to sulfur dioxide; F3 = Cleaning regime or exposure to washing by rain. 11/16/ Eurocode: EN :2006 /FprA1: /16/

7 Innehåll 1. Vad är rostfritt stål och olika typer och korrosionsegenskaper 2. Skillnad: Rostfritt kolstål (Varför finns EN ?) 11/16/ Skillnad: Rostfritt kolstål Spänning - töjningskurvor 11/16/

8 Böjknäckningskurvor rostfritt mot kolstål 11/16/ Rekommenderade partialkoefficienter (för rostfritt) Enligt EN : MO = 1,1 M1 = 1,1 M2 = 1,25 Enligt Boverket: MO = 1,0 M1 = 1,0 M2 = 1,2 Uti Danmark Kolstål Rostfritt Materialfaktor MO =1.0 för kolstål och 1.1 för rostfritt enl. EN Varför? MO = Flytning M1 = Instabilitet M2 = Brott dragspänning Jo, det har inte provats lika mycket rostfria konstruktioner & detaljer! 11/16/

9 Tvärsnittsklasser med gränsvärden Internal compression parts Clas s EC3-1-1: carbon steel EC3-1-4: stainless steel EC3-1-4: Future revision Bending Compression Bending Compression Bending Compression 1 c/t 72ε c/t 33ε c/t 56ε c/t 25,7ε c/t 72ε c/t 33ε 2 c/t 83ε c/t 38ε c/t 58,2ε c/t 26,7ε c/t 76ε c/t 35ε 3 c/t 124ε c/t 42ε c/t 74,8ε c/t 30,7ε c/t 90ε c/t 37ε 11/16/ Utböjning rostfritt mot kolstål Deflection to R p0.2 3,5 δ ss / δ C-steel [m/m] 3 2,5 2 1,5 Kolstål med motsvarande hållfasthet Supra 316L Moda 409 Forta LDX , σ [MPa] 11/16/

10 Tack för uppmärksamheten! Över till Anders 11/16/ Eurocode 3: EN : /16/

11 Korrosivitetsklasser (ISO 9223) och erforderliga rostfria stål ISO Corrosivity Typical environments Grades C1 Very low Dry or cold zone: Central Arctic/ Antarctica and certain deserts , , C2 Low Temperate zone: rural areas and small towns. Dry or cold zone: deserts and subarctic areas. C3 Medium Temperate zone: urban areas and costal areas with low deposition of chlorides. Subtropical and tropical zone: areas with low pollution. C4 High Temperate zone: polluted urban areas, industrial areas, costal areas without spray and exposure to de-icing salts. Subtropical and tropical zone: areas with medium pollution. C5 Very high Temperate and subtropical zone: industrial areas, coastal areas and sheltered positions on coast line. CX Extreme Subtropical and tropical zone: extreme industrial areas, coastal and offshore areas , , , , , , , , , , , , , , , , , , , /16/ Stainless steel grades listed in EN : /16/

12 Korrosionsmotstånd, några vanliga stål Outokumpu EN Struktur Cr Ni Mo N PRE* Moda ferrit Core ferrit Core austenit Core austenit Supra austenit Ultra 904L austenit Ultra 254 SMO austenit Forta LDX duplex Forta DX duplex Forta SDX duplex *Pitting Resistance Equivalent, PRE = %Cr %Mo + 16 %N ett grovt verktyg för att rangordna olika rostfria ståls motstånd mot punktfrätning 11/16/ Parameterar för att definera spänningtöjningskurvan för rostfritt stål 11/16/