נירוסטה 304/304L

לסוג 304 חוזק מעט נמוך יותר מ-302 בשל תכולת הפחמן הנמוכה שלו.

316/316L נירוסטה

פלדת אל-חלד מסוג 316/316L היא פלדת מוליבדן בעלת עמידות משופרת בפני חריצים על ידי תמיסות המכילות כלורידים והלידים אחרים.

310S נירוסטה

ל-310S נירוסטה עמידות מצוינת בפני חמצון תחת טמפרטורות קבועות עד 2000°F.

נירוסטה 317L

317L היא פלדת כרום ניקל אוסטניטית הנושאת מוליבדן בדומה לסוג 316, אלא שתכולת הסגסוגת ב-317L היא מעט גבוהה יותר.

321/321H נירוסטה

סוג 321 הוא סוג בסיסי 304 שונה על ידי הוספת טיטניום בכמות של לפחות פי 5 מתכולת הפחמן בתוספת חנקן.

410 נירוסטה

סוג 410 היא פלדת אל חלד מרטנסיטית שהיא מגנטית, עמידה בפני קורוזיה בסביבות מתונות ובעלת משיכות טובה למדי.

DUPLEX 2205 (UNS S31803)

דופלקס 2205 (UNS S31803), או Avesta Sheffield 2205 היא פלדת אל חלד פריטית-אוסטינית.

פלדות אל-חלד מסווגות גם לפי המבנה הגבישי שלהן:

• פלדות אל-חלד אוסטניטיות מהוות למעלה מ-70% מכלל ייצור הנירוסטה. הם מכילים מקסימום 0.15% פחמן, מינימום 16% כרום ומספיק ניקל ו/או מנגן כדי לשמור על מבנה אוסטניטי בכל הטמפרטורות מהאזור הקריוגני ועד לנקודת ההיתוך של הסגסוגת. הרכב טיפוסי הוא 18% כרום ו-10% ניקל, הידוע בכינויו 18/10 אל חלד משמש לעתים קרובות בכלי שטוח. באופן דומה 18/0 ו-18/8 זמינים גם כן. פלדות אל-חלד ¨Superaustenitic〃, כגון סגסוגת AL-6XN ו-254SMO, מפגינות עמידות רבה בפני בור כלורי וקורוזיה בשל תכולת מוליבדן גבוהה (>6%) ותוספות חנקן ותכולת ניקל גבוהה יותר מבטיחה עמידות טובה יותר בפני פיצוח מתח-קורוזיה מעל סדרת 300. תכולת הסגסוגת הגבוהה יותר של פלדות "סופראוסטיניות" פירושה שהן יקרות להחריד, ובדרך כלל ניתן להשיג ביצועים דומים באמצעות פלדות דופלקס בעלות נמוכה בהרבה.
• פלדות אל-חלד פריטיות עמידות בפני קורוזיה, אך הרבה פחות עמידות מדרגות אוסטניטיות ואינן ניתנות להקשחה על ידי טיפול בחום. הם מכילים בין 10.5% ל-27% כרום ומעט מאוד ניקל, אם בכלל. רוב הקומפוזיציות כוללות מוליבדן; חלקם, אלומיניום או טיטניום. ציונים פריטיים נפוצים כוללים 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo ו-29Cr-4Mo-2Ni.
• פלדות אל-חלד מרטנסיטית אינן עמידות בפני קורוזיה כמו שני המעמדות האחרים, אך הן חזקות וקשוחות במיוחד, כמו גם ניתנות לעיבוד גבוה, וניתן להקשיח אותן על ידי טיפול בחום. פלדת אל-חלד מרטנסיטית מכילה כרום (12-14%), מוליבדן (0.2-1%), ללא ניקל וכ-0.1-1% פחמן (נותן לה יותר קשיות אך הופך את החומר לקצת יותר שביר). הוא מרוווה ומגנטי. זה ידוע גם בשם "סדרה-00" פלדה.
• לפלדות אל-חלד דופלקס יש מבנה מיקרו מעורב של אוסטניט ופריט, המטרה היא לייצר תערובת של 50:50 אם כי בסגסוגות מסחריות התערובת עשויה להיות 60:40. לפלדת דופלקס יש חוזק משופר על פני פלדות אל-חלד אוסטניטיות וגם שיפור העמידות בפני קורוזיה מקומית, במיוחד בורות, קורוזיה של חריצים ופיצוח קורוזיה מתח. הם מאופיינים בכרום גבוה ותכולת ניקל נמוכה יותר מאשר פלדות אל חלד אוסטניטיות.

היסטוריה של הנירוסטה

כמה חפצי ברזל עמידים בפני קורוזיה שרדו מהעת העתיקה. דוגמה מפורסמת (וגדולה מאוד) היא עמוד הברזל של דלהי, שהוקם בפקודת קומארה גופטה I בסביבות שנת 400 לספירה. עם זאת, בניגוד לנירוסטה, חפצים אלה חייבים את עמידותם לא לכרום, אלא לתכולת הזרחן הגבוהה שלהם, אשר יחד עם תנאי מזג אוויר מקומיים נוחים מקדם היווצרות של שכבת פסיבציה מגנה מוצקה של תחמוצות ברזל ופוספטים, במקום שכבת החלודה הלא מגנה והסדוקה המתפתחת ברוב הפרזול.

העמידות בפני קורוזיה של סגסוגות ברזל-כרום הוכרה לראשונה בשנת 1821 על ידי המטלורג הצרפתי פייר ברתיאר, שציין את עמידותם בפני התקפה של חומצות מסוימות והציע שימוש בהן בסכו"ם. עם זאת, המטלורגים של המאה ה-19 לא הצליחו לייצר את השילוב של פחמן נמוך וכרום גבוה המצוי ברוב הפלדות אל-חלד המודרניות, וסגסוגות העשירים בכרום שהם יכלו לייצר היו שבירות מכדי לעורר עניין מעשי.
מצב זה השתנה בסוף שנות ה-90, כאשר הנס גולדשמידט מגרמניה פיתח תהליך אלונותרמי (תרמיט) להפקת כרום נטול פחמן. בשנים 19041911, כמה חוקרים, במיוחד לאון גילה הצרפתי, הכינו סגסוגות שהיום ייחשבו לנירוסטה. בשנת 1911 דיווח פיליפ מונארץ מגרמניה על הקשר בין תכולת הכרום ועמידותן בפני קורוזיה של סגסוגות אלו.

הארי ברלי ממעבדת המחקר בראון-פירת' בשפילד, אנגליה נחשב לרוב כ"ממציא הנירוסטה אל חלד

פְּלָדָה. בשנת 1913, בזמן שחיפש סגסוגת עמידה בפני שחיקה עבור קנה אקדח, הוא גילה ולאחר מכן תיעש סגסוגת נירוסטה מרטנסיטית. עם זאת, התפתחויות תעשייתיות דומות התרחשו במקביל במפעלי הברזל של קרופ בגרמניה, שם פיתחו אדוארד מאורר ובנו שטראוס סגסוגת אוסטניטית (21% כרום, 7% ניקל), ובארצות הברית, שם כריסטיאן דנציזן ופרדריק בקט תיעשו נירוסטה פריטית.

שימו לב שאולי תתעניינו במאמרים הטכניים האחרים שפרסמנו:

• הבנת היתרונות של S31803 נירוסטה
• ייצור תהליך ייצור צינורות נירוסטה ללא תפרים
• כיצד להבחין בין הנירוסטה האוסטניט והפריט בשימוש