6.0 Översikt

Rostfria stål för användning vid höga temperaturer legeras för att behålla ett skyddande, vidhäftande oxidskikt så högt upp i temperatur som möjligt. Oftast bildas ett kromoxidskikt och en ökning i kromhalten ökar den maximala användningstemperaturen. Si-tillsatser används för att främja bildning av ett kiseloxidskikt under kromoxiden och därmed minskar oxidationshastigheten, men kan öka oxidens tendens att flagna. För att nå högre användningstemperatur legeras ferritiska stål med aluminium för att bilda aluminiumoxid istället för kromoxid. Tillsatser av reaktiva ämnen som Y, Zr och Hf eller sällsynta jordartmetaller (REM=rare earth metals) bidra till oxidvidhäftning och egenskaper. Tillsatser av Ti och Nb kan användas för att höja varmhållfastheten genom utskiljning av små karbider eller nitrider. Vidare minskar dessa tillsatser korntillväxt som kan uppträda i HAZ vid svetsning och som ger sänkt seghet. Ti och Nb binder dessutom kolet så att skadliga kromkarbidutskiljningar undertrycks. Ett bivillkor då man använder höglegerade stål är att de skall vara strukturstabila, det vill säga inte bilda korrosionsnedsättande eller spröda sekundärfaser efter långtidsexponering.

Förutom motståndet mot försprödning och oxidation är även kryphållfastheten avgörande, eftersom driftstemperaturerna ofta blir mycket höga. I figuren visas en jämförelse mellan ett antal olika kommersiella sorter. Här har krypbrottspänningen utnyttjats som descriptor, och vi ser att det är just vid de högre temperaturerna som 1.4854 (353 MA) framträder som de starkaste alternativen.