Redigerer Rustfritt stål

'''Rustfritt stål''' er en [[jern]][[legering]] som har god motstandskraft mot [[korrosjon]] ([[rust]]) og andre kjemiske angrep.

Noen vanlige typer rustfritt stål er A1, A2 og A4, hvor «A» står for austenittisk. 
* A1: Enklere å maskinere
* [[A2-rustfritt stål|A2 rustfritt]]: Legering med [[krom]] og [[nikkel]]. God motstandskraft mot korrosjon i mange miljøer.
* [[A4-rustfritt stål|A4 syrefast]]: Legering med [[krom]] og [[molybden]]. Høyest motstandskraft mot korrosjon.
Et eksempel på boltmerking kan være «A4-80», hvor sistnevnte tall viser til 10 % av styrkeklassen. «80» viser ved dette tilfellet, til en styrke på 800&nbsp;[[Pascal (enhet)|MPa]].

Rustfritt stål benyttes til [[bestikk]] og [[Kirurgi|sykehusredskaper]], [[Lagertank|ståltanker]] til [[Mat|næringsmidler]], [[Ståltau|wire]], samt bygnings- og maskindeler. Bestikk av rustfritt stål, er et legert stål, basert på tilsetning av [[krom]] (Cr) og [[nikkel]] (Ni), vanligvis 18 prosent Cr og rundt 8 prosent Ni, 18/8 stål.

== Generelt ==
[[Fil:P4150144 cable tyrolienne inox.jpg|mini|Bolten og [[mutter]]en til høyre er rustfri, men ikke de til venstre. {{Byline|Laurent Pele}}]]
Motstandskraften mot korrosjon som rustfritt [[stål]] har, kommer av at stålet legeres med [[krom]]. Når krominnholdet overstiger 10,5&nbsp;%, dannes det en tynn hinne på stålet, som passivt beskytter det underliggende stålet mot videre [[oksidering]]. Yttersjiktet, som består av kromoksid, er bare noen [[nanometer]] tykt og usynlig for det [[blotte øye]]. Hvis stålet skades ytterligere, gjenoppbygges yttersjiktet svært raskt, forutsatt at det finnes [[oksygen]] tilgjengelig i omgivelsene. Den kjemiske motstandskraften i rustfritt stål, øker med stigende krominnhold, men den øker også med minskende [[kull]]innhold. Derfor prøver man å holde kullinnholdet i rustfritt stål under 0,25&nbsp;%.

Rustfritt stål ble oppfunnet av [[Harry Brearley]] i [[1912]]. Under eksperimenter med ulike legeringer til kanonrør, oppdaget han at jern-kromlegeringer ikke rustet.

En vanlig misforståelse om rustfritt stål er at det overhodet ikke ruster. Faktum er at alt stål kan ruste under de rette betingelsene, men rustfritt stål har en betydelig høyere motstandskraft mot rustangrep og annen korrosjon enn annet stål. Grunnen til dette er at kromet danner en kromoksidfilm (Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) på overflaten og beskytter det underliggende stålet mot oksidering. Filmen er delvis selvreparerende slik at den kan gjendannes der stålet skades.

== Andre typer rustfritt stål ==
Det finnes minst et tusentall ulike typer rustfritt stål som fremstilles kommersielt, alle med sine unike egenskaper og anvendelsesområder. Det går an å dele disse i mindre grupper av rustfrie ståltyper, alt etter bruksområde og struktur.

== Klassifisering etter bruksområde ==

=== Rustfritt stål ===
{{Hoved|A2-rustfritt stål}}
Vanlig rustfritt stål inneholder minst 11 vekt% krom<ref>Materials science and engineering: an introduction / William D. Callister, Jr.-7th ed. ISBN 978-0-471-73696-7</ref>, og brukes til stålemner som skal brukes i miljøer med moderate kjemiske påkjennelser. Dette ofte i [[ferskvann]] eller materialer som ofte bløtlegges, for eksempel [[bestikk]], barberblader og kniver. Rustfritt stål som inneholder mellom 13&ndash;18&nbsp;% krom, og ingen [[nikkel]], kalles også ''[[kromstål]]''.

=== Syrefast stål ===
{{Hoved|A4-rustfritt stål}}
[[Fil:Storelgen i Stor-Elvdal 1.jpg|mini|[[Storelgen]] i Østerdalen er laget av polert, syrefast stål.<ref>[https://www.tv2.no/a/7508761/ Derfor står verdens største elg på en rasteplass i Østerdalen]. ''TV2''. Besøkt 19. januar 2021.</ref>  {{Byline|Morten Olsen Haugen}}]]
Syrefast eller syrebestandig stål inneholder foruten jern, karbon og krom, også en del nikkel og/eller [[mangan]], samt mindre kvantiteter av andre metaller som [[molybden]], [[niob]] og [[Titan (grunnstoff)|titan]]. Dette er et kostbart stål.

Syrefast stål brukes i miljøer med større kjemiske påkjenninger, f.eks. i kasseroller, bestikk, rørdeler, rustfrie [[skrue]]r og [[Mutter|muttere]], detaljer som kommer i kontakt med enkelte [[syre]]r samt deler til båter. Til [[kniv]]blad bruker man imidlertid å unngå stål med nikkel, da det gjør kniven vanskeligere å slipe og derfor å beholde en skarp egg. I stedet bruker man forskjellige typer kromstål til dette. Stållegeringer som inneholder både krom og nikkel, kalles også for ''kromnikkelstål''.

== Klassifisering etter struktur ==
=== Martensittisk rustfritt stål ===
Martensittisk rustfritt stål har en [[martensitt]]isk struktur. Det har et krominnhold på 12&ndash;18&nbsp;%, og et karboninnhold på 0,1&ndash;0,3&nbsp;%. Stålet er [[Magnetisme|magnetisk]] og herdbart. Til denne gruppen tilhører visse typer kromstål.

Martensittisk rustfritt stål er ganske hardt og brukes f.eks. i [[verktøy]] som kniver og [[saks]]er. Stålet egner seg dårlig til [[sveising]] og brukes derfor ikke som konstruksjonsmateriale.

=== Ferrittisk rustfritt stål ===
Ferittisk rustfritt stål har et krominnhold på 12&ndash;30&nbsp;%, og et karboninnhold under 0,1&nbsp;%. Det har en [[ferritt]]isk struktur. Det er magnetisk, men kan ikke herdes. Visse typer av kromstål og varmebestandig stål tilhører denne kategorien. Stålet egner seg dårlig til sveising og brukes ikke som konstruksjonsstål.

=== Austenittisk rustfritt stål ===
Austenittisk rustfritt stål utgjør den største gruppen av rustfrie stål. Det har en [[austenitt]]isk struktur, noe som medfører at det ikke er magnetisk og ikke kan herdes.

Det består av krom (12&ndash;30&nbsp;%) og nikkel (7&ndash;30&nbsp;%) samt andre metaller, ofte molybden (2&ndash;3&nbsp;%). Karboninnholdet er svært lavt, som regel under 0,05&nbsp;%.

Rustfritt stål av denne typen er enklere å arbeide med enn andre stålkvaliteter. Det er lett formbart, og det lave karboninnholdet gjør at det er lettere å sveise enn andre typer av rustfritt stål. De austenittiske rustfrie ståltypene har derfor et stort bruksområde som konstruksjonsstål og i rør. Syrefast stål tilhører denne kategorien av rustfritt stål.

En svært vanlig legering i denne kategorien er '''18/8-stål''' (eller 18/10-stål) som er legert med 18&nbsp;% krom og 8&nbsp;% (10&nbsp;%) nikkel. Rustfrie husholdningsartikler som gryter, kasseroller m.m. er ofte laget av 18/8-stål. Bestikk laget av 18/8-stål har en tendens til å sverte visse typer [[porselen]]. Visse vaskemidler for oppvaskmaskin gjør at den passiviserende hinnen som naturlig dannes på alle rustfrie ståltyper, blir temmelig mørk i en gråblå nyanse. Dette betyr ikke at tingene ikke er rene, snarere at belegget som beskytter stålet har blitt tykkere og sterkere. Man bør altså ikke prøve å pusse bort den mørke fargen på bestikket.

=== Ferritt-austenittisk (duplex) rustfritt stål ===
Ferritt-austenittisk rustfritt stål, også kalt ''duplex-stål'', inneholder krom (opptil 29&nbsp;%), nikkel (5&ndash;8&nbsp;%), molybden (1&ndash;4&nbsp;%), karbon (under 0,03&nbsp;%) samt [[nitrogen]] (0,4&nbsp;%). Det har god korrosjonsbestandighet og høy mekanisk holdbarhet, og passer i miljøer med høyt innhold av klorider, for eksempel i konstruksjoner ved kysten og offshore.

Dette stålet er et sterkere materiale enn de austenittiske ståltypene, og kan også sveises og formes, så det egner seg bra til konstruksjoner.

=== Martensitt-austenittisk rustfritt stål ===
Martensitt-austenittisk rustfritt stål består av krom (13&ndash;16&nbsp;%), nikkel (5&ndash;6&nbsp;%), molybden (1&ndash;2&nbsp;%) og karbon (0,04&ndash;0,08&nbsp;%). Det er magnetisk og kan herdes og sveises. Det brukes bl.a. i [[turbin]]er og [[propell]]er.

=== Korrosjon ===

Også rustfritt stål rammes av [[korrosjon]] avhengig av dets miljø. De kan rammes av [[groptæring]] i nærvær av oksidasjonsmiddel som saltvann. Groptæring innebærer at [[passivfilm]]en brister i et punkt hvormed punktet blir [[anode]] og det omgivende stålet [[katode]]. Det innebærer at [[oksidasjon]]en skjer i punktet, dvs metallet angripes i et punkt som hules ut slik at det dannes en grop. Korrosjonen gjøres mulig dels gjennom kompleksdannelsen mellom metallioner og Cl''&nbsp;<sup>'''&ndash;'''</sup>'', dels gjennom at [[hydrolyse]]n er sur, noe som senker pH i gropen.

Dog kan nevnes at austenitisk rustfritt stål kan motstå miljøer med saltvann på grunn av en tilsetning av nok [[molybden]]. En vanlig sammensetning av rustfritt stål for å motstå saltvann er, foruten [[jern]], 18&nbsp;% [[krom]], 10&nbsp;% [[nikkel]] og 3&nbsp;% [[molybden]].

== Se også ==
* [[Krommolybdenstål]]

== Referanser ==
<references />

== Eksterne lenker ==
* {{Offisielle lenker}}
* [https://web.archive.org/web/20111211105711/http://www.krontech.no/files/innosoft_b570_norsk.pdf Hvordan fjerne og forebygge overflaterust på rustfritt stål?]
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Stål]]