Ljusa marknadsutsikter för rostfritt stål

Rostfritt stål är ett material med åtskilliga användningsområden vilket gör att efterfrågan ständigt ökar. Många analysfirmor ser därför positivt på marknadsutsikterna fram till 2025. Framför allt väntas utvecklingen i Asien och efterfrågan på de höglegerade stålen driva tillväxten.

Några marknadsutsikter för rostfritt stål

Den globala marknaden för rostfritt stål förväntas växa med 5,2 procent fram till och med 2025. Tillväxten gynnas av den ökande satsningen på forskning och utveckling för att förbättra hållfastheten, korrosionsbeständigheten och styrkan i materialet. Även en ökad efterfrågan från slutkunderna bidrar till utvecklingen.
En viktig faktor som påverkar är en förväntad tillväxt inom bil- och byggindustrin. En ökad efterfrågan på bilar i utvecklingsländerna, till exempel Indien och Kina, kommer sannolikt att vara den primära drivkraften i marknadsutvecklingen. Men även strängare regelverk när det gäller livsmedelssäkerhet förväntas bidra och gynna efterfrågan på livsmedels- och pharmaklassat rostfritt stål.

Ökad kolfiberanvändning i bilindustrin

Egenskaper som korrosionsmotstånd, draghållfasthet och estetiska värden gör det rostfria stålet till ett viktigt råmaterial inom bilindustrin. Det används för att tillverka bland annat fjädrar, slangklämmor och avgassystem.
På längre sikt kan dock bilindustrins efterfrågan på rostfritt stål komma att minska. Kolfibrer har börjat ersätta rostfritt stål tack vare egenskaper som styrka, låg vikt och bärighet. Behovet av att bygga fordon med låg vikt blir allt viktigare för att förbättra miljö- och motorprestandan vilket över tiden lett till en ökad efterfrågan på kolfiber. Materialet minskar bilens vikt med cirka 30 procent och därför förväntas en ökad användning av kolfiber på längre sikt verka dämpande på tillväxten för rostfritt stål inom bilindustrin.

Ljusa-marknadsutsikter-för-rostfritt-stål

Duplex kommer starkt

Marknaden för rostfritt stål kan delas in i fyra övergripande stålsorter – serierna 200, 300, 400 samt duplex. Krom-nickel-legeringar, det vill säga 300-serien, utgjorde 54 procent av den globala volymen 2016. 300-seriens höga värmetålighet jämfört med 200-serien väntas driva efterfrågan under de närmaste åren.
Intäktsmässigt förväntas duplex-stålen växa med 6,4 procent fram till 2025. Dess överlägsna egenskaper när det gäller hållfasthet, lägre vikt (eftersom man ofta kan använda tunnare material) och högt motstånd mot korrosion, framför allt spänningskorrosion, förväntas öka efterfrågan.

Den globala marknaden

Den globala marknaden drivs framför allt av behovet av rostfritt stål inom sektorer som konsumentprodukter, byggindustrin och den tunga industrin. Ökande infrastrukturinvesteringar, i kombination med gynnsam regeringspolitik i utvecklingsländerna, kommer sannolikt att driva på efterfrågan på rostfritt stål. Större behov av material med korrosionsmotstånd och hög draghållfasthet förväntas ge en positiv effekt på den globala marknaden.
Europa svarade för knappt 16 procent av volymen på världsmarknaden 2016. En ökande byggsektor i Frankrike, Tyskland och Storbritannien förväntas öka efterfrågan fram till 2025. USA dominerar den nordamerikanska marknaden med en intäktsandel på nästan 96 procent under 2016. Tillväxten inom byggsektorn i kombination med en ökad användning inom tung industri och konsumtionsvaror förväntas påverka branschen i USA positivt de kommande åren.

Kina nästan nettoimportör av rostfritt stål

Asien är den ledande regionen när det kommer till att tillverka och konsumera rostfritt stål, och närvaron av ett stort antal tillverkare i Kina, Indien och Japan förväntas öka efterfrågan ytterligare. Tillgången på råmaterial som nickel och järn förväntas också ha en positiv inverkan. En ökande befolkningstillväxt i kombination med infrastrukturinvesteringar förväntas gynna både bygg- och bilindustrin i regionen vilket i sin tur driver den rostfria stålindustrins tillväxt under perioden.
Ett tecken på att bland annat Kina förbrukar allt mer rostfritt stål är att landets import stadigt ökar samtidigt som produktionen flyttas till omgivande länder med lägre produktionskostnader. Enligt den brittiska analysfirman CRU ökade den kinesiska importen av varmvalsad plåt på coil med över 140 procent i december 2017 och nådde den högsta nivån på elva år. Därmed blev Kina en nettoimportör för första gången på sju år. Det är ett tecken på en strukturell förändring av Asiens handelsströmmar efterhand som produktionen i allt större utsträckning flyttas till lågkostnadsländer som Indonesien.

Nya batterier har högre andel nickel

Den ökande efterfrågan på rostfritt stål har av naturliga skäl även lett till ett ökat behov av nickel och krom. Kinas framväxt som världens största tillverkare av rostfritt stål, med uppskattningsvis 57 procent av världsproduktionen 2017, har även inneburit att landet fått ett ökat behov av krommalm. Kinas import av krom ökade med 29 procent under 2017 jämfört med året före. Storleken på den rostfria stålindustrin i Kina har även lett till att landet blivit världens största förbrukare av nickel.
Produktionen av rostfritt stål bedöms ha utgjort 68 procent av det totala nickelbehovet i världen 2017. Dock förväntas denna siffra sjunka de kommande åren då den ökade elektrifieringen av fordonsindustrin leder till ett större behov av nickel till batterier. Prognosen är att användningen av nickel i batterier kommer att öka med 20 procent i snitt per år mellan 2017 och 2027. Detta inte bara som en följd av att förbränningsmotorer byts ut mot litiumbatterier, utan även på grund av batteriets kemiska sammansättning kommer innebära en ökad koncentration av nickel.

Mer om elbilar och nickel kan du läsa om här.

Du vet väl att Damstahl varje månad skickar ut ett nyhetsbrev om vårt legeringstillägg för rostfritt stål? Genom att prenumerera på vårt nyhetsbrev får du det automatiskt i din inkorg! Du kan prenumerera här.

Källor:
Roskill Pariser Steel Alloys, Storbritannien
Grand View Research, USA
CRU International, Storbritannien

 

 

Rostfria fasader både vackra och hållbara

Manhattan är ett extremt tätbebyggt område som ligger precis vid kustens salta hav. Tillsammans med en omfattande halkbekämpning med salt under vinterhalvåret skapar det en korrosiv miljö som ställer stora krav på att skapa hållbara rostfria fasader.

Rostfria fasader för ett hållbart New York

New York City är ett av världens mest tätbebyggda områden, med nära en miljon byggnader på en yta av cirka 800 kvadratkilometer. Driften av dem utgör nästan 70 procent av innerstadens energikonsumtion. Det är ett av skälen till att New York 2009 blev den första staden i USA som införde krav på att mäta och minska fastigheternas energiförbrukning. Sedan dess har staden konstant rankats som nummer ett när det gäller antalet LEED-certifierade* byggprojekt. New Yorks borgmästare har dessutom uppmuntrat byggbranschen att konstruera hus som minskar koldioxidutsläpp och vattenförbrukning.
Eftersom New York ligger precis vid kusten och till stor del är byggt på öar är både invånarna och myndigheterna medvetna om de potentiella konsekvenserna av klimatförändringarna, särskilt efter översvämningarna som uppstod i samband med orkanen Sandy. Den ledde till nya initiativ för att öka motståndskraften i både byggnader och infrastruktur. Numera förväntar sig både offentliga och privata beställare en hållbar och motståndskraftig design i nya byggnader och renoveringsprojekt.

Rostfria fasader både vackra och hållbara

Tidigt ute med rostfria fasader

Att skapa en sant hållbar konstruktion kräver fasadmaterial som klarar av att stå emot New Yorks korrosiva miljö. För staden och de omgivande områdena exponeras för både salt från havsvattnet och saltet från halkbekämpningen. Det har inte blivit bättre av att det saltas oftare och att det används allt mer korrosiva koncentrerade saltblandningar. Därför kan man anta att alla byggnader i city kommer att utsättas för någon form av salt, framför allt på de gatunära nivåerna. Upprepade renoveringar eller ständigt underhållsarbete är dyrt och ökar byggnadernas klimatpåverkan. Så det gäller att välja rätt material från början.
New York var den första staden i USA som använde rostfritt stål i större mängder för högprofilerade byggnader, som till exempel Chrysler Building. Därför är det ingen slump att materialets hållfasthet och estetiska kvaliteter är välkända här.
Samtidigt har den typ av rostfritt som användes då, av typen 302 och 304, inte tillräckligt korrosionsmotstånd för dagens miljö. De kräver regelbundet underhåll och rengöring, vilket ändå inte hindrar att det uppstår fläckar i mellanperioderna.

Skillnad på hög och låg nivå

Även om de översta våningarna på en mycket hög byggnad blir helt rengjorda under stormar med vindstyrkor som motsvarar en högtryckstvätt, hjälper det inte på de gatunära våningarna. Eftersom varken vind eller regn får samma kraft mellan huskropparna blir fasaden här inte rengjord på samma sätt. Det innebär att saltet från halkbekämpningen kan sätta sig på relativt höga nivåer på vissa byggnader.
Av den anledningen har rostfritt stål av typen 316L blivit den populäraste stålsorten för exteriör användning, oavsett om det gäller en fasad eller för att fästa stenskivor i samband med renoveringar. På de mest utsatta ställena där det behövs ännu högre korrosionsmotstånd används 2205 duplex och andra mer korrosionsbeständiga legeringar i allt större utsträckning.

Estetiska kvaliteter en bonus

Men det är inte enbart av hållbarhetsskäl som rostfritt används som fasadbeklädnader och i konstruktioner. Många byggnader använder även rostfritt som en viktig del av formgivningen, som till exempel VIA 57 WEST i New York, en fastighet ritad av den danska arkitektbyrån BIG – Bjarke Ingels Group. Byggnaden, formad som ett segel, består av 709 lägenheter och vetter mot Huston River. Bjarne Ingels mål var att skapa världens mest hållbara bostadsfastighet, därför utvärderade de en mängd olika material och alla aspekter av konstruktionen utifrån deras inverkan på miljön. Byggnaden skulle dessutom uppföras i ett läge där den exponerades för salt, både från havet och från halkbekämpningen på den närliggande Joe DiMaggio Highway.
Valet föll därför på rostfritt stål av typen 316L, dels till ytbeklädnaden men även till konstruktionen av det innovativa fönstertvättsystemet på den sluttande fasaden. Samtidigt var stålets estetiska egenskaper en viktig parameter. Den rostfria stålfasaden skimrar i takt med att ljuset förändras och de sågtandade balkongerna, som alla är vinklade mot Hudsonfloden, skapar hundratals fasetter i den blanka ytan.
Det är inte förvånande att VIA 57 WEST redan blivit en ikonisk byggnad på Manhattan.

Oavsett om du ska bygga en skyskrapa eller ett något mindre projekt har vi ett brett sortiment av produkter i syrafast rostfritt stål och duplex på lager. Du är alltid välkommen att höra av dig om du har frågor eller behöver rostfria råd! Du hittar våra produktspecialister här.

* Ett miljöcertifikat som ges ut av US Green Building Council. LEED står för Leadership in Energy and Environmental Design.

Du kan även läsa mer om hur vägsalt påverkar rostfritt här.

Ferritiskt rostfritt stål? Vad är det och vad kan det användas till?

I de flesta hantverkares ögon är rostfritt stål ett fantastiskt och flexibelt material. Det kan bockas, svetsas och på andra sätt formas till både rör och tankar. Och så är det ju omagnetiskt – till och med i den utsträckningen att hantverkare ofta glatt använder en magnet för att kolla att stålet verkligen är rostfritt. Är stålet magnetiskt, är det heller inte rostfritt. Det är faktiskt inte sant! Rostfritt stål kan mycket väl vara magnetiskt, och det är precis vad ferritiskt stål är.

Ferritiskt stål innehåller inte nickel

Lite grovt kan man säga att ferritiskt stål är austenitiskt stål minus nickel. Det är nickel som stabiliserar den lättbearbetade austenitfasen (kubiskt ytcentrerad struktur). Avstår vi från att tillsätta nickel blir stålet istället ferritiskt (kubiskt rymdcentrerad struktur). Fördelen med att använda nickelfritt stål är oftast en prisfråga. Nickel är en dyr metall och utgör basen för legeringstillägget, så om man tar bort nickel, blir stålet billigare.
Så visst kan man spara pengar på att välja ferritiskt stål istället för austenitiskt, och oftast medför det inte någon försämrad korrosionsbeständighet. När det gäller punktfrätning är 4509 till exempel jämförbart med austenitiskt 4307. Och 4521 (ferrit) mostvarar 4404 (austenit). I bägge fallen blir materialet billigare.

Ferritiskt stål är svårare att bearbeta

Naturligtvis får man ingenting gratis och de ferritiska stålen har sina nackdelar. Framför allt är de inte lika lätta att bearbeta (svetsbarhet inkluderad) och kan inte heller erbjuda samma breda produktutbud som austeniterna. De ferritiska stålen är begränsade till tunnplåt upp till 2-3 mm medan rör är mycket svårare att hitta och stång och profilrör i det närmaste är omöjliga att få tag på. Av samma skäl ser man oftast ferriterna i form av tunnplåt som inte behöver bearbetas alltför mycket – t.ex. dörrplattor, huvar, utsidan av hårda vitvaror samt innanmätet i tvätt- och diskmaskiner. Ferritiskt rostfritt stål kan i viss mån sägas vara ett hushållsstål för inomhusbruk.

Austeniter Ferriter
4301/07 (AISI 304/304L);
17,5 Cr, 8 Ni
4509 (AISI 441);
17,5 Cr, 0 Ni
4401/04 (AISI 316/316L);
16,5 Cr, 2,0 Mo, 10 Ni
4521 (AISI 444);
17,0 Cr, 1,8 Mo, 0 Ni
Claus Qvist Jessen

Claus Qvist Jessen

Jul på rostfritt

Under de kalorimättade jultiderna är det svårt att undgå inslaget av rostfritt stål i våra hem. Tänk bara på alla snygga rostfria kylskåp. Fronten är i regel av fint slipat ferritiskt rostfritt stål – oftast stålsort 4016 eller 4509. Detsamma gäller förstås för ugnar och diskmaskiner.

Och hur är det med diskbänkar, som ju finns i alla hem? Hade vi ingen diskbänk, skulle det bli rätt besvärligt att tillaga julmaten. För att nu inte tala om rengöringen av alla köksredskap, men formgivningen av diskbänken ställer krav på materialet. Det är nämligen väldigt få material som har så pass hög sträckbarhet att man kan pressa en diskho från helt plan plåt, men det har de austentiska rostfria stålen. Diskbänkar tillverkas därför alltid av austenitiskt, rostfritt stål (vanligen 4301).

Vattnet i vasken i sin tur, strömmar ut från en kran som också är tillverkad av stålsort 4301, och innan dess har det passerat åtskilliga meter rörledning med tillhörande pressfittings, alla tillverkade i 4404. Låglegerat stål medför risk för spaltkorrosion och genomfrätning.

När skinkan sen står i ugnen och doften breder ut sig, så ser fläktkåpan till att en stor del av oset inte hamnar på golv och väggar i köket. Också här ser man mycket rostfritt. Köksfläktar är ofta tillverkade i ferritiskt stål. Läs mer om rostfria fläktkåpor här.

Till sist så ska ju skinkan också också skäras upp, och till det behövs en vass kniv – och helst en som behåller skärpan. Då är det ju bra att det finns en härdbar grupp av rostfria stål, som är särskilt lämpliga för just knivblad. Denna grupp är de martensitiska stålen. Stekgaffeln däremot, har inte samma krav på skärpa, så här används i regel det mer korrosionsbeständiga austenitiska 4301. Detsamma gäller för bestick. Bordsknivar är ofta tillverkade i härdbart martensitiskt stål, medan man för gafflar och skedar istället väljer de mer formbara och korrosionbeständiga austentistiska stålen.

Våra hem skulle se rätt annorlunda ut, om inte Harry Brearly hade uppfunnit det rostfria stålet år 1912 och på så sätt faktiskt såg till säkra julen.

GOD JUL önskar vi på Damstahl 

Oxidhinna av ketchup och senap

Kommer ni ihåg vårt experiment med senap och ketchup?
Nu ska ni få se vad som hänt med de olika stålsorterna efter tre månaders kontakt med dessa livsmedel.
Som vi tidigare berättat har de båda produkterna ett lågt pH på grund av ättikan och hög kloridhalt på grund av saltet. Dessa två delar tillsammans med tiden som det rostfria utsätts är den bidragande orsaken till att den rostfria ytan blir påverkad.
Tittar du ordentligt på bilderna ser du en blåaktig färg där senapen legat (vänstra sidan på plåtbitarna). Detta är det rostfria stålets oxidhinna som blivit tjockare. Den tjockare oxidhinnan är ett bevis på att senapen är steget mer aggressiv, mot det rosfria, än ketchupen. Denna blåaktiga oxidhinna kan betraktas som ett förstadie till korrosion. Den blåaktiga lätta oxidationen kan ses som en form av anlöpning. Detta är oftast inget som påverkar funktionen utan mest en kosmetiskt påverkan. Du ser också att korrosionen har tagit olika hårt på stålsorterna. 1.4016 har fått mycket stryk, med riktiga kratrar efter båda produkterna.

Alla plåtar ketchup senap 181012

Här ser ni hur experimentets stålsorter ser ut efter tre månaders påverkan av ketchup och senap

 

1.4016 ketchup senap 181012

Närbild på 1.4016 efter tre månader

Detta experiment utför vi med plåtarna placerade i vanlig rumstemperatur. Det är fascinerande att se hur så pass vanliga faktorer kan påverka rosfritt – rumstemperatur och vanliga livsmedel.  Skulle man höja temperaturen till tex. 70-80 °C så är vi säkra om på att blir det mycket mer korrosionsangrepp på alla stålsorter. Vid en högre temperatur kan där till och med bli pittings på 1.4404. Vid exempelvis tillverkning av senap och ketchup väljer en del 1.4462 och även så högt som 254 SMO för att klara av korrosionen. Något du kan läsa mer om i inlägget Ketchup kräver 254 SMO

Plåtproverna ligger kvar på kontoret så fortsättning följer.

Rostfritt stål – handbok för nyfikna

Nyfiken på rostfritt stål? Då ska du beställa vår senaste bok, Rostfritt stål – handbok för nyfikna av vår egen specialist Claus Qvist Jessen. Den innehåller det mesta som är värt att veta när det gäller rostfritt stål, korrosion, bearbetning, ytbehandlingar och mycket annat. För att ge dig en försmak publicerar vi här ett utdrag ur boken som handlar om att ferritiska stål emellanåt kan vara ett fullgott alternativ till austenitiska stål.
Vill du beställa Rostfritt stål – handbok för nyfikna? Klicka här!

Bokomslag-Rostfritt stål-handbok för nyfikna

Utdrag ur Rostfritt stål – handbok för nyfikna:

Ferritiska stål som alternativ till austenitiska stål
För bara några år sedan var nickelfritt ferritiskt rostfritt stål något man skrattade åt. Det låga priset kunde inte kompensera dålig korrosionsbeständighet, dålig svetsbarhet och de dåliga mekaniska egenskaperna. Därför användes ferritiskt rostfritt stål historiskt sett ofta bara för enkla och billiga konstruktioner där man bara ville ha något som såg snyggt ut.
Det senaste årtiondets kraftiga uppgångar (och fall) för nickelpriserna har emellertid förändrat detta. Nickel är ett mycket viktigt legeringsämne i de austenitiska stålen, och större delen av legeringstillägget för ett 4301-stål utgörs av just nickel. Detta innebär att svängningarna i nickelpriset får stor effekt på̊ de fluktuerande stålpriserna. Det finns därför mycket att vinna på̊ att kunna släppa det dyra och prismässigt instabila nicklet och ändå̊ få en bra korrosionsbeständighet.

Korrosionsbeständighet hos ferritiskt stål

Punktfrätning är en av de vanligaste korrosionsformerna hos rostfritt stål. I avsnitt 3.5.2 visas stålets beständighet mot begynnande punktfrätning som uttrycks med ett PREN-värde (Pitting Resistance Equivalent). Baserat på̊ tabell 3.1 kan man därför förvänta sig att det ferritiska 4509 (PREN 17,5) har samma beständighet mot begynnande punktfrätning som det austenitiska 4301 (PREN 17,5). På samma sätt kan man förvänta sig att det ferritiska 4521 (PREN 22,9) ligger på̊ ungefär samma nivå̊ som det austenitiska 4404 (PREN 23,1). Detta har verifierats på̊ experimentell väg. Så länge punktfrätning utgör den största risken bör man alltså̊ kunna ersätta det traditionella austenitiska stålet med dess ferritiska motsvarighet utan att offra korrosionsbeständigheten.
Återigen måste man tänka på̊ att PREN-värden bara kan användas för att bestämma beständigheten gentemot begynnande punktfrätning. Om korrosion har startat är det bra att ha med Ni som broms, och därför förlöper angreppet snabbare hos ferritiskt stål än austenitiskt. Detta är för övrigt skälet till att de austenitiska stålen klarar sig bättre mot spaltkorrosion än sina ferritiska motsvarigheter. Bägge delarna är goda argument för att alltid välja ett stål där korrosionen aldrig har en chans att sätta igång.
Utöver punktfrätning/spaltkorrosion finns goda skäl att vara uppmärksam på̊ spänningskorrosion (SPK). Spänningskorrosion angriper nästan uteslutande de austenitiska standardstålen ur 4301- och 4401-klasserna (avsnitt 3.7.1), så där har de ferritiska stålen en enorm fördel eftersom de inte alls angrips av kloridinducerad SPK. Det går därför utmärkt att använda ferritiska stål på̊ många platser där SPK är den korrosionsform som påverkar livslängden mest, och där stål ur 4301- och 4401/04-klasserna därför inte kan användas. Ugnar tillverkade av ferritiskt rostfritt stål är en klassiker.
På minussidan för de ferritiska stålen hör det faktum att den frånvarande nickelbromsen gör att de inte motstår allmän korrosion särskilt bra, vare sig i starka syror eller starka baser (t.ex. fig. 3.6). För användning vid extrema pH-värden är traditionella austenitiska rostfria stål därför normalt att föredra framför de ferritiska.

Mekaniska förhållanden för de ferritiska stålen

Ur mekaniskt perspektiv finns vissa skillnader mellan de ferritiska och austenitiska ståltyperna. Tittar man på̊ sträckgränsen (Rp 0,2) är den vanligen marginellt högre för de ferritiska ståltyperna än de motsvarande austenitiska. I gengäld är brottgränsen (Rm) lite lägre, och erfarenheten säger att de ferritiska stålen därför är lättare att klippa och borra i än de väldigt sega austenitiska stålen.
På minussidan för ferriterna står det faktum att brottförlängningen är något mindre än för de gummiartade austenitiska stålen (minst 20 % jämfört med 45 %), vilket gör att ferriterna är mindre lämpliga för kraftiga mekaniska deformationer. Detta gäller framför allt vid ren sträckformning, men ferritiska stål kan i stället ofta användas för djupdragning. I England och Italien använder man till exempel ofta 4016 för cateringutrustning just på̊ grund av djupdragningsegenskaperna som inte alls är så dåliga. Man ska dock inte förvänta sig några mirakel och tro att det går att tillverka en komplicerad dubbeldiskho i ferritiskt rostfritt stål utan mellanglödgning. Det är tyvärr omöjligt.
Brottförlängningen påverkar också̊ vid bockning. Ferritiska stål kan absolut bockas, men inte alls i samma utsträckning som de austenitiska, och bockningsradien måste därför vara större. På det hela taget påminner de ferritiska rostfria stålen (kubisk rumscentrerad struktur) ur mekanisk synpunkt mer om ferritiska svarta stål (även de kubiskt rumscentrerade) än om austenitiska rostfria stål (kubiskt ytcentrerade).
En annan detalj är de mekaniska förhållandena vid extremt låga och extremt höga temperaturer. Vid mycket låga temperaturer kan de ferritiska stålen bli spröda, vilket märks i form av en plötsligt försämrad slagseghet (AV). Vid vilken temperatur denna förändring inträffar varierar en del beroende på̊ legering, tjocklek och eventuella svetsar, men ned till -20 °C går det som regel bra. Till exempel 4509 har med framgång använts utomhus i Norrland där vintertemperaturen lätt hamnar runt –40 °C. För hyperkalla ändamål (t.ex. flytande kväve ned till –196 °C) finns det bara en enda lösning: austenitiskt stål – vanligen 4404.
Även vid förhöjda temperaturer kan man riskera mekaniska problem. Vid längre uppehåll i temperaturområdet 400 till 550 °C kan man riskera ”475°-sprödhet”. Detta fenomen förekommer också̊ för duplexstål (samma temperaturområde), och de ferritiska stålen är därför mindre lämpade för högtemperaturförhållanden än de mer toleranta austeniterna. Observera dock att stålet vid mycket höga temperaturer (över 550 °C) lämnar riskzonen. Då kan de ferritiska stålen återigen bli relevanta (avsnitt 5.3.5), så alla situationer måste bedömas från fall till fall.

Vill du beställa Rostfritt stål – handbok för nyfikna? Klicka här!

Damstahls egen Claus Qvist Jessen är kemiingenjör, fil. dr och en världsledande auktoritet inom rostfritt stål. Han har även skrivit böckerna ”Rostfritt stål och korrosion”, ”Rostfritt stål för hygienisk utrustning inom food/pharma” samt ”Surface Treatment of Stainless Steel – Corrosion and Cleanability”. Du kan beställa dem här.

 

Superduplex skapar lättare och säkrare oljeplattformar

Ända sedan 70-talet har det borrats efter olja i Nordsjön. Men efterhand som behovet av nya fyndigheter ökat, har man tvingats placera oljeplattformar allt längre norrut. Den isande havsmiljön är oerhört aggressiv mot rostfritt stål, framför allt alla de stålbultar som håller ihop konstruktionen. Lösningen på den utmaningen blev superduplex stål.

Rätt rostfritt på oljeplattformar i extrema miljöer

I grund och botten är en oljeplattform helt enkelt en kemisk fabrik placerad mitt ute på havet. Där finns all teknik och utrustning som krävs för att göra den helt självförsörjande, som till exempel elgeneratorer, vattenavsaltare och bostäder för oljearbetarna. Allt inklämt på ett så litet utrymme som möjligt för att undvika att göra plattformen för tung så att man kan minimera stödkonstruktionen och ankarpunkterna.
Dessutom kräver oljeproduktionen åtskilliga kilometer rör, både för process och för transport. Rören sammanfogas normalt med flänsar vilket innebär hundratusentals galvade bultar och muttrar.

Rostande bultar ett problem

Ett av de företag som under lång tid borrat efter olja i Nordsjön är norska Statoil. För närvarande är de i full färd med att vidareutveckla det största oljefältet i området, Johan Sverdrup, vilket bland annat innebär att de bygger ett antal nya oljeplattformar. Fältet beräknas ge olja i 50 år framöver, så det ställer höga krav på plattformens livslängd, vilket i förlängningen påverkar materialvalen i stomme, utrustning och rördelar, både när det gäller motståndskraft och vikt.
Statoil har länge varit verksamma på Nordsjön och har genom åren fått allt större erfarenhet av vad som krävs för att klara det hårda klimatet, med kyla, stormar och saltvatten.
Bland annat har de noterat att de galvade bultarna som bland annat används i rörflänsarna har förhållandevis kort livslängd på grund av korrosion. Den skyddande hinnan av zink varar i snitt mellan åtta och tio år, sedan börjar bultarna rosta. I den hårda marina miljön blir den totala livslängden för bultarna inte mer än cirka 15 år. Långsiktigt skapar detta problem eftersom försvagade bultar riskerar en säker, pålitlig och miljömässigt hållbar drift av det komplicerade rörsystemen.

rostfritt oljeplattformar-oljefältet Danfelt

Oljebranschen har traditionellt sett alltid legat i framkant av utvecklingen och rostfritt stål är inget undantag – särskilt inte när man behöver ett material som tål mycket frätande miljöer. Den här bilden är hämtad från oljefältet Danfelt i den danska delen av Nordsjön. Foto: ©Maersk Oil

Superduplex rostfritt stål blev lösningen

I och med att många av de äldre oljeplattformarna genom uppgraderingar och utveckling fortfarande är i drift, innebär det att Statoil löpande behöver byta ut flera tusen bultar efterhand som de passerar sin tekniska livslängd. Det är av förklarliga skäl ett tids- och resurskrävande projekt som dessutom skapar driftsstörningar på plattformen. Därför har Statoil sedan en tid börjat ersätta de galvade bultarna med bultar i superduplex rostfritt stål.
I de nya oljeplattformarna som byggs för Johan Sverdrup har de redan från början föreskrivit duplex, framför allt för kabelrännor, rörstöttor och andra konstruktionsdelar som inte utsätts för höga temperaturer. Med duplex får plattformen längre livslängd, minskat underhåll och lägre vikt. Just viktreduceringen är en viktig del i konstruktionen. Ju mer ovandelen på plattformen väger, desto större lyftkraft måste kranbåten ha för att få allt på plats, vilket ökar kostnaderna avsevärt. En lättare ovandel innebär också att den bärande konstruktionen undertill kan vara mindre, lättare och därmed också mer kostnadseffektiv.

Ökande betydelse inom offshore-teknologin

Det rostfria stålet med superduplex legeringar är oerhört starkt och har en hög motståndskraft mot många olika typer av korrosion, vilket bland annat beror på en molybdenhalt på 3,5 procent. Duplex och superduplex har dubbelt så hög sträckgräns jämfört med austenitiskt rostfritt stål, som exempelvis 316L, och är starkare än härdade versioner av samma stålsort, vilket är den sort som vanligtvis används inom offshore. Dessutom har duplex och superduplex bra egenskaper när det gäller duktilitet och seghet i temperaturer ända ner till -80° C, vilket är en viktig faktor vid oljeborrning i Nordsjön eller arktiska miljöer.
Så efterhand som offshore-teknologin utvecklas för att möta världens energibehov på ett mer effektivt, säkert och hållbart sätt, kommer duplex och superduplex rostfritt stål att bli en allt viktigare faktor i konstruktionsarbetet

Djupare rostfri information hittar du som vanligt hos våra produktspecialister samt i våra böcker som du kan läsa mer om här

Rostfritt plattstål; Tre av samma sort men inte likadana

Ofta vill vi samla ihop produkter till större grupper. Man kan se det som att rostfritt plattstål är ett samlingsnamn för en produktfamilj med flera olika egenskaper. Anledningen till att det finns tre olika sorters plattjärn är just för att de har olika egenskaper och ska med fördel användas för olika ändamål.

Varmvalsat plattstål

Det vanligaste rostfria plattstålet är det i varmvalsat utförande. Detta kan  upplevs ofta som lite mjukare. Varmvalsat rostfritt plattstål går bra att svetsa borra och fräsa i dock är toleranserna ganska generösa vad det gäller vinkelräthet och rakhet. Detta plattstål går också att bocka men är inte helt följsamt det kan ibland sticka iväg åt ett håll du inte riktigt vill.

Att tänka på vad det gäller de generösa toleranserna är att ju grövre dimension desto generösare är toleranserna. Exempelvis hur romboid plattstålet får vara = hur mycket ur vinkel den får vara. Detta är något du ska ha med i beräkningen och välja dimension efter sitt färdigmått.’

Om du exempelvis beställt ett plattjärn som är 60 x 40 mm och har ett färdigmått  59 x 39 mm så kan du snabbt se i tabellen för tjocklek att plattjärnet får vara 1,5 mm ur vinkel. Med denna information kan du enkelt se att det då kan bli svårt vid extremfall att få ut färdigmåttet 59 x 39 mm.

Plattstång-toleranstabell

Toleranstabell för vinkelräthet

Plattstång-tolerans

Klippt plattstål

Det andra plattstålet är den sort som vi kallar för det klippta plattstålet, eller mer korrekt det slittade plattstålet. Detta är ett plattjärn som är slittat ur ett varmvalsat coils. Det kan ibland upplevas som något hårdare. Däremot håller det sig bättre inom måttoleranserna vad det gäller bredd-, vinkel- och rakhetstolerans än det varmvalsade.

Det klippta plattjärnet sticker inte heller iväg när du bockar det vilket är en fördel om du ska ex bocka detta runt tex en jig (jig = en mall). Givetvis går det bra att även fräsa, borra, gänga och svetsa i detta också. En nackdel med det klippta plattstålet är att de slittade/klippta kanterna kan upplevas som grova och råa.

Kalldraget eller blankdraget plattstål

Den sista sortens plattstål är det i kall-/blankdraget utförande. Denna typ av plattjärn har snäva toleranser och raka skarpa kanter samt är ofta till utförandet i tolerans H11. Ytterligare en egenskap är att den också passar i en fixtur utan att man behöva fräsa den runt om.

En nackdel som gäller all form av kall-/blankdraget material är att man bygger in spänningar. Vid kraftig bearbetning som tex fräsning frisläpper man dessa spänningar och materialet har lätt för att slå sig.

Rostfritt plattstål i dekorativt syfte

Har du tänkt använda plattjärn i dekorativt syfte. Då finns det en del dimensioner i klippt utförande som är slipade på de två breda sidorna. Givetvis kan du även slipa upp ett varmvalsat plattjärn men då ska du ha med sig att det kan finnas porer som kan synas efter slipning.

 Vilket plattstål ska du välja?

Alla tre varianter som vi beskrivit går givetvis att använda och fungerar till allting men för att optimera bör du tänka till. Väljer du rätt sort till tillverkningen så blir arbetet lättare

Massor av olika plattstål hittar du på vår egna rostfria e-handel.

Vad gör ketchup och senap med rostfritt?

I ett tidigare inlägg kan du läsa om vår kund som fick byta ut de mer lättbearbetade stålsorterna 1.4301 och 1.4404 till det hårda SMO för att skapa produkter som ska kunna hantera tillverkningen av ketchup. Detta för att ketchup är ett så pass frätande livsmedel.

Kan verkligen den mat vi har i kylen vara så frätande att det påverkar något så hårt som rostfritt?

Då vi hade en sommar med långt grillförbud fick vi på Damstahl mycket ketchup och senap över i kylen. Därför ville vi själva göra ett lite experiment med det vi hade kvar. Numera ligger det därför fyra stycken plåtprover på en hylla här hos oss. De fyra plåtproverna i kvaliteterna 1.4462, 1.4016, 1.4301 och 1.4404 har vi preparerat med både ketchup och senap för att följa dem och se vad som händer med när dessa livsmedel med hög halt ättika får ligga kvar länge.

Experiment med ketchup och senap

Experiment med sommarens rester

Efter en månads tid så sköljde vi av plåtarna för att se om de blivit påverkade och nog blev vi lite förvånade. För på kort tid hade framförallt senapen gjort stor åverkan på främst plåten av 1.4016. Se bilden här nedanför där du kan se de mörka partierna som är riktiga urgröpningar i plåten.

Rostfritt 1.4016 ketchup

Senapens påverkan på 1.4016

Vi fortsätter att följa sommarens rester på våra plåtar!

Ketchup kräver 254 SMO

Ketchup är ett av de mest frätande livsmedel som finns, åtminstone när det kommer till hur det påverkar rostfritt stål. Men 254 SMO, en legering som skapades för att kunna motstå den kraftigt korrosiva miljön vid oljeplattformarna i Nordsjön, visade sig vara lösningen. På VK Mekaniska i Staffanstorp är de specialister på att bearbeta denna mycket sega, hårda och motståndskraftiga stålsort.

Ingen motstår ketchup. Mer än 254 SMO

Rostfritt stål av 4307- och 4404-grupperna är standardmaterialet för komponenter i nästan alla former av anläggningar för livsmedelsproduktion. Det beror bland annat på att de austenitiska stålsorterna sedan 1940-talet med framgång använts för en mängd kritiska tillämpningar. De är dessutom relativt lätta att forma och svetsa.
Men det finns vissa livsmedel där det vanliga syrafasta stålet inte räcker till. Det gäller till exempel vid tillverkning av ketchup, senap och majonnäs, som är bland de mest korrosiva livsmedlen som finns.
Dessa tre livsmedel innehåller ättika vilket ger dem ett lågt pH-värde. Visserligen är surheten i sig inte något större problem. Ren, kall ättika är totalt ofarlig för nästan alla typer av rostfritt stål. Men i kombination med det salt som tillsats i exempelvis ketchup och som ger en hög kloridhalt, kan den skapa punktfrätning också i syrafast stål. Till detta kommer en hög temperatur på ca 70°C under tillverkningsprocessen, vilket gör att korrosionen går mycket fortare.
Kombinationen av klorider, syra och värme innebär alltså att det rostfria stålet utsätts för en gemensam attack av tre korrosiva beståndsdelar.
Förr i tiden tvingades man därför att byta ut delarna i maskinerna för tillverkning av dessa livsmedel med relativt korta intervall. Framför allt punktkorrosionen skapade ytojämnheter där bakterier kunde samlas och växa, vilket innebar potentiella hälsorisker. Idag är hållbarheten mycket bättre eftersom de kritiska maskindelarna nästan uteslutande tillverkas av 1.4547 – eller 254 SMO som den också kallas, en stålsort med mycket stark motståndskraft mot korrosion.

SMO för ketchup

Tube case gjorda i 256 SMO

 

254 SMO utvecklades för oljeindustrin

Den stora oljekrisen i början av 70-talet, då oroligheter i Mellanöstern fick oljepriserna att stiga kraftigt, ledde till ett ökat intresse för nya oljekällor. Bland annat blev det ekonomiskt försvarbart att borra efter olja i Nordsjön. Det krävde en ny typ av rostfri legering som kunde klara de svåra förhållandena i havsvatten.
Att experimentera fram nya legeringar som tål tuffa korrosiva miljöer har pågått under hela 1900-talet. Redan på 1940-talet insåg man att man genom att kombinera ferritiskt och austenitiskt rostfritt stål kunde öka motståndskraften mot korrosion och öka hårdheten, det som idag kallas duplexstål.
Olje- och gasindustrin i Nordsjön efterfrågade rostfritt stål som var starkt, hade hög motståndskraft mot saltvatten. Bland annat utvecklade Avesta Jernverk en legering som kombinerade en högre andel molybden med kväve, vilket resulterade i ett rostfritt stål som är nästan två gånger starkare än de mer vanliga stålsorterna. Avesta Jernverk lanserade sin nya legering under varumärket 254 SMO.
Men även om nya superstarka stålet var utvecklat med den marina industrin i åtanke, spred det sig tack vare sina egenskaper efter hand till andra områden, som till exempel livsmedelsindustrin – och ketchuptillverkningen.

Mer om hur du kan kombinera stålsorter kan du läsa om här

Nackdelen är att 254 SMO är svårbearbetat

VK Mekaniska i Staffanstorp levererar maskindelar till bland annat TetraPak och Getinge och har arbetat med 254 SMO i drygt 20 år. De har med andra ord lång erfarenhet av de utmaningar som finns när det gäller att bearbeta materialet.
– Vi började arbeta med SMO i slutet av 90-talet när Alfa Laval ville byta till SMO i vissa komponenter i processanläggningar för bland annat ketchup, berättar Henrik Johansson på VK Mekaniska. Ketchup är oerhört frätande, en maskin gjord i en stålsort med lägre motståndskraft riskerar att få betydligt kortare livslängd.
Men att bearbeta 254 SMO är onekligen en utmaning. I och med att 254 SMO har en legering som består av mellan 19,5–20,5 % krom, 17,5–18,5 % nickel, 6–6,5 % molybden och 0,18–0,22 % kväve är det betydligt segare och hårdare än traditionellt syrafast stål.
– SMO tar uppemot 50 procent längre tid att bearbeta jämfört med syrafast, berättar Henrik. Dessutom kostar det fyra gånger så mycket i inköp. Så det gäller verkligen att inte köra fel.

Förutom den ökade tidsåtgången, innebär materialhårdheten även att verktygen slits betydligt snabbare.
I och med sin långa erfarenhet när det gäller bearbetning av 254 SMO händer det att kunder ber VK Mekaniska att vara med som rådgivare vid utvecklingen av komponenter till nya maskiner.
– Eftersom vi vet vad som krävs i tillverkning och bearbetning är vi gärna med och hjälper till att förbättra produktionen, säger Henrik. På så sätt kan vi bidra till att göra den enklare och billigare att tillverka. När man arbetar med SMO räknas varje timme man kan spara in.
Tack vare att VK Mekaniska har en låg personalomsättning har de genom åren byggt upp en stor kompetens och erfarenhet när det gäller att hantera 254 SMO utifrån hur konstruktionen ser ut.
– Det handlar om hur vi rent praktiskt hanterar det, när det gäller maskiner, verktyg och arbetsgång. Men också om en känsla för materialet och hur vi tar oss an det på smartast möjliga vis, säger Henrik.

Har du frågor om rostfria stålkvaliteter kan du alltid vända dig till våra produktspecialister och säljare för att få bästa råden.