Wat is roestvast staal?

Een ijzerlegering met minstens 10,5% chroom, beschermd door een zelfherstellende chroomoxidelaag, en waarom dat van belang is voor procesapparatuur.

Roestvast staal is een ijzer-koolstoflegering die minimaal ongeveer 10,5% chroom bevat. Het chroom reageert met zuurstof en vormt zo een dunne, onzichtbare chroomoxidelaag op het oppervlak. Als die laag wordt bekrast of beschadigd, herstelt hij zichzelf zolang er zuurstof aanwezig is, dat geeft roestvast staal zijn corrosiebestendigheid, en verklaart waarom dezelfde legering in de ene omgeving decennialang “roestvast” blijft en in een andere ernstig kan putcorroderen als die laag zich niet snel genoeg kan herstellen.

Kwaliteiten, en waarom er zoveel bestaan

Er bestaan meer dan 150 kwaliteiten roestvast staal, waarvan ongeveer vijftien veel industrieel worden gebruikt. Ze vallen uiteen in enkele families die zich in de praktijk behoorlijk verschillend gedragen:

• Austenitische kwaliteiten (304, 316 en hun koolstofarme “L”-varianten) zijn het werkpaard van procesapparatuur: niet-magnetisch, lasbaar en met een goede algemene corrosiebestendigheid. 316/316L bevat molybdeen, wat de chloridebestendigheid aanzienlijk verbetert, en daarom de standaardkeuze is nabij kustlucht, bij CIP-reiniging met chloorhoudende ontsmettingsmiddelen, of bij pekel en zeenabije toepassingen.
• Duplex kwaliteiten combineren een austenitisch-ferritische structuur voor hogere sterkte en betere weerstand tegen chloride-spanningscorrosie dan standaard austenitische staalsoorten, tegen hogere kosten: gebruikt waar 316 net niet volstaat.
• Ferritische en martensitische kwaliteiten komen minder vaak voor in vaten, maar wel in bevestigingsmiddelen, pompassen en slijtageonderdelen, waar hardheid belangrijker is dan vervormbaarheid.

De keuze van de kwaliteit voor een vat of reactor hangt af van het product dat erin komt, het reinigingsregime (chloorhoudende ontsmettingsmiddelen zijn bijzonder agressief), de bedrijfstemperatuur, en of er chloriden aanwezig zijn in de processtroom of zelfs alleen in de lokale atmosfeer.

Oppervlakteafwerking is geen esthetiek

Bij procesapparatuur is de afwerking een functionele specificatie, geen esthetische. Een 2B-walsafwerking volstaat voor veel niet-hygiënische industriële toepassingen. Een geborstelde (nr. 4) of mechanisch gepolijste afwerking vermindert de oppervlakteruwheid genoeg om van belang te zijn voor reinigingsvalidatie in de voedings- en farmaceutische sector. Elektropolijsten gaat nog verder: een dunne oppervlaktelaag wordt verwijderd, waardoor een gladder, chroomrijker oppervlak ontstaat dat beter bestand is tegen producthechting en bacteriële aanhechting, standaardpraktijk bij vaten en leidingwerk van farmaceutische kwaliteit. De afwerking moet ook lassen doorstaan: warmte-beïnvloede zones verkleuren en verliezen wat corrosiebestendigheid totdat ze zijn gebeitst en gepassiveerd, en daarom is die stap niet optioneel bij een vat dat iets veeleisenders dan water zal bevatten.

Verder dan procesapparatuur

Roestvast staal wordt ver buiten procesapparatuur gebruikt (in de luchtvaart, bestek, medische en chirurgische instrumenten, auto-onderdelen, huishoudapparaten en de bouw) en is volledig recyclebaar: ongeveer 60% van het roestvast staal dat vandaag wordt geproduceerd, is afkomstig van gerecycled schroot en producten aan het einde van hun levensduur, wat mede verklaart waarom de totale eigendomskosten op lange termijn goed standhouden tegenover goedkopere materialen die eerder vervangen moeten worden.

Voor de klanten van Makfen zijn de praktische vragen altijd hetzelfde: welke kwaliteit, welke oppervlakteafwerking en hoe de lasnaden worden behandeld. Deze drie beslissingen bepalen hoe de apparatuur de komende twintig jaar in bedrijf zal presteren.