Скільки разів виникали проблеми з виробництвом, коли у виробництво запускалися нові рулони або розплави?Такими проблемами можуть бути розриви, тріщини, задирки, погане проварювання швів, погана електрополірована поверхня та багато інших.Випробування на твердість, випробування на розтягування та металографічні поперечні перерізи, а також перегляд звітів про заводські випробування є звичайними процедурами для визначення джерела проблеми.Іноді джерело проблеми знайдено, але зазвичай нічого незвичайного не виявляється.У цих випадках проблема полягає в складі сталі, навіть якщо сплав знаходиться в межах зазначеного діапазону складу для сталі.

Опис ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K з дзеркальної нержавіючої сталі:

У цій статті ми обмежимося обговоренням аустенітних нержавіючих сталей, хоча багато коментарів стосуються й інших типів.Багато проблемних позицій вийшли з-під контролю, і їх необхідно вказати в специфікації клієнта або в замовленні.Не думайте, що сплав, який ви купуєте, виготовлений із середнього асортименту кожного елемента.З 1988 року на металургійних заводах діє програма, відома як «подрібнення сплаву», яка використовує мінімум легуючих елементів лише для запобігання гарячої крихкості та розтріскування при холодній прокатці.
Клас дизайну Аустенітні нержавіючі сталі розроблені для забезпечення стійкості до корозії в багатьох середовищах, стійкості до водню та крихкості при 885ºF (475ºC), хорошої міцності, пластичності та низької твердості.Нержавіюча сталь у своїй найпростішій формі - це залізо з принаймні 12% хрому.Це робить нержавіючу сталь стійкою до іржі та дозволяє утворювати пасивну плівку.Нержавіюча сталь існує в трьох металургійних станах залежно від складу та термічної обробки: феритному, мартенситному та аустенітному.Ці назви стосуються кристалічної структури: ферит — об’ємно-центрована кубічна, аустеніт — гранецентрована кубічна, мартенсит — закручена тетрагональна система, тобто закручена гранецентрована кубічна структура стає об’ємноцентричною.
Чисте залізо має об'ємно-центровану кубічну форму і існує від абсолютного нуля до температури плавлення.При додаванні певних елементів утворюються «гамма-кільця» або аустеніт.Такими елементами є вуглець, хром, нікель, марганець, вольфрам, молібден, кремній, ванадій і кремній.Серед цих елементів нікель, марганець, хром і вуглець найбільше здатні розширювати гамма-кільце.Саме поєднання нікелю та хрому робить аустенітні нержавіючі сталі кубічними від абсолютного нуля до точки плавлення.Саме це гамма-кільце відрізняє феритні сплави від мартенситних.Вміст хрому в мартенситній нержавіючій сталі дуже низький, 14-18%, і він повинен містити вуглець, тому що тільки при нагріванні в цьому діапазоні може утворитися чистий аустеніт, так що мартенсит можна отримати гартуванням.Феритні сплави мають вміст або нижче 14% або вище 18%.Зміна легуючих елементів може змінити асортимент.Найпоширеніший спосіб полягає в зниженні споживання вуглеводів.
Найбільш поширені аустенітні нержавіючі сталі на основі складу 18-8, 18% Cr 8% Ni.Якщо вміст нікелю в сталі перевищує 8%, то вона аустенітна, якщо вміст нікелю нижче - дуплексна сталь, тобто аустенітна з острівцями фериту.При 5% нікелю структура становить приблизно 50% аустеніту, 50% фериту, нижче 3% вона стає повністю феритною.Так, 8% нікель є основою для найдешевших аустенітних нержавіючих сталей.
При додаванні в сталь легуючих елементів вони можуть зайняти місце в основному кристалі.Вони відомі як замінні сплави, і сплав залишається однофазним.Інші елементи досить малі, щоб поміститися між атомами, так звані міжвузлові елементи, і сплав залишається однофазним.Інші елементи об’єднуватимуться, утворюючи власні унікальні кристали та утворюючи певні фази.Треті діють як домішки в сплаві, відомі як включення.