נירוסטה אוסטינית

נירוסטה אוסטינית או פלדת אל-חלד אוסטינית (באנגלית: Austenitic stainless steel) היא אחת מחמש הקבוצות של פלדת אל-חלד לפי מבנה גבישי (יחד עם פריטית, מרטנזיטית, דופלקס ומוזקנת).^[1] המבנה הגבישי העיקרי שלה הוא אוסטניט (המערכת הגבישית הקובייתית) והוא מונע מפלדות להתקשות על ידי טיפול בחום והופך אותן למעשה ללא מגנטיות.^[2] מבנה זה מושג על ידי הוספת מספיק אלמנטים מייצבי אוסטניט כמו ניקל, מנגן וחנקן. משפחת הסגסוגות אינקולוי (Incoloy) שייכת לקטגוריה של פלדות אל-חלד סופר אוסטניטיות.^[3]

התכנסות קרן של דפרקציית אלקטרונים (CBED), מיקרוסקופ אלקטרוני, דרך נירוסטה אוסטינית

סדרות AISI ‏200 ו-300

ישנן שתי תת-קבוצות של נירוסטה אוסטניטית. פלדות אל-חלד מסדרת 300 משיגות את המבנה האוסטניטי שלהן בעיקר על ידי תוספת ניקל ואילו בפלדות אל-חלד מסדרת 200 מחליפים את הניקל במנגן וחנקן, אף שעדיין ישנה תכולת ניקל קטנה, מה שהופך את סדרת 200 לפלדת אל-חלד חסכונית מסוג ניקל-כרום.

פלדות אל-חלד מסדרת 300 הן תת-הקבוצה הגדולה יותר. הנירוסטה האוסטניטית הנפוצה ביותר והנפוצה ביותר מכל הפלדות אל-חלד היא Type304, המכונה גם 18/8 או A2. סוג 304 נמצא בשימוש נרחב בפריטים כמו כלי בישול, סכו"ם וציוד מטבח. סוּג 316 היא הפלדת אל-חלד האוסטנית הנפוצה הבאה. כ-300 סדרות, כגון Type316, מכילים גם מעט מוליבדן כדי לקדם עמידות לחומצות ולהגביר עמידות בפני התקפה מקומית כגון קורוזיה וחירוץ.

תוספת החנקן הגבוהה יותר בסדרת 200 מעניקה להם חוזק מכני גבוה יותר מסדרות 300.^[4]

"סגסוגת 20" היא פלדת אל-חלד אוסטניטית בעלת עמידות מצוינת לחומצה גופרתית חמה וסביבות אגרסיביות רבות אחרות אשר תוקפות בקלות סוג 316 של פלדת אל חלד. סגסוגת זו מציגה עמידות מעולה בפני פיצוח מתח-קורוזיה בהרתחה של חומצה גופרתית של 20–40%. לסגסוגת 20 תכונות מכניות מצוינות ונוכחות ניאוביום בסגסוגת ממזערת את המשקעים של קרבידים במהלך הריתוך.

פלדות אל חלד אוסטניטיות עמידות בחום

ניתן להשתמש בדרגות עמידות בחום בטמפרטורות גבוהות, בדרך כלל מעל 600°C.^[5][6]

הן חייבות לעמוד בפני קורוזיה (בדרך כלל חמצון) ולשמור על תכונות מכניות, בעיקר חוזק (לחץ תפוקה) ועמידות לזחילה.

עמידות בפני קורוזיה מסופקת בעיקר על ידי כרום, עם תוספות של סיליקון ואלומיניום. ניקל אינו מתנגד היטב בסביבות המכילות גופרית. זה מטופל בדרך כלל על ידי הוספת עוד Si ו-Al אשר יוצרים תחמוצות יציבות מאוד. יסודות אדמה נדירים כגון צריום מגבירים את היציבות של התחמוצת.

סוג 309 ו-310^[7] משמשים ביישומי טמפרטורות גבוהות יותר מ-800°C.

הערה: פלדות אל חלד פריטיות (ferritic stainless steels) אינן שומרות על חוזק בטמפרטורות גבוהות ואינן משמשות כאשר נדרש חוזק.

ניתן לבדוק פלדת אל חלד אוסטינית על ידי בדיקה לא הורסת בשיטת בדיקת נוזל חודר אך לא בשיטת בדיקת החלקיקים המגנטיים. ניתן להשתמש גם בבדיקת זרם מערבולת.

דרגת התקשות משקעים EN 1.4980

תקן EN 1.4980 (הידוע גם בשם A286) אינו נחשב אך ורק כפלדה עמידה בחום בתקנים, אלא זוהי מחלקה פופולרית בשל השילוב שלה בין חוזק ועמידות בפני קורוזיה.^[8][9][10]

הוא משמש לטמפרטורות שירות של עד 700°C ביישומים כגון:

• תעופה וחלל (מתוקנן ב-AMS 5731, AMS 5732, AMS 5737 ו-AMS 5525)
• טורבינות גז תעשייתיות
• רכב, חלקי טורבו וכו'