Roestvast staal

Roestvast staal (ook inox of RVS genoemd, en in de volksmond beter bekend als roestvrij staal) is een legering van hoofdzakelijk ijzer, chroom en koolstof. Om van roestvast staal te kunnen spreken, is minimaal 10,5% chroom nodig en maximaal 1,2% koolstof.
Verder zijn ook de elementen nikkel, molybdeen, titanium, niobium, zirkonium, mangaan, stikstof, koper, silicium, aluminium en vanadium terug te vinden in vele roestvaste staalsoorten.

Het eerste roestvaste staal werd op 13 augustus 1913 gegoten door Harry Brearley in het laboratorium Brown-Firth, nadat hem in 1912 gevraagd was onderzoek te doen voor de wapenindustrie.

Op gebruiksvoorwerpen uit roestvast staal vindt men dikwijls een vermelding als inox 18/8. Dit geeft aan dat de legering bestaat uit 18% chroom en 8% nikkel. Dit staal staat ook bekend als SST 304, een iets bestendiger soort is SST 316 met wat minder chroom en iets meer nikkel. SST 316 wordt veel toegepast in de voedingsmiddelenindustrie.

[bewerk] Eigenschappen

Het chroom vormt een onzichtbaar laagje chroomoxide (Cr₂O₃) wanneer het in aanraking komt met zuurstof, de oxidehuid. Dit laagje beschermt het onderliggende metaal tegen verdere roestvorming (oxidatie). Bovendien herstelt het zichzelf wanneer het beschadigd wordt.
De hoeveelheid koolstof bepaalt de hardheid van het staal.
Toevoeging van nikkel maakt het staal niet-magnetisch.
De overige elementen verhogen de corrosieweerstand en verwerkbaarheid van het staal.

Roestvast staal wordt geklasseerd in families afhankelijk van zijn metallurgische structuur.

Familie	C	Cr	Ni
Martensiet	< 1,2%	10,5 - 17%	-
Ferriet	< 1,2%	10,5 - 29%	-
Austeniet	< 1,2%	16 - 18%	8 - 13%

[bewerk] Roestvrij versus roestvast

De benaming "roestvrij" die in de volksmond voor roestvast staal gebruikt wordt, is onder metallurgen uit den boze. Roest"vrij" staal kan namelijk wel degelijk roesten. In omstandigheden die hardnekkig genoeg zijn, roest het zelfs extra snel. Dit komt door het chroomgehalte.

[bewerk] Normen

AISI (American Iron and Steel Institute)
ISO 3506 standard

[bewerk] Passiveren van roestvast staal

Door diverse bewerkingen die producten van roestvast staal ondergaan, kunnen aan de buitenzijde van het metaaloppervlak veranderingen ontstaan, waardoor het roestvaste karakter tijdelijk of blijvend wordt aangetast.

Normaal beschermt een passieve laag chroomoxide (Cr₂O₃) het metaal. Deze laag wordt in stand gehouden, door een bijzondere eigenschap van roestvast staal. Als namelijk het metaaloppervlak wordt beschadigd, dan zal als regel de passieve laag vrij snel herstellen als er voldoende zuurstof voorhanden is. Er zijn echter omstandigheden, waarbij dit herstel niet plaatsvindt. Door diverse bewerkingen wordt namelijk het evenwicht dusdanig verstoord , dat de passieve toestand verdwijnt en er een actieve laag ontstaat. Dit kan optreden bij bewerkingen als lassen, buigen of verspanen, waardoor zuurstofarme plaatsen ontstaan en herstel uitblijft. Hierdoor verdwijnen de roestvaste eigenschappen en kan bij blootstelling aan gassen of vloeistoffen corrosie optreden.

Om dit euvel tegen te gaan, is er een methode ontwikkeld, waarbij de ontstane actieve laag weer wordt omgezet naar een passieve laag. Het is hierbij meestal gewenst de bewerkte producten te ontvetten en daarna te beitsen met een mengsel van salpeterzuur (HNO₃) en fluorzuur (HF),om verontreinigingen van het metaaloppervlak te verwijderen. Dit kan nodig zijn bij gelaste oppervlakken en bij gedraaide voorwerpen waarbij een koelvloeistof wordt gebruikt.

Het eigenlijke passiveren geschiedt door een behandeling in een bad met salpeterzuur, waardoor de passieve toestand terugkeert door herstel van het laagje chroomoxide. Door deze behandeling krijgt het onderliggende metaal zijn oorspronkelijke corrosiebescherming terug.