Martensiittinen teräs

Mikä on Martensiittinen Teräs?

Martensiittinen teräs on erityinen teräslaatu, jolla on ainutlaatuinen mikrorakenne ja monia teknisiä ominaisuuksia. Sen nimi tulee saksalaiselta tutkijalta Adolf Martensilta, joka tutki terästen mikrorakenteita. Martensiittinen teräs sisältää runsaasti kromia ja suhteellisen vähän nikkeliä tai muita seosaineita. Tämä teräsryhmä erottaa itsensä muista ruostumattomista teräksistä kyvyllään saavuttaa erinomaisen korkeat lujuudet ja kovuuden, mikä saavutetaan erityisellä lämpökäsittelyllä eli karkaisulla.

Martensiittisen Teräksen Seoskoostumus ja Lämpökäsittely

Martensiittisissa ruostumattomissa teräksissä käytetään pääosin kromia (yleensä noin 13 %), mutta myös hiiltä, joka voi olla jopa yli 1 %. Kromi parantaa korroosionkestävyyttä, mutta samalla suuri hiilipitoisuus tekee teräksestä kätevän karkaistavaksi. Kun tätä terästä kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan ja sitten nopeasti jäähdytetään, austeniittinen mikrostruktuuri muuntuu martensiittiseksi rakenteeksi. Tämä tekee teräksestä erittäin kovan ja lujan, mutta myös melko hauraan. Lämpökäsittelyn avulla teräkselle voidaan antaa erilaisia lujuus- ja kovuusominaisuuksia, mikä mahdollistaa sen käytön erilaisissa teollisissa sovelluksissa.

Martensiittisen Teräksen Ominaisuudet

Martensiittisen teräksen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat sen erittäin korkea lujuus ja kovuus. Tähän vaikuttaa eniten teräksen hiilipitoisuus. Korkean hiilipitoisuuden ansiosta martensiittisille teräksille saadaan saavutettua jopa noin 2000 MPa lujuus. Näillä teräksillä on myös parempi korroosionkesto kuin tavallisilla rakenneteräksillä, mutta ei yhtä hyvä kuin esimerkiksi austeniittisilla ruostumattomilla teräksillä. Kovuus tekee niistä erittäin soveltuvia leikkuuterästen, veitsien ja puukkojen valmistukseen, mutta samalla ne voivat olla melko hauraita ja vaikeasti hitsattavia.

Käyttökohteet ja Sovellukset

Martensiittisia teräksiä käytetään erityisesti kohteissa, joissa tarvitaan korkeaa lujuutta ja kestävyyttä. Esimerkkejä käyttökohteista ovat:

• Keittiövälineet ja puukot: Martensiittisten terästen kovuus ja kestävyys tekevät niistä ihanteellisia leikkuuvälineisiin, jotka vaativat terävyyden säilyttämistä ja hionnan kestävyyttä.
• Pumppujen ja putkistojen osat: Nämä osat vaativat korkeaa lujuutta ja korroosionkestävyyttä, sillä ne toimivat usein ankarissa olosuhteissa.
• Laivan akselit ja öljyputket: Näiden komponenttien on kestettävä suuria kuormituksia ja vaihtelevia ilmasto-olosuhteita, mikä tekee martensiittisista teräksistä erinomaisen valinnan.
• Autoteollisuus: Martensiittisia teräksiä käytetään autojen rakenteiden keventämiseen ja törmäysturvallisuuden parantamiseen. Niitä käytetään esimerkiksi sähköautojen akun suojauksessa, kynnysraudoitteissa, puskurituissa ja istuinrakenteissa.

Martensiittisen Teräksen Kehitys ja Tulevaisuus

Martensiittisia teräksiä kehitetään jatkuvasti, jotta niiden haittoja, kuten hitsattavuusongelmia ja haurautta, voitaisiin vähentää. Uusia supermartensiittisia teräksiä kehitetään parantamaan korroosionkestävyyttä ja hitsattavuutta ilman esi- tai jälkilämpökäsittelyjä. Nämä supermartensiittiset teräkset ovat erityisen mielenkiintoisia raskaan teollisuuden tarpeisiin, joissa vaaditaan erinomaista korroosionkestävyyttä ja lujuutta.

Yhteenveto

Martensiittinen teräs on erikoislaatuinen ruostumaton teräs, joka tunnetaan korkeasta lujuudesta ja kovuudesta, sekä hyvästä korroosionkestävyydestä. Kromi- ja hiilipitoisuus sekä erityinen lämpökäsittelyprosessi tekevät siitä oivan valinnan vaativiin sovelluksiin kuten keittiövälineisiin, teollisten laitteiden osiin ja ajoneuvojen turvarakenteisiin. Vaikka martensiittiset teräkset ovat haasteellisia hitsata ja voivat olla hauraita, jatkuva kehitystyö parantaa niiden ominaisuuksia ja laajentaa niiden käyttömahdollisuuksia teollisuudessa ja muissa sovelluksissa.