Stark, motståndskraftig 90-åring med framtiden för sig

För 90 år sedan blev Avesta Jernverk, numera en del av Outokumpu-koncernen, först i världen med att tillverka duplexa rostfria stål. Stålens speciella struktur fanns beskriven i internationell litteratur redan 1927. Den berömde metallurgen Bo Kalling gjorde sannolikt kort därefter försök att tillverka stålen i Avesta och 1930 fanns duplexa rostfria stål beskrivna som produkter i Avestas katalog med beteckningarna 453 S och 453 E.

Utvecklingen av rostfritt stål började på tidigt 1900-tal. Idag finns ett stort antal rostfria stålsorter som indelas i klasser, vilka beskrivs av stålens mikrostruktur.

Det första patentet för rostfritt stål registrerades 1912 i Tyskland. Det var en stålsort av klassen austenitiskt stål, även kallad krom-nickel-stål eller 18/8 (18 % krom och 8 % nickel). Kort därefter utvecklades andra klasser: martensitiskt stål i England och ferritiskt stål i USA.

Av de första duplexa stålen – som är en kombination av ungefär lika delar ferrit och austenit – tillverkade Avesta Jernverk gjutgods, stång och plåt. Produkterna levererades främst till massa- och pappersindustrin som behövde stål som stod pall i korrosiva miljöer. Sedan dess har en hel familj av duplexkvaliteter utvecklats för specifika industriella applikationer.

De duplexa stålen har mycket god korrosionsbeständighet och hög hållfasthet. De används för applikationer i krävande miljöer, men även i konstruktioner där lågt underhållsbehov och lång livslängd är värdefulla egenskaper, till exempel i broar.

Kännetecken för duplexa rostfria stål:

• Hög hållfasthet
• God seghet
• God till mycket god korrosionsbeständighet
• God utmattningshållfasthet
• Hög energiabsorptionsförmåga
• Liknande värmeutvidgning som kolstål
• God svetsbarhet

2019 tillverkades globalt drygt 52 miljoner ton rostfritt stål, varav 600 000 ton i Sverige. Världsmarknaden domineras av austenitiska stål, vilka utgjorde cirka 75 procent av världsproduktionen 2019. Ferritiska stål svarade för drygt 20 procent. (Källa: International Stainless Steel Forum.)

De duplexa rostfria stålen är ännu så länge bara en liten andel av allt rostfritt stål som världen efterfrågar. Enligt Poul-Erik Arnvig, Vice President, Product Management på Outokumpu, kan en anledning till det kan vara att många ännu inte känner till vad de duplexa stålen har att erbjuda.

– Min långsiktiga förutsägelse är att när totala livscykelkostnader och hållbarhetsfaktorer blir mer avgörande kommer vi att se duplexkvaliteter gradvis ersätta de austenitiska stålsorterna 304 eller 316 i en mängd olika applikationer, berättar Poul-Erik Arnvig i en jubileumsartikel (Outokumpu.com)

I den svenska stålindustrins gemensamma vision för 2050, Stål formar en bättre framtid, handlar ett av åtagandena om att leda teknikutvecklingen och skapa stål som utmanar tekniken gränser." Inom svensk stålindustri utvecklas hela tiden nya stål med skräddarsydda egenskaper för speciella behov.

– Sverige ligger i frontlinjen när det gäller duplexa rostfria stål. Forskningen inom området handlar till stor del om att utveckla nya legeringar med ännu bättre egenskapskombinationer, säger Rachel Pettersson, forskningschef på Jernkontoret och adjungerad professor på KTH.

Filmen nedan togs fram av worldsteel till de rostfria stålens 100-årsjubileum 2012. Filmen förklarar stålens utveckling och skillnader samt ger exempel på användningsområden:

Läs mer:

• Duplex 90 years (outokumpu.com) 
• Om korrosionshärdighet 
• Del 12 av Jernkontorets utbildningspaket, Rostfria stål - egenskaper och tillämpningar