Hvor mange ganger har det vært produksjonsproblemer når nye spoler eller smelter ble satt i produksjon?Disse problemene kan være brudd, sprekker, grader, dårlig sveiseinntrengning, dårlig elektropolert overflate og mange andre.Hardhetstester, strekktester og metallografiske tverrsnitt og gjennomgang av fabrikktestrapporter er vanlige prosedyrer for å fastslå kilden til et problem.Noen ganger finner man kilden til problemet, men vanligvis finner man ingenting utenom det vanlige.I disse tilfellene ligger problemet i stålets sammensetning, selv om legeringen er innenfor det spesifiserte sammensetningsområdet for stålet.

Beskrivelse av ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K speilfinish i rustfritt stål:

I denne artikkelen vil vi begrense diskusjonen til austenittisk rustfritt stål, selv om mange av kommentarene også gjelder andre typer.Mange problematiske varer er ute av kontroll og må spesifiseres på kundens spesifikasjon eller innkjøpsordre.Ikke anta at legeringen du kjøper er laget av gjennomsnittlig utvalg av hver vare.Siden 1988 har stålfabrikker hatt et program kjent som "legeringsflis" som bruker et minimum av legeringselementer bare for å forhindre varm sprøhet og kaldvalsing.
Klassedesign Austenittisk rustfritt stål er designet for å gi korrosjonsbestandighet i mange miljøer, motstand mot hydrogen og sprøhet ved 885ºF (475ºC), god styrke, god duktilitet og lav hardhet.Rustfritt stål i sin enkleste form er jern med minst 12 % krom.Det er dette som gjør rustfritt stål motstandsdyktig mot rust og lar en passiv film dannes.Rustfritt stål finnes i tre metallurgiske tilstander avhengig av sammensetning og varmebehandling: ferritisk, martensittisk og austenittisk.Disse navnene refererer til krystallstrukturen: ferritt er kroppssentrert kubikk, austenitt er ansiktssentrert kubikk, og martensitt er et vridd tetragonalt system, det vil si at en vridd ansiktssentrert kubisk struktur blir kroppssentrert.
Rent jern har en kroppssentrert kubisk form og eksisterer fra absolutt null til smeltepunktet.Når visse elementer legges til, dannes "gamma-ringer" eller austenitt.Disse elementene er karbon, krom, nikkel, mangan, wolfram, molybden, silisium, vanadium og silisium.Blant disse grunnstoffene er nikkel, mangan, krom og karbon i stand til å utvide gammaringen lengst.Det er kombinasjonen av nikkel og krom som gjør at austenittiske rustfrie stål vender sentrert kubikk fra absolutt null til smeltepunktet.Det er denne gammaringen som skiller ferritiske legeringer fra martensittiske.Krominnholdet i martensittisk rustfritt stål er svært smalt, 14-18 %, og må inneholde karbon, fordi det kun ved oppvarming i dette området kan dannes ren austenitt, slik at martensitt kan oppnås ved bråkjøling.Ferritiske legeringer har et innhold enten under 14 % eller over 18 %.Endring av legeringselementer kan endre rekkevidden.Den vanligste måten er å holde karbohydrater lavt.
De vanligste austenittiske rustfrie stålene basert på sammensetningen 18-8, 18% Cr 8% Ni.Hvis nikkelinnholdet i stål overstiger 8%, er det austenittisk, hvis nikkelinnholdet er lavere, så er det dupleksstål, det vil si austenittisk med øyer av ferritt.Ved 5 % nikkel er strukturen omtrent 50 % austenittisk, 50 % ferritisk, under 3 % blir den fullstendig ferritisk.Dermed er 8 % nikkel grunnlaget for de billigste austenittiske rustfrie stålene.
Når legeringselementer tilsettes stål, kan de ta en posisjon i hovedkrystallen.Disse er kjent som erstatningslegeringer og legeringen forblir enfaset.Andre elementer er små nok til å passe mellom atomene, kalt interstitielle elementer, og legeringen forblir en enkelt fase.Andre elementer vil kombineres for å danne sine egne unike krystaller og danne spesifikke faser.Atter andre fungerer som urenheter i legeringen, kjent som inneslutninger.