Koliko je puta bilo problema s proizvodnjom kada su novi koturovi ili taline stavljeni u proizvodnju?Ti problemi mogu biti lomovi, pukotine, neravnine, loša penetracija zavara, loša elektropolirana površina i mnogi drugi.Testovi tvrdoće, testovi zatezanja i metalografski poprečni preseci i pregled izveštaja o fabričkim ispitivanjima uobičajeni su postupci za određivanje izvora problema.Ponekad se pronađe izvor problema, ali obično se ne pronađe ništa neobično.U tim slučajevima problem leži u sastavu čelika, čak i ako je legura unutar specificiranog raspona sastava za čelik.

Opis ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K kotura od nehrđajućeg čelika:

U ovom članku ćemo ograničiti našu raspravu na austenitne nehrđajuće čelike, iako se mnogi komentari odnose i na druge vrste.Mnogi problematični artikli su van kontrole i moraju biti navedeni u specifikaciji kupca ili narudžbini.Nemojte pretpostavljati da je legura koju kupujete napravljena od prosječnog raspona svake stavke.Od 1988. godine, čeličane imaju program poznat kao "iveranje legure" koji koristi minimum legirajućih elemenata samo da bi se spriječilo vruće krtljenje i pucanje hladnog valjanja.
Dizajn klase Austenitni nerđajući čelici su dizajnirani da obezbede otpornost na koroziju u mnogim okruženjima, otpornost na vodonik i krtost na 885ºF (475ºC), dobru čvrstoću, dobru duktilnost i nisku tvrdoću.Nerđajući čelik u svom najjednostavnijem obliku je gvožđe sa najmanje 12% hroma.To je ono što čini nehrđajući čelik otpornim na rđu i omogućava stvaranje pasivnog filma.Nerđajući čelik postoji u tri metalurška stanja u zavisnosti od sastava i termičke obrade: feritno, martenzitno i austenitno.Ovi nazivi se odnose na kristalnu strukturu: ferit je kubni centar sa tijelom, austenit je kubni s centriranjem na lice, a martenzit je uvrnuti tetragonalni sistem, to jest, uvrnuta kubična struktura sa središtem na lice postaje centrirana na tijelo.
Čisto gvožđe ima kubni oblik usredsređen na telo i postoji od apsolutne nule do tačke topljenja.Kada se dodaju određeni elementi, stvaraju se “gama prstenovi” ili austenit.Ovi elementi su ugljenik, hrom, nikl, mangan, volfram, molibden, silicijum, vanadijum i silicijum.Među ovim elementima, nikl, mangan, hrom i ugljenik mogu najdalje da prošire gama prsten.Kombinacija nikla i hroma čini austenitne nerđajuće čelike centriranu kubiku od apsolutne nule do tačke topljenja.Upravo ovaj gama prsten razlikuje feritne legure od martenzitnih.Sadržaj hroma u martenzitnom nerđajućem čeliku je veoma uzak, 14-18%, i mora sadržati ugljenik, jer se samo pri zagrevanju u ovom opsegu može formirati čisti austenit, tako da se kaljenjem može dobiti martenzit.Feritne legure imaju sadržaj ispod 14% ili iznad 18%.Promjena legirajućih elemenata može promijeniti raspon.Najčešći način je da smanjite unos ugljikohidrata.
Najčešći austenitni nerđajući čelici bazirani su na sastavu 18-8, 18% Cr 8% Ni.Ako je sadržaj nikla u čeliku veći od 8%, austenit je, ako je manji, onda je dupleks čelik, odnosno austenit sa ostrvima ferita.Sa 5% nikla, struktura je približno 50% austenitna, 50% feritna, ispod 3% postaje potpuno feritna.Dakle, 8% nikla je osnova za najjeftinije austenitne nerđajuće čelike.
Kada se legirajući elementi dodaju čeliku, oni mogu zauzeti poziciju u glavnom kristalu.One su poznate kao zamjenske legure i legura ostaje jednofazna.Ostali elementi su dovoljno mali da stanu između atoma, koji se nazivaju međuprostorni elementi, a legura ostaje jednofazna.Ostali elementi će se kombinovati kako bi formirali svoje jedinstvene kristale i formirali određene faze.Drugi se ponašaju kao nečistoće u leguri, poznate kao inkluzije.