Koliko puta je bilo problema u proizvodnji kada su u proizvodnju puštene nove zavojnice ili taline?Ovi problemi mogu biti lomovi, pukotine, neravnine, slabo prodiranje zavara, loša elektropolirana površina i mnogi drugi.Ispitivanja tvrdoće, vlačna ispitivanja i metalografski presjeci te pregled izvješća o tvorničkim 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 svitka od nehrđajućeg čelika sa zrcalnim završetkom:

U ovom ćemo članku ograničiti našu raspravu na austenitne nehrđajuće čelike, iako se mnogi komentari odnose i na druge vrste.Mnogi problematični artikli su izvan kontrole i moraju biti navedeni u specifikaciji kupca ili narudžbenici.Nemojte pretpostavljati da je legura koju kupujete napravljena od prosječnog raspona svake stavke.Od 1988. čeličane imaju program poznat kao "lomljenje legure" koji koristi minimum legirajućih elemenata samo kako bi se spriječilo krtost u vrućem stanju i pucanje kod hladnog valjanja.
Grade Design Austenitni nehrđajući čelici dizajnirani su za pružanje otpornosti na koroziju u mnogim okruženjima, otpornost na vodik i krtost na 885ºF (475ºC), dobru čvrstoću, dobru duktilnost i nisku tvrdoću.Nehrđajući čelik u svom najjednostavnijem obliku je željezo s najmanje 12% kroma.To je ono što nehrđajući čelik čini otpornim na hrđu i omogućuje stvaranje pasivnog filma.Nehrđajući čelik postoji u tri metalurška stanja ovisno o sastavu i toplinskoj obradi: feritno, martenzitno i austenitno.Ovi nazivi se odnose na kristalnu strukturu: ferit je tjelesno centriran kubik, austenit je plošno centriran kubik, a martenzit je upleteni tetragonalni sustav, odnosno upletena plošno centriran kubična struktura postaje tjelesno centriran.
Čisto željezo ima kubični oblik usmjeren na tijelo i postoji od apsolutne nule do točke taljenja.Kada se dodaju određeni elementi, stvaraju se "gama prstenovi" ili austenit.Ti elementi su ugljik, krom, nikal, mangan, volfram, molibden, silicij, vanadij i silicij.Među tim elementima, nikal, mangan, krom i ugljik mogu najdalje proširiti gama prsten.Kombinacija nikla i kroma čini austenitne nehrđajuće čelike kubičnim centriranim čelikom od apsolutne nule do točke taljenja.Upravo taj gama prsten razlikuje feritne legure od martenzitnih.Sadržaj kroma u martenzitnom nehrđajućem čeliku vrlo je uzak, 14-18%, i mora sadržavati ugljik, jer samo pri zagrijavanju u tom području može nastati čisti austenit, tako da se martenzit može dobiti kaljenjem.Feritne legure imaju sadržaj ili ispod 14% ili iznad 18%.Promjena legiranih elemenata može promijeniti raspon.Najčešći način je održavati nizak unos ugljikohidrata.
Najčešći austenitni nehrđajući čelici na bazi sastava 18-8, 18% Cr 8% Ni.Ako je udio nikla u čeliku veći od 8%, on je austenitan, ako je udio nikla niži, tada je to duplex čelik, odnosno austenitan s otocima ferita.Kod 5% nikla, struktura je približno 50% austenitna, 50% feritna, ispod 3% postaje potpuno feritna.Dakle, 8% nikla je osnova za najjeftinije austenitne nehrđajuće čelike.
Kada se čeliku dodaju legirajući elementi, oni mogu zauzeti mjesto u glavnom kristalu.One su poznate kao zamjenske legure, a legura ostaje jednofazna.Ostali elementi su dovoljno mali da stanu između atoma, nazivaju se intersticijski elementi, a legura ostaje jedna faza.Ostali elementi će se kombinirati kako bi formirali vlastite jedinstvene kristale i formirali specifične faze.Drugi pak djeluju kao nečistoće u leguri, poznati kao inkluzije.