Základné charakteristiky nehrdzavejúcich ocelí
Základní charakteristika hlavních dodávaných nerezových ocelí
W.-Nr. 1.4301 / AISI 304
Austenitická svařitelná nestabilizovaná korozivzdorná ocel. Je vhodná pro prostředí oxidační povahy pro silné anorganické kyseliny jen při velmi nízkých koncentracích a v oblasti kolem normálních teplot. Je vhodná pro slabé organické kyseliny do středních teplot při současném provzdušnění. Má sklon ke zpevňování při tváření za studena. Zpevnění vzniká přetvořením austenitu na deformační martenzit a může dojít k magnetovatelnosti. Používá se v potravinářském, farmaceutickém a kosmetickém průmyslu, stavební architektuře čerpací stanice pitné vody a ČOV.
W.-Nr. 1.4305 / AISI 303
Chemické složení má obdobné jako 1.4301, navíc je ale legována sírou, díky které má velmi dobré vlastnosti pro obrábění a je známa pod názvem „automatová“. Vzhledem k obsahu síry má sníženou odolnost proti plošné korozi a v oblasti ovlivnění teplem je náchylná k mezikrystalické korozi. Má velmi obtížnou svařitelnost.
W.-Nr. 1.4307 / AISI 304L
Austenitická nestabilizovaná s nízkým obsahem uhlíku. Chemická odolnost podobná jako u 1.4301, ale není náchylná k mezikrystalické korozi (díky nízkému obsahu uhlíku nevzniká CrC a při tepelném ovlivnění se všechen uhlík rozpustí zpět do austenitu). Dobře svařitelná a vhodná pro leštění.
W.-Nr. 1.4541 / AISI 321
Austenitická titanem stabilizovaná ocel se zvýšenou odolností proti mezikrystalické korozi. Vzhledem k obsahu titanu nelze vyleštit na vysoký lesk. Vhodná pro použití v oxidačním prostředí pro silné anorganické kyseliny při velmi nízké koncentraci v oblastní nízkých teplot. Pro slabé organické kyseliny do středních koncentrací a teplot. Využívá se v potravinářském, farmaceutickém a chemickém průmyslu.
W.-Nr. 1.4404 / AISI 316L
Austenitická chromniklmolybdenová ocel, s velmi nízkým obsahem uhlíku, odolná mezikrystalické korozi s dobrou svařitelností. Ocel je hlavně vhodná pro neoxidační prostředí, obsahující silné organické (mravenčí, octová) a silné anorganické (sírová, fosforečná) kyseliny při nižších koncentracích až do středních teplot. Používá se v průmyslu na přístroje a zařízení s vysokým chemickým namáháním, chemicky upravovaná prostředí bazénů a zařízení odolávající mořské vodě. Lze leštit do vysokého lesku.
W.-Nr. 1.4571 / AISI 316Ti
Austenitická, chromniklmolybdenová, stabilizovaná ocel. Jedná se o kyselinovzdornou ocel, stabilizovanou titanem, díky jemuž nejde vyleštit do vysokého lesku. Je odolná vůči mezikrystalické korozi v oblasti tepelného ovlivnění. Díky svým vlastnostem se využívá v chemickém průmyslu.
CO JE TO KOROZIVZDORNÁ OCEL?
Korovivzdorné oceli (antikoro, nerez) jsou slitiny na bázi železa s obsahem ≥ 10,5 % chromu a ≤ 1,2% uhlíku; na jejich povrchu vzniká vrstva, která se při porušení sama obnovuje (pasivní vrstva) a dodává jim odolnost proti korozi.
Rozdělení podle hlavních legovacích prvků
CHROM A NIKL
Chrom a nikl jsou hlavní legovací prvky v korozivzdorných ocelích a provádí se podle nich základní rozdělení v evropských normách. „Cr-ocel“ je tradiční označení pro feritické značky, zatímco „CrNi ocel“ je používána pro austenitické značky.
MOLYBDEN
Molybden zlepšuje odolnost proti korozi, zvláště proti bodové korozi indukované chlórem. Ta je škodlivá v oxidačních kyselinách, jako kyselina dusičná, a v oxidačních atmosférách při vysoké teplotě. Austenitické značky s více jak 2% Mo se nazývají „CrNiMo–oceli“. Dříve se nazývaly „kyselinovzdorné“, v důsledku jejich odolnosti vůči kyselině siřičité v procesu výroby buničiny.
MANGAN
Mangan je přidáván jako náhrada za nikl, protože je austenitotvorný a zvyšuje rozpustnost dusíku. Systém klasifikace kovových materiálů uvedený v CEN ISO/TR 15608 definuje samostatnou skupinu austenitických ocelí 8.3, s obsahem manganu 2% až 9%. V normách ASTM jsou austenitické oceli s obsahem manganu vyšším než 2% zařazeny do série 200.
NÍZKOUHLÍKATÉ
Karbidy chromu mohou precipitovat na hranicích zrn během pomalého ochlazování po tepelném zpracování nebo svařování a způsobit mezikrystalovou korozi ve styku s korozivním prostředím. Oblast kritických teplot je 600 °C až 800 °C. Moderní metodou k zabránění mezikrystalové korozi jsou oceli vyrobené s obsahem uhlíku ≤ 0,030% takzvané LC-oceli (nízkouhlíkové), v takovém případě všechen uhlík zůstává v tuhém roztoku a nespojí se s chromem, aby tvořil chrom-karbidové precipitáty.
DUSÍK
Dusík je výrazný stabilizační prvek austenitu, je přidáván jako náhrada za nikl, jako austenitotvorný a zvyšující pevnost stejně jako odolný k bodové korozi.
STABILIZACE
Přidáním titanu, niobu a/nebo zirkonu se zamezuje precipitaci karbidů chromu doprovázející tepelné zpracování a/nebo svařovací postupy. Stabilizace byla upřednostňovaným způsobem až do roku 1960, kdy technologické pokroky dovolily nízkouhlíkové značky vyrábět levně a spolehlivě. Stabilizované značky ukazují dobré pevnostní vlastnosti až do 600 °C.
SÍRA
Síra podporuje lámavost třísky při mechanickém opracování a významně tak zlepšuje obrobitelnost. Automatové oceli s obsahem síry 0,15% až 0,35% jsou takto k dispozici s feritickou, martenzitickou a austenitickou mikrostrukturou. Přísada síry však škodí vrubové houževnatosti a korozní odolnosti.