NOVÁ DIMENZE
VE SVĚTĚ NEREZOVÉ OCELI

CHARAKTERISTIKA KOROZIVZDORNÝCH MATERIÁLŮ A ZÁKLADNÍ INFORMACE O POUŽITÍ, ZPRACOVÁNÍ, SVAŘOVÁNÍ A MOŽNÉ KOROZI

Výroba nerezových ocelí s chrómem a niklem se naplno rozběhla až během prvních dvaceti let minulého století. V kladenské Poldi byla v roce 1910 vyrobena ocel pro hlavně loveckých pušek s 10 % obsahem niklu. Harry Brearley z sheffieldských laboratoří objevil v roce 1912 martenzitickou nerezovou ocel s obsahem uhlíku 0,24 % chrómu 12,8 %. Dalším mezníkem byl patent Benno Strausse a Eduarda Maurera pro firmu Krupp na austenitickou korozivzdornou ocel a o dva roky později vyrobili ocel s 20 % chrómu, 7 % niklu a 0,25 % uhlíku, která je podobná dnes vyráběným ocelím pro běžné použití. První duplexní ocel byla vyrobena okolo roku 1930 ve Švédsku. Teprve ve čtyřicátých letech byly pochopeny metalurgické procesy a v dalších desetiletích se vše standardizovalo.

CHARAKTERISTIKA A DRUHY NEREZOVÝCH OCELÍ
Korozivzdorná ocel je vysoce legovaná ocel se zvýšenou odolností vůči chemické i elektrochemické korozi. Korozní odolnost je založena na schopnosti tzv. pasivace povrchu železa. Pasivovaná vrstva tedy dává korozivzdorným ocelím dobrou odolnost proti všeobecné korozi. Za určitých podmínek může být pasivita místně porušena a dochází ke vzniku lokálních forem koroze. Jednotlivé druhy koroze popisujeme dále.

Korozivzdorné oceli lze rozdělit podle chemického složení a struktury do těchto základních skupin:
Feritické oceli
Martenzitické oceli
Austenitické oceli
Feriticko-austenitické, martenziticko-austenitické a poloferitické oceli

FERITICKÉ KOROZIVZDORNÉ OCELI:
Feritické oceli obsahují 13-30% Cr a obsah uhlíku je zpravidla pod 0,1%. Nejsou kalitelné a jejich pevnost je vyšší než u nelegované uhlíkaté oceli. Nedoporučuje se použití nad 320 °C. Při teplotním působení od cca 350 do 500 °C (například při svařování) dochází ke snížení houževnatosti a tažnosti materiálu. Při teplotách okolo 900°C materiál křehne, což je obecně podstatnou nevýhodou feritických ocelí . Jsou svařitelné , ale jak je výše uvedeno, v oblasti sváru materiál křehne. Jsou tvárné, ohýbatelné a mimo jakostí stabilizovaných titanem jsou i dobře leštitelné. Obrobitelnost většiny jakostí je horší a je třeba počítat s tvorbou nárůstků a s horším odvodem třísek. Pro obrábění se používá jakost AISI 430F (1.4104)- automatová, která je za účelem obrobitelnosti legovaná sírou, ale díky obsahu síry se snižuje odolnost proti korozi a tažnost. Jakost AISI 430F není vhodná ke svařování a k tváření za studena. Feritické oceli se dělí na několik typů:

  1. 17% chromové feritické oceli obsahují Cr v rozmezí 16-18%. Obsah uhlíku je pod 0,08% . Patří mezi ně i nejvíce používaná feritická ocel AISI 430 (1.4016) nebo AISI 430F - automatová. Mohou být legované Mo jako například jakost AISI 444 (1.4521) nebo stabilizované Ti jako například jakost AISI 439 (1.4510) a AISI 441 (1.4509). Stabilizace Ti zvyšuje odolnost proti mezikrystalové korozi. V případě legování Mo je jejich odolnost proti rovnoměrné korozi srovnatelná s austenitickými korozivzdornými ocelemi.
  2. 13% feritické oceli jsou legovány 11,5 - 13,5 % Cr a obsah uhlíku je pod 0,08 %. Bývají někdy legovány hliníkem, titanem nebo niobem. Patří mezi ně jakosti EN 1.4000, 1.4003, AISI 409 (1.4512) atd.
  3. 25% feritické oceli s obsahem chromu od 20 do 30 % a uhlíkem od 0,002 do 0,2 %. Pokud jsou legovány 0,5 až 4 % Mo, mají jednu z nejvyšších odolností proti korozi ze všech feritů, ale zároveň je vyšší antikorozní odolnost příčinou větší náchylnosti ke křehnutí v oblasti výše uvedených kritických teplot. Jsou i žáruvzdorné a odolné proti sloučeninám síry ve spalinách (při vysokých teplotách).

Feritické oceli se používají v potravinářském průmyslu ve slabých korozních prostředích (suché potraviny, zelenina, ovoce, nápoje) s požadavkem na svařování. Používají se pro výrobu velkokuchyňského nábytku a pro výrobu vybavení gastro provozů. Další použití nacházejí v automobilovém průmyslu, při výrobě kuchyňských potřeb a sanitárního zařízení, ve vzduchotechnice , architektuře, v interiérech a stavebnictví. Své místo najdou i v určitých odvětvích chemického průmyslu.

MARTENZITICKÉ KOROZIVZDORNÉ OCELI
Martenzitické oceli obsahují od 12 do 18% Cr a až 1,5% uhlíku. Jejich pevnost lze podstatně zvýšit kalením. Materiál je po kalení křehký a obvykle následuje popouštění. Mezi tyto jakosti patří jakosti AISI 420 (1.4028), EN 1.4021, EN 1.4034. Korozní odolnost všech typů martenzitických ocelí je nejvyšší u kvalitního, nejlépe leštěného povrchu. Nebezpečím při použití všech typů martenzitických ocelí je křehnutí. Křehnutí může vznikat po ohřevu na teplotu 350-550°, a proto je nutné se tomuto teplotnímu rozmezí při tepelném zpracování vyhnout. Nebezpečí je i křehnutí způsobené vodíkem, které může vznikat po moření. Pokud není požadována houževnatost nebo tažnost ( například u chirurgických nástrojů, holící čepelek atd.) lze kalením a popouštěním dosáhnout pevnosti v tahu až 2000 MPa. Většina jakostí martenzitických ocelí není svařitelná.

Martenzitické oceli s dobrými mechanickými vlastnostmi a s poměrně vysokou korozní odolností jsou oceli s obsahem uhlíku do 0,15 % a při obsahu chrómu od 11,5 do 13,5 %. Pro nožířské účely jsou používány oceli s obsahem uhlíku od 0,2 do 0,4% a chrómu a od 12 do 14,5 %, které si zachovávají dobrou úroveň tažnosti a zároveň i tvrdosti. Oceli s obsahem uhlíku od 0,5 do 1,5% a chrómu od 16 do 18% sice dosahují výrazně vyšší tvrdosti, ale mají nižší korozivzdornost. Lepších mechanických vlastností a zlepšení svařitelnosti při zachování vysoké pevnosti se dosahuje legováním niklem a molybdenem. Martenzitické oceli se používají na výrobu nožů, chirurgických nástrojů, součástí čerpadel, pro lopatky parních turbín, v chemickém, potravinářském a energetickém průmyslu pro otěruvzdorné součásti pracující v agresivním prostředí.

AUSTENITICKÉ KOROZIVZDORNÉ OCELI
Austenitické oceli mají široké spektrum použití a jejich volba bývá nejlepším kompromisem pro další zpracování s využitím jejich mechanických vlastností a odolnosti proti korozi. Obvykle obsahují méně než 0,1% uhlíku, 16 - 22 % chrómu, 8 - 40 % niklu, 0 - 5 % molybdenu, případně dusík, titan, niob, měď nebo křemík. Austenitické se nazývají podle austenitické struktury, kterou dosahují za normální teploty i za teploty pod bodem mrazu. Mají nízkou mez kluzu 230-300 MPa, ale vysokou houževnatost. Tažnost mívají mezi 45 - 65 %. Kromě automatových ocelí bývají velice dobře svařitelné. Jsou nemagnetické, ale zbytkový obsah feritu může způsobovat slabý feromagnetismus.

Nejdůležitější vlastností této skupiny materiálů je vysoká korozní odolnost, která se s narůstajícím množstvím legur zvyšuje. Z pohledu korozivzdornosti odolávají celkové korozi díky obsahu chrómu, niklu, molybdenu případně mědi a křemíku. Mezikrystalové korozi odolávají po stabilizaci titanem, případně niobem. Bodové a štěrbinové korozi odolávají po legování molybdenem, s přispěním křemíku a dusíku. Zlepšení odolnosti proti prasknutí způsobené korozí se docílí omezením obsahu fosforu, arzénu, antimonu, popřípadě cínu. Jsou však náchylné ke korozi pod napětím.

Popisy materiálů mají pouze informativní charakter.


Všechna práva vyhrazena Italinox © 2015
Praha: Zděbradská 58/59, 251 01 Říčany - Jažlovice. E-mail: obchod.praha@italinox.cz, tel.: 323 628 222
Brno: Vintrovna 19, 664 41 Brno - Popůvky. E-mail: obchod.morava@italinox.cz, tel.: 532 280 111
Ostrava: Vratimovská 11/624, 718 00 Ostrava - Kunčičky. E-mail: obchod.ostrava@italinox.cz, tel.: 595 626 800
POMOZTE DOBRÉ VĚCI
-->