Czym właściwie jest stal nierdzewna? To określenie wspólne dla całej grupy gatunków stali jakościowych, które odporne są na procesy rdzewienia. Odznaczają się także wyższą antykorozyjnością niż w przypadku innych rodzajów stali. Stal ta wykazuje również cechy kwasoodporne. Nierdzewność uzyskana jest dzięki wprowadzeniu różnych dodatków stopowych metali.
Po raz pierwszy mieszankę chromu z żelazem użyto w XIX wieku we Francji. Badacze zauważyli wówczas, że w ten sposób otrzymany materiał jest odporny na działanie różnych substancji kwaśnych. Opatentowana została już w 1912 roku, a nazwę stal nierdzewna, dla mieszkanki żelaza, węgla i chromu, użył jako pierwszy angielski inżynier Harry Brearley. Kilkanaście lat później opatentowano stal nierdzewną według normy AISI 304, która zawierała 18% chromu i 8% niklu. Początkowo stal nierdzewną używano wyłącznie do produkcji sztućców.
Chrom, zawarty w stali, wchodzi w reakcję z tlenem, który znajduje się w powietrzu. Tym samym tworzy na powierzchni stali warstwę tlenku chromu. Ochrona ta pozwala zabezpieczyć stal przed czynnikami, które powodują korozję.
Odporność stali może zależeć od różnych czynników:
1. Skład chemiczny. Podstawowym pierwiastkiem wchodzącym w skład stali nierdzewnej jest oczywiście chrom. Innym, oprócz chromu, najważniejszym elementem stopowym jest nikiel. Podwyższa on odporność w wielu środowiskach korozyjnych, a szczególnie w przypadku kwasu siarkowego. Ponadto dodawane mogą być takie składniki jak: węgiel, molibden, miedź, mangan, azot, tytan, niob lub tantal.
2. Struktura stali. W stalach odpornych na korozję mogą występować różne struktury: ferrytyczna, austenityczna, martenzytyczna. Najwyższą wytrzymałością charakteryzują się stale austenityczne, których odporność rośnie wraz z dodawaniem kolejnych stopów. Z kolei ferrytyczna posiada niską zawartość chromu, stąd odporność jest ograniczona. Stal martenzytyczna posiada większą twardość i odporność na ścieranie niż pozostałe.
3. Stan powierzchni. Stal o gładkiej powierzchni jest zazwyczaj bardziej odporna na działanie korozji niż w przypadku struktury chropowatej. Odporność jest związana z ze zdolnością do pasywacji. Oznacza to zwiększanie wytrzymałości metalu poprzez utlenianie powierzchni.
Na uwagę zasługuje również inna cecha stali, a mianowicie jej zdolność do regeneracji powierzchni w miejscu, gdzie została ona uszkodzona przy zarysowaniach lub podczas gięcia. Warstwa ochronna odbudowuje się samoistnie również w przypadku działania związków chemicznych.
Sprawdź naszą ofertę elementów ze stali nierdzewnej
Jednym ze stosowanych oznaczeń stali jest skrót AISI. Pochodzi od nazwy Amerykańskiego Instytutu Żelaza i Stali. W ramach tej klasyfikacji stale dzielą się na przeróżne serie, a te najczęściej stosowane to 304 oraz 316. Mają one podobne właściwości fizyczne i skład chemiczny. Jednak AISI 316 zawiera molibden, który pozwala zwiększyć antykorozyjność stali.
⦁ AISI 304 to najbardziej popularny i uniwersalny gatunek stali nierdzewnej. Skład, właściwości i odporność na korozję gwarantują najlepszą stal przy stosunkowo niskich kosztach. To austenityczna stal, która zawiera 18% chromu i 8% niklu, co zapewnia doskonałą odporność na korozję. Gatunek odporny jest na różne kwasy utleniające i rdzewienie.
⦁ AISI 316 pod względem składu oraz właściwości jest podobna do AISI 304, jednak zawiera również molibden. Dzięki temu antykorozyjność jest znacznie większa, szczególnie zabezpiecza przed chlorkami i rozpuszczalnikami. Skuteczna jest w przypadku środowiska kwaśnego - chroni przed kwasem siarkowym, chlorowodorowym, octowym, mrówkowym i innymi.
Decydując się na stal nierdzewną, zazwyczaj wybiera się gatunek austenityczny ze względu a bardzo dobre właściwości mechaniczne i wysoką zawartość chromu oraz niklu, które gwarantują antykorozyjność. Dobór odpowiedniego gatunku zależy przede wszystkim od przeznaczenia stali.
Najczęściej stal ta stosowana jest w przemyśle spożywczym do transportu oraz przechowywania żywności. To materiał, który podobnie jak szkło i tworzywa sztuczne, spełnia wymagania dotyczące higieny oraz bezpieczeństwa w kontakcie z żywnością. Zazwyczaj zaleca się używania pojemników, które nie pękają i są odporne na działanie produktów spożywczych. Stal nierdzewna spełnia te wymagania, a co więcej nie przenosi zapachów, nie wpływa na smak oraz kolor.
W przemyśle samochodowym stal odgrywa ważną rolę. Stosowana jest do produkcji katalizatorów oraz rur wydechowych. Do tego celu zazwyczaj stosowane są gatunki stali nierdzewnej austenicznej. W technologii odlewania tworzone są elementy pomp, turbosprężarki, kolektory dolotowe i wiele więcej. Z kolei zastosowanie metalurgii proszków pozwala stworzyć elementy spiekane ze stali nierdzewnej, a m.in.: korbowody, koła zębate, pokrywy łożyskowe, mocowania lusterek wewnętrznych i wiele więcej.
Inne zastosowanie stali nierdzewnej to oczywiście budownictwo. Wykonywane są z tego materiału windy, profile okienne, balustrady i wiele więcej. Jest także popularna w przypadku wyrobów hutniczych. Produkowane są z niej rury, pręty, profile, blachy lub płaskowniki. Stal nierdzewna jest chętnie stosowana w budownictwie ze względu na jej właściwości - jest materiałem stabilnym, wytrzymałym, odpornym na działanie czynników zewnętrznych, solidnym i łatwym w obróbce.
Sprawdź nasze balustrady ze stali nierdzewnej
