Pięć cech stali nierdzewnej

stal nierdzewna austenityczna

Stal nierdzewna austenityczna opiera się głównie na strukturze krystalicznej centrowanej ścianami (fcc) austenitu (γ-faza). Typowymi przykładami są 304, 316 itp.

Nienamagnesowana, wzmocniona głównie przez obróbkę plastyczną na zimno.

Właściwości mechaniczne nie mogą zostać zmienione poprzez obróbkę cieplną, lecz jedynie przez odkształcenie na zimno.

Nienamagnesowana, dobra odporność w niskich temperaturach, łatwa formowalność i spawalność są ważnymi cechami tego typu stali.

stal nierdzewna ferrytowa

Stal nierdzewna ferrytyczna to rodzaj stali nierdzewnej, która w warunkach użytkowania składa się głównie z ferrytu. Typowymi przykładami są 405, 430 itp.

Odporność na pękanie w warunkach naprężenia i korozji jest lepsza niż w przypadku szeregu austenitycznych stali nierdzewnych; ma silne właściwości magnetyczne w temperaturze pokojowej; nie można go hartować metodą obróbki cieplnej, a także charakteryzuje się doskonałą plastycznością na zimno.

Dzięki stabilnemu występowaniu fazy ferrytu, hartowanie nie może wzmocnić stali nierdzewnej ferrytycznej. Wykazuje ona maksymalną ciągliwość oraz odporność na korozję w stanie wyżarzonym. Ta stal jest magnetyczna w temperaturze pokojowej. Charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną, niskim współczynnikiem rozszerzalności termicznej, doskonałą odpornością na utlenianie oraz znakomitą odpornością na korozję naprężeniową, co czyni ją odpowiednią do produkcji elementów odpornych na działanie korozji w warunkach atmosferycznych, pary wodnej, wody oraz kwasów utleniających. Niemniej jednak stal tego typu ma wady, takie jak niska plastyczność oraz znacznie pogorszona spawalność i odporność na korozję po spawaniu, co ogranicza jej zastosowanie. Jest ona szeroko stosowana w dekoracji wnętrz, elementach palników do ciężkiego oleju, urządzeniach gospodarstwa domowego oraz wyposażeniu domowym.

Stal nierdzewna martenzytyczna (M)

Stal nierdzewna martenzytyczna odnosi się do struktury martenzytycznej matrycy, powszechnie występującej w stalach takich jak 403, 416, 420, 440;

Główne cechy stali nierdzewnej martenzytycznej to silna magnetyczność w temperaturze pokojowej, niezbyt wysoka odporność na korozję, ale duża wytrzymałość, dlatego często stosowana jest jako stal konstrukcyjna o wysokiej wytrzymałości.

Silne tendencje do hartowania, skłonność do pęknięć zimnych. W obszarach złącza spawanego nagrzanych powyżej 1150°C, rozmiar ziarna znacząco wzrasta. Zbyt szybkie lub zbyt wolne tempo chłodzenia może prowadzić do kruchości złącza, powodując kruchość w temperaturze 475°C. Korozyjność międzyziarnista jest mniej prawdopodobna, a stale 30Cr13, 40Cr13, 40Cr17Mo i 95Cr18 wykazują silniejsze tendencje do hartowania, dlatego zazwyczaj nie nadają się do spawania. Stale nierdzewne martenzytyczne mają wyraźny punkt przemiany i mogą być wzmocnione poprzez hartowanie. Dzięki wysokiej zawartości chromu mają dobrą hartowność, a ich twardość, wytrzymałość i ciągliwość mogą być dostosowane w szerokim zakresie podczas odpuszczania. Stale martenzytyczne o wysokiej zawartości węgla mają dużą twardość, co czyni je odpowiednimi zarówno do zastosowań konstrukcyjnych, jak i narzędziowych. Są powszechnie stosowane w elementach takich jak wały, tłoki, pompy, zawory, sprężyny i elementy łączące, które wymagają wysokich właściwości mechanicznych, dużej hartowności oraz odporności na korozję przez kwas azotowy i kwasy organiczne.

Stal nierdzewna dwufazowa oznacza, że ferryt i austenit stanowią po około 50%, zazwyczaj mniej niż 30% zawartości jednej z faz. Stal tego typu posiada cechy stali nierdzewnej austenitycznej i ferrytycznej. Powszechnie stosowane: 2205.

W porównaniu z ferrytem ma większą plastyczność i odporność na uderzenia, nie występuje kruchy przy temperaturze pokojowej, znacznie poprawiona odporność na korozję międzyziarnistą i właściwości spawalnicze, przy jednoczesnym zachowaniu kruchłości stali nierdzewnych ferrytycznych w temperaturze 475℃, wysokiej przewodności cieplnej i superplastyczności.

W porównaniu ze stalą nierdzewną austenityczną, ma większą wytrzymałość oraz znacznie poprawioną odporność na korozję międzyziarnistą i korozję niszczenia pod wpływem naprężenia chlorków.

Dwufazowa stal nierdzewna zawierająca molibden wykazuje dobrą odporność na korozję niszczenia pod wpływem naprężenia chlorków przy niskich naprężeniach.

Dobra odporność na korozję zmęczeniową i korozję ścierającą. Nadaje się do produkcji pomp, zaworów i innego sprzętu energetycznego w określonych warunkach środowiska korozyjnego.

Dobre właściwości mechanicze. Ma wysoką wytrzymałość i wytrzymałość zmęczeniową.

Dobra spawalność, mała skłonność do pękania termicznego, zazwyczaj nie wymaga podgrzewania wstępnego przed spawaniem ani obróbki cieplnej po spawaniu.

W porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną ma wysoką przewodność cieplną i niski współczynnik rozszerzalności liniowej, co czyni ją odpowiednią do produkcji urządzeń wyłożonych oraz płyt kompozytowych. Nadaje się również na rdzenie wymienników ciepła, a efektywność wymiany ciepła jest wyższa niż w przypadku stali austenitycznej.

Nie powinno się jej używać w warunkach pracy powyżej 300°C.

Stal dwufazowa może być stosowana w wymiennikach ciepła, chłodnicach oraz urządzeniach odpornych na działanie wody morskiej, wysokiej temperatury i stężonego kwasu azotowego w takich gałęziach przemysłu jak rafinacja ropy, produkcja nawozów, przemysł papierowy, petrochemia i chemia.

stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo

Stal nierdzewna o strukturze austenitycznej lub martenzytycznej, która jest hartowana (wzmacniana) przez starzenie (tzw. hartowanie przez starzenie). Typowymi przykładami są 630, 660 itp.

Stal nierdzewna spiekana i hartowana łączy cechy tych typów stali, zachowując odporność na korozję stali austenitycznej oraz dużą wytrzymałość stali martenzytycznej.

Stal nierdzewna spiekana i hartowana charakteryzuje się wysoką wytrzymałością oraz dobrą odpornością na korozję. Odporność ta zależy nie tylko od składu chemicznego, ale także od obróbki cieplnej, a szczególnie od temperatury starzenia.

Stal nierdzewna z wydzieleniowym hartowaniem to rodzaj stali o wysokiej wytrzymałości. W zastosowaniach przemysłowych należy szczególnie zwracać uwagę na pękanie wodorowe oraz pękanie w warunkach naprężenia korozji.

Szeroko stosowany w częściach wymagających zarówno wysokiej wytrzymałości, jak i wysokiej odporności na korozję i utlenianie, takich jak wał turbiny niskociśnieniowej, łopatki kierujące, łopaty robocze, rama wentylatora, elementy komory spalania silników lotniczych, przemysł petrochemiczny, statki, reaktory jądrowe, turbiny parowe, odkuwki wysokiej wytrzymałości, zawory systemów wysokiego ciśnienia itp.