Nerezová ocel

V roce 1913, Harry Brearley, experimentováním s různými druhy slitin, objevil schopnost oceli s vysokým obsahem chromu odolávat kyselinové korozi.

Složení nerezové oceli

Při výběru chemického složení koroziodolné slitiny se řídí pravidlem :

Jestliže ke kovu, náchylnému ke korozi (např. železo), přidáme kov, který s ním tvoří pevnou sloučeninu a odolává korozi (např. chrom), ochranný účinek se objeví náhle se zaváděním druhého kovu (zvýšení odolnosti proti korozi, není úměrné množství legujících složek ale prudce narůstá).

Hlavním legujícím prvkem ušlechtilé oceli je chrom Cr (12-20%), kromě chromu nerezová ocel obsahuje prvky spojené se železem v jeho slitinách (C, Si, Mn, S, P), stejně jako přidané do oceli k dosažení potřebných fyzikálních a mechanických vlastností a korozní odolnosti (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo).

Odolnost vůči korozi nerezavějící oceli závisí na obsahu chromu: při jeho obsahu 13% a více jsou nerezové slitiny odolné korozi v normálním a mírně agresivním prostředí, při více než 17% – odolné korozi ve více agresivním oxidačním a jiném prostředí, zejména až 50% kyseliny dusičné.

Důvodem odolnosti nerezové oceli proti korozi je, že na povrchu slitin obsahujicích chrom se vytváří tenká vrstva nerozpustných oxidů. Velký význam má stav povrchu materiálu, absence vnitřního pnutí a krystalických vad.

V silných kyselinách (sírová, chlorovodíková, fluorovodíková, fosforečná a jejich směsí), se používají slitiny s vysokým obsahem Ni a přísad Mo, Cu, Si

Klasifikace nerezové oceli

Podle chemického složení nerezové oceli se dělí na:

Chrom-mangan-niklové: (klasifikace se shoduje s chrom-niklovou oceli).

Rozdělují se austenitické nerezové oceli náchylné k mezikrystalické korozi a stabilizované – s přídavky Ti a Nb. Výrazné snížení tendence nerezové oceli k mezikrystalické korozi je dosaženo nižším obsahem uhlíku (do 0,03%).

Nerezové oceli náchylné k mezikrystalické korozi jsou po svařování zpravidla podrobeny tepelnému ošetření.

Největší odolnost proti korozi mají chrom-martenzitické nerezavějící oceli s leštěným povrchem.

Martenzitické a martenzitické-feritické oceli

Martenzitické a martenzitické-feritické oceli mají dobrou odolnost proti korozi v atmosférických podmínkách, v mírně agresivním prostředí (ve slabém roztoku solí, kyselin) a mají vysoké mechanické vlastnosti. V podstatě se používají pro výrobky působící na opotřebení řezných nástrojů, jako jsou nože, pružiny, v potravinářském a chemickém průmyslu v kontaktu s mírně agresivním prostředím.

Feritické oceli

Ty jsou používány pro výrobky, které působí v oxidačním prostředí (např. v roztoku kyseliny dusičné), domácích spotřebičích, potravinářství, lehkém průmyslu a zařízení pro výměnu tepla v energetice. Feritické chromové oceli mají vysokou odolnost proti korozi v kyselině dusičné, tekutém čpavku, dusičnanu amonném, směsi kyseliny dusičné, fluorovodíkové a fosforečné a dalších agresivních prostředí.

Austenitické oceli

Hlavní výhodou austenitických ocelí je jejich vysoká funkční charakteristika (pevnost, houževnatost, odolnost proti korozi ve většině pracovních prostředí), a dobrá vyrobitelnost. Proto austenitické korozi-odolné oceli jsou široce používány jako konstrukční materiály v různých oborech techniky.

Austenit-feritické a austenit-martenzitické oceli

Austenit-feritické oceli:

Výhodou této skupiny ocelí je zvýšená mez kluzu v porovnání s austenitickými oceli, absence předpokladů k růstu zrnitosti, nižší obsah deficitního niklu a dobrá svařitelnost. Austenit-feritické oceli jsou široce používány v různých odvětvích moderních technologií, zejména v chemickém inženýrství, stavbě lodí a v letectví.

Austenit-martenzitické oceli:

Požadavky na nové odvětví moderních technologií v koroziodolné oceli se zvýšenou pevností a technologický vývoj vedl k austenit-martenzitické (přechodné) třídě.

Slitiny na bazi niklu a železo-niklové

Při výrobě chemických zařízení, zejména pro práci v sírové a chlorovodíkové kyselině , je nutné použítí slitin s vyšší odolností vůči korozi než austenitické oceli. Pro tyto účely jsou vhodné slitiny založené na železo-niklovém, nikl-molibdenovém, chrom-niklovém a chrom-nikl-molibdenovém základě.

Použití

Chromisté nerezové oceli:

Ventily, hydraulické lisy
Turbínové lopatky
Armatury krakovácích jednotek
Řezací nástroje
Péra
Vybavení domácnosti

Chrom-mangan-niklové a chrom-nikl nerezové oceli:

Vybavení domácnosti, a to zejména – nádobí (potravinářské oceli)
Stabilizované austenitické nerezové oceli
Svařované konstrukce pracující v nepřátelském prostředí
Produkty pracující při vysokých teplotách – 550-800 ° C
Potravinářský průmysl

Nerezové oceli jsou používány jak v deformovaném tak i litém stavu.