Jak dešifrovat třídu nerezové oceli?

Nerezová ocel je termín používaný k popisu široké škály kvalitních ocelí, které obsahují alespoň 11 % chrómu, díky čemuž jsou odolné vůči korozi. To znamená, že takový materiál se neznehodnocuje ani chemicky, ani v důsledku elektrochemické reakce s okolím. proč tomu tak je? Důvody korozní odolnosti nerezové oceli spočívají právě ve vysokém obsahu chrómu, který při chemické reakci s kyslíkem vytváří na povrchu okem neviditelnou ochrannou vrstvu oxidu chrómu a železa. Výsledkem je komplexní „štít“ proti kyselým látkám, který se při kontaktu s kyslíkem dokáže zotavit i v případě mechanického poškození. Jaké společné vlastnosti mají všechny třídy nerezové oceli?

Vlastnosti nerezové oceli

Nerezová ocel se aktivně používá v různých oblastech výroby od začátku minulého století a dnes její popularita stále roste. To je způsobeno řadou jedinečných vlastností, které dělají z nerezové oceli jeden z nejfunkčnějších materiálů. Tepelná odolnost, biostabilita, odolnost proti korozi, snadné zpracování a čištění jsou jen některé z výhod materiálu. Přidejte k tomu vynikající svařitelnost, estetický vzhled a plnou recyklovatelnost a získáte výrobek, který je nejen funkční, ale i ekologický. Níže se podíváme na to, jaké druhy nerezové oceli existují.

Oblíbené třídy oceli

Nejpoužívanější označení oceli je AISI, odvozené od American Iron and Steel Institute. Oceli AISI se dělí do různých řad, nejčastěji se používají jakosti AISI 300 a 400.

Do první skupiny patří austenitické, chromové slitiny s přídavkem niklu nebo molybden s niklem. Vlastnosti této třídy nerezové oceli jsou odolnost proti korozi, nemagnetičnost, dobrá svařitelnost, pevnost a tažnost. Rovněž austenitické oceli třídy 300 a jeden ze zástupců třídy 200, AISI 201, jsou schopny kontaktu s kyselinou dusičnou bez poškození.

AISI 304 a AISI 316 jsou nerezové oceli, které se nejčastěji používají při výrobě zařízení pro stravování a v potravinářském průmyslu. Mají podobné fyzikální vlastnosti a chemické složení, s tím rozdílem, že AISI 316 navíc obsahuje molybden, který zvyšuje jeho korozní odolnost. Oba typy jsou však ideální pro použití v kuchyni.

• AISI 304 je nejpoužívanější materiál, vyznačuje se korozní odolností a dobrou svařitelností, není však určen pro použití v agresivním prostředí obsahujícím chlór, síru, sůl (bazény, přímořské oblasti).
• Typ 316 je chromniklová austenitická ocel, která je odolná vůči vysokým teplotám a má vysoké antikorozní vlastnosti. Kov se nebojí vlivů prostředí, kde je vystaven chemikáliím, solím, kyselinám a vysokým teplotám.
• AISI 321 a 316T jsou pokročilejší verze třídy 304, které obsahují přísady titanu nebo niobu.

Řada 400 se skládá z feritických a martenzitických ocelí. Vyznačují se vysokou tvrdostí a mechanickou pevností, ale poněkud menší odolností proti korozi. Nejoblíbenějším typem oceli v této skupině je AISI 430.

• AISI 430 je kov, jehož chemické složení zahrnuje vysoké procento chrómu a nízký obsah uhlíku. Tento poměr zvyšuje jak pevnost, tak tažnost materiálu. Nerezová ocel této třídy je vynikající při svařování, dobře se ohýbá a lze ji lisovat. Výrobky vyrobené z oceli AISI 430 si zachovávají své výkonové charakteristiky i v prostředích obsahujících síru a nebojí se náhlých změn teplot. Kov se používá v ropném a plynárenském průmyslu a je široce používán při výzdobě budov a prostor.
• Typ 201 je austenitická chrom-nikl-manganová ocel s vynikajícími pevnostními vlastnostmi. Je odolný vůči oxidaci a mnoha mírným žíravinám. Typ oceli řady 200 není o mnoho horší než AISI 321 a 304, používá se při výrobě kuchyňských spotřebičů a náčiní, nádrží na vodu, vnitřního obsahu myček a tak dále.

Klasifikace nerezových ocelí

Kromě výše zmíněného standardu AISI existují další možnosti klasifikace. Pro snazší rozlišení mezi jakostními třídami oceli je níže uvedena tabulka znázorňující třídy nerezové oceli s ekvivalentním označením v závislosti na normě:

• EN 10088 – Evropská norma 10088.
• AISI – American Standard (Americký institut železa a oceli).
• DIN – německá norma (německý Deutsches Institut für Normung).
• GOST – ruský standard (ruský státní standard).

Vytvořte si na webu přihlášku, co nejdříve vás budeme kontaktovat a zodpovíme všechny vaše dotazy.

Při přijímání objednávek na výrobu nerezových nádrží a kontejnerů dostáváme často dotazy, jak se jedna značka od druhé liší z hlediska výkonu a životnosti. Abychom vystihli všechna i, v tomto článku se podíváme na druhy nerezové oceli a jejich zahraniční analogy a analyzujeme jejich fyzikální a chemické vlastnosti.

• Koncept z nerezové oceli
• Vlastnosti nerezové oceli
• Klasifikace jakostí nerezové oceli
• Analogy jakostí nerezové oceli

Koncept z nerezové oceli

Uveďme definici: nerezová ocel je komplexní legovaná ocel, která je odolná vůči korozi v atmosférických podmínkách a korozi v agresivním prostředí. 1

Svou odolností proti korozi se liší od konvenčních uhlíkových ocelí, a proto je široce používán v potravinářském průmyslu, ropném a plynárenském a chemickém průmyslu pro provoz s vysoce agresivním prostředím a potravinářskými produkty, protože při skladování nedochází ke vzniku oxidů a dalších látek při kontaktu s kapaliny a povrchu nádoby, což může ovlivnit vlastnosti skladovaného produktu.

Co je nerezová ocel z chemického hlediska? — Jedná se o slitinu s minimálním hmotnostním podílem chrómu 10,5 % a maximálním hmotnostním podílem uhlíku 1,2 %. 2

Jednoduše řečeno, nerezová ocel se vyrábí přidáním legujících látek do železa v různých poměrech, aby se získaly požadované vlastnosti.

Hlavním legujícím prvkem je tedy chrom Cr. Slitiny dále obsahují uhlík C, nikl Ni, křemík Si, mangan Mn, titan Ti, niob Nb, kobalt Co, molybden Mo, vanad V, síru S, fosfor P, wolfram W, hliník Al, měď Cu, kobalt Co.

Vlastnosti nerezové oceli

Jak je dosaženo korozivzdorných vlastností? — Díky přidání dalších chemických prvků ve fázi výroby kovů se na povrchu vytvoří oxidový film, který se nerozpustí, ale naopak samotnou slitinu chrání před účinky koroze.

Mezi hlavní vlastnosti nerezové oceli patří také:

• vysoká síla
• vysoce kvalitní svařované spoje
• plastický
• dlouhá životnost při zachování jeho vlastností

Jako základní kov lze použít nikl (slitiny na bázi niklu) a železo-nikl (slitiny na bázi železa a niklu).

Zavedení různých legujících prvků dodává původnímu kovu určité vlastnosti:

• chrom zvyšuje odolnost proti korozi, tvrdost a pevnost slitiny; snížení koeficientu lineární roztažnosti zjednodušuje proces svařování
• Nikl navíc zvyšuje viskozitu, tažnost, prokalitelnost a snižuje koeficient tepelné roztažnosti, což umožňuje použití výrobku vyrobeného z takové slitiny s kyselinami sírovou, chlorovodíkovou a fosforečnou
• mangan v procentuálním podílu více než 1% pomáhá zvýšit trvanlivost, prokalitelnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení (lze částečně nahradit niklem)
• titan zvyšuje pevnost oceli a její hustotu, což zajišťuje vysokou odolnost proti korozi
• molybden zvyšuje elasticitu, antikorozní vlastnosti, zvyšuje pevnost v tahu a odolnost vůči vysokým teplotám
• Niob poskytuje nízkou korozi ve svařovaných výrobcích
• vanad zvyšuje pevnost, hustotu a tvrdost slitiny
• wolfram zvyšuje tvrdost a snižuje křehkost při tepelném zpracování (popouštění) v důsledku tvorby tvrdých karbidových sloučenin s jinými prvky
• křemík v procentuálním podílu větším než 1 % zvyšuje tepelnou odolnost, elasticitu, odolnost proti vodnímu kameni a kyselost a také zvyšuje elektrický odpor a pevnost při stejných parametrech viskozity
• kobalt pomáhá zvýšit odolnost proti nárazu a zlepšit tepelně odolné vlastnosti
• měď dodává slitině vysokou odolnost proti atmosférické korozi
• hliník pomáhá snižovat stárnutí kovu a také zvyšuje rázovou pevnost a tekutost

Klasifikace jakostí nerezové oceli

V závislosti na složení slitiny se rozlišují následující skupiny ocelí:

• feritické oceli (také nazývané chromové oceli) obsahují více než 20 % chrómu a až 0,15 % uhlíku, díky čemuž mají tažnost, vysokou odolnost vůči vysoce agresivnímu prostředí a dobré magnetické vlastnosti
• Austenitické (austeniticko-feritické a austeniticko-martenzitické) oceli obsahují až 33 % chrómu a niklu
• martenzitické a feriticko-martenzitické obsahují až 17 % chrómu a až 0,5 % uhlíku, mají maximální odolnost vůči různým agresivním prostředím

V závislosti na obsahu legující látky se určité slitiny používají pro různé účely a pro práci v různých prostředích. Níže je uveden seznam jakostí oceli, které se nejčastěji používají v ropném a plynárenském a chemickém průmyslu.

Pro referenci
Dekódování tříd nerezové oceli: název oceli se skládá z abecedních a digitálních označení, ve kterých jsou akceptovány: A (na začátku třídy) – síra, A (uprostřed třídy) – dusík, B – niob, C – wolfram, D – mangan, D – měď, E – selen, K – kobalt, M – molybden, N – nikl, P – fosfor, P – bor, C – křemík, T – titan, F – vanad, X – chrom, C – zirkonium, Yu – hliník, Ch – kovy vzácných zemin (kovy vzácných zemin: lanthan, praseodym, cer atd.).
Číslo za písmenem označuje průměrný hmotnostní zlomek legujícího chemického prvku. Číslo před písmenem udává hmotnostní zlomek uhlíku v setinách. Pokud legující prvek obsahuje méně než 1 %, pak se procento neuvádí.
Například: 12Х18Н10T je nerezová ocel s obsahem uhlíku 0,12 %, 18 % chrómu, 10 % niklu a méně než 1 % titanu.

Analogy jakostí nerezové oceli

V moderním metalurgickém průmyslu existuje několik systémů značení oceli, což je způsobeno neexistencí jednotného systému.

V Rusku bylo tedy označení nerezových ocelí přijato podle GOST 5632-2014 2. V zahraničí existuje několik standardizačních systémů v různých zemích. Například v Evropě jsou oceli označeny v souladu s Evropským výborem pro normalizaci EN, v USA – normou AISI, v Německu – Evropským institutem pro normalizaci DIN. Při objednávání výrobků z nerezové oceli může zákazník uvést jak ruské značky, tak evropské nebo americké. Níže je uvedena tabulka shody hlavních nerezových ocelí:

• 1 Velká sovětská encyklopedie. — M.: Sovětská encyklopedie. 1969-1978.
• 2 GOST 5632-2014 „Nerezové oceli a slitiny jsou odolné proti korozi, žáruvzdorné a žáruvzdorné. Razítka (se změnou č. 1)“
• GOST 4543-2016 „Kovové výrobky vyrobené z konstrukční legované oceli. Technické specifikace”

Pro informaci: Nerezová ocel byla poprvé patentována v roce 1913 anglickým metalurgem Harrym Brearleyem. Jeho původním cílem bylo vynalézt slitinu pro použití v hlavnich zbraní, která by mohla vydržet déle, aniž by byla erodována teplem. Již tehdy bylo známo, že chrom má vysokou teplotu tání, takže během výzkumného procesu bylo k základnímu kovu přidáno 0,2 % z celkové hmotnosti uhlíku a 6-15 % chromu. Výsledkem byla chromová ocel, která byla vysoce odolná vůči chemickému napadení.