Vlastnosti, typy a složení nerezové oceli

Nerezovou ocel vynalezl na začátku 20. století Harry Brearl, který přišel s nápadem přidat do roztaveného železa velké množství chrómu. V důsledku této symbiózy byla získána slitina, která má jedinečné vlastnosti, především neobvykle vysokou odolnost proti korozi. Tato okolnost předurčila dnes nejširší spektrum aplikací nerezových ocelí. Příklady nemusíte hledat daleko – kuchyňské nože jsou zpravidla vyrobeny z nerezové oceli, vyhřívaný věšák na ručníky v koupelně je vyroben z nerezové oceli, hrnce, lžíce, vidličky jsou vyrobeny z nerezové oceli.

Složení nerez

Hlavním rysem jakékoli nerezové oceli je vysoký obsah chrómu – minimálně 10,5 %. Chróm při oxidaci na vzduchu vytváří velmi silný oxidový film, který zabraňuje další oxidaci nerezové oceli. Právě z tohoto důvodu dostala nerezová ocel své jméno – na vzduchu nekoroduje (neoxiduje) na rozdíl od obyčejné oceli.

Kromě chrómu lze nerezovou ocel legovat dalšími prvky: nikl, mangan, molybden, titan, niob, kobalt. Také vlastnosti konkrétní třídy nerezové oceli do značné míry závisí na množství nečistot, jako je uhlík, fosfor a síra ve slitině.

Druhy nerezové oceli

Všechny nerezové oceli jsou rozděleny do 4 velkých skupin podle typu. Každá z těchto skupin se vyznačuje svou vlastní strukturou a chemickým složením, které určují rozsah jejich použití a specifické spotřebitelské vlastnosti slitiny.

Chromová (feritická) nerezová ocel

Chromová nerezová ocel získala své jméno díky velmi vysokému obsahu chrómu – více než 20%. Tento typ oceli zahrnuje ocel řady 400. Tato nerezová ocel má velmi vysokou odolnost vůči mnoha agresivním prostředím, včetně kyseliny dusičné, roztoku amoniaku, kyseliny fosforečné a fluorovodíkové atd.

Chromová nerezová ocel se používá k výrobě dílů pro topná zařízení, v energetice, v potravinářském a lehkém průmyslu. Hlavní nevýhodou feritických ocelí je jejich vyšší cena ve srovnání s austenitickou nerezovou ocelí, která je nejoblíbenější ze všech typů nerezové oceli.

Austenitická nerezová ocel

Tento druh oceli obsahuje kromě chrómu velké procento niklu. Tyto dvě složky tvoří třetinu procentuálního složení takové nerezové oceli. Jedná se o nejrozšířenější typ nerezové oceli, který našel nejširší uplatnění v národním hospodářství, tvoří 70 % veškeré nerezové oceli vyrobené na světě. Kromě vysoké odolnosti proti korozi má austenitická ocel vynikající provozní pevnostní charakteristiky.

Martenzitická a feriticko-martenzitická nerezová ocel

Tento typ nerezové oceli je nejpevnější ze všech svých typů, což je zajištěno přítomností uhlíku, který tvoří specifickou mikrostrukturu slitiny a dodává jí velmi vysokou pevnost. Výrobky z martenzitické nerezové oceli se používají jako řezné nástroje, pro výrobu opotřebitelných dílů a pro elastické prvky.

Austeniticko-feritická a austeniticko-martenzitická nerezová ocel

Tato skupina nerezových ocelí se vyznačuje dobrou svařitelností a zvýšenou mezí kluzu a zároveň obsahuje méně drahý nikl. Tyto druhy nerezové oceli se používají v chemickém inženýrství, letectví a stavbě lodí.

Třídy nerezové oceli

Vysvětlení tříd nerezové oceli:

• První číslice udává obsah uhlíku ve slitině v setinách procenta (12H18 – 0,12 % uhlíku; 06H12 – 0,06 % uhlíku);
• Písmena X, H, M označují legující přísady: chrom, nikl, mangan;
• Čísla za těmito písmeny označují procento konkrétní legovací přísady ve slitině: 08H18H10 – 0,08 uhlíku; 18 % – chrom; 10% – nikl.

Nerezová ocel řady 300

Řada nerezových ocelí 300 zahrnuje austenitickou, austenintoferitickou a austeniticko-martenzitickou nerezovou ocel. Jedná se o nejběžnější nerezovou ocel a na trhu je velmi žádaná.

Nerezová ocel třídy 08H18H10 (AISI 304)

• Chrome – 18-20 %
• Uhlík – až 0,8 %
• Mangan – až 2 %
• Nikl – 8-11%
• Síra – až 0,03 %
• fosfor – až 0,045%

Jedná se o takzvanou „potravinářskou“ nerezovou ocel, která našla široké uplatnění v potravinářském průmyslu. Tato třída oceli má vysokou pevnost, dobrou svařitelnost a odolnost vůči vysokým i nízkým teplotám. Výrobky vyrobené z takové nerezové oceli mají dobrý estetický vzhled. Vysoká šetrnost k životnímu prostředí této slitiny předurčila její rozsah použití.

Nerezová ocel třídy 10Х17Н13М2 (AISI 316)

• Chrome – 16-18 %
• Uhlík – až 0,08 %
• Křemík – 1 %
• Mangan – až 2 %
• Nikl – 10-14%
• Síra – až 0,03 %
• fosfor – 0,045 %
• Molybden – 2-3%

Tento druh nerezové oceli se získává z předchozího legováním molybdenem (2,5 %), což dále zvyšuje korozní odolnost slitiny. Za to musíte „zaplatit“ vyššími náklady. Výrobky vyrobené z této třídy nerezové oceli se používají ve stavebnictví, chemickém, farmaceutickém, ropném a plynárenském průmyslu a v lodním průmyslu.

Nerezová ocel třídy 10Х17Н13М2Т (AISI 316T)

• Chrome – 16-18 %
• Uhlík – až 0,1 %
• Křemík – až 0,8 %
• Mangan – až 2 %
• Nikl – 12-14%
• Síra – až 0,02 %
• fosfor – až 0,035%
• Molybden – 2-3%
• měď – až 0,3 %
• Titan – až 0,7 %

Tato třída nerezové oceli je legována malým množstvím titanu, který poskytuje zvýšenou pevnost. Výrobky z této slitiny se používají ve svařovaných konstrukcích, které dlouhodobě pracují při vysokých teplotách ve vysoce agresivním prostředí.

Nerezová ocel 12-08H18H10Т (AISI 321)

• Chrome – 17-19 %
• Uhlík – až 0,12 %
• Křemík – 0,8 %
• Mangan – až 2 %
• Nikl – 9-11%
• Síra – až 0,02 %
• fosfor – až 0,035%
• měď – 0,3 %
• Titan – 0,8 %

Tato třída nerezové oceli se vyznačuje vysokým obsahem titanu, který určuje její vysoký výkon při vysokých teplotách až do 800 stupňů Celsia. Výrobky z nerezové oceli této značky mají dlouhou životnost a jsou dobře svařované. Tato slitina se používá pro výrobu bezešvých trubek, různých přírub, T-kusů, přechodů, dílů pro armatury pecí atd.

Nerezová ocel řady 400

Tato řada nerezové oceli má užší rozsah použití. Slitiny řady 400 neobsahují prakticky žádné legující prvky kromě chrómu, což zajišťuje jejich nízkou cenu. Nerezová ocel řady 400 je tažná a dobře se svařuje, protože neobsahuje prakticky žádný uhlík.

Nerezová ocel 12H17 (AISI 430)

• Chrome 16–18 %
• Uhlík – až 0,12 %
• Křemík – 1 %
• Mangan – až 1 %
• Síra – až 0,03 %
• fosfor – až 0,045%

Výrobky vyrobené z této třídy nerezové oceli se snadno ohýbají a lisují, což je způsobeno vysokým obsahem chromu a nízkým obsahem uhlíku.

Tato třída oceli má vysoké antikorozní vlastnosti, ale má omezenou svařitelnost.

Oblasti použití: automobilový průmysl, chemický a celulózový a papírenský průmysl, domácí spotřebiče, architektura, potravinářský průmysl a hornictví.

Nerezová ocel řady 200 12X15G9ND (AISI 201)

Tato třída oceli se vyznačuje nízkou cenou, protože obsahuje mangan a dusík místo drahého niklu. Díky vyváženému chemickému složení se tato značka používá v potravinářském a lékařském průmyslu a také k výrobě kulatých nebo profilových trubek.