Bežné znalosti o nehrdzavejúcej oceli

Bežné znalosti o nehrdzavejúcej oceli

Oceľ je všeobecný termín pre zliatiny železa a uhlíka s obsahom uhlíka medzi 0,02 % a 2,11 %. Viac ako 2,11 % tvorí železo.

Chemické zloženie ocele sa môže značne líšiť. Oceľ obsahujúca iba uhlík sa nazýva uhlíková oceľ alebo obyčajná oceľ. V procese tavenia ocele sa môžu na zlepšenie vlastností ocele pridávať aj chróm, nikel, mangán, kremík, titán, molybdén a ďalšie legujúce prvky.

Nerezová oceľ je oceľ s hlavnými vlastnosťami odolnosti voči hrdzi a korózii, pričom obsah chrómu je najmenej 10,5 % a obsah uhlíka nie je vyšší ako 1,2 %.

   1. Nehrdzavejúca oceľ nehrdzavie?

Keď sa na povrchu nehrdzavejúcej ocele objavia hnedé hrdzavé škvrny, ľudia sú prekvapení. Myslia si, že nehrdzavejúca oceľ nehrdzavie. Hrdza nie je nehrdzavejúca oceľ. Môže to byť spôsobené problémom s kvalitou ocele. V skutočnosti je to jednostranný mylný pohľad na nedostatočné pochopenie nehrdzavejúcej ocele. Nehrdzavejúca oceľ za určitých podmienok hrdzavie. Nehrdzavejúca oceľ má schopnosť odolávať atmosférickej oxidácii – odolnosť voči hrdzi, a tiež má schopnosť odolávať korózii v prostredí obsahujúcom kyseliny, zásady a soli, teda odolnosť voči korózii. Jej odolnosť voči korózii sa však líši v závislosti od chemického zloženia, vzájomného stavu, prevádzkových podmienok a typu prostredia. Napríklad materiál 304 má absolútne vynikajúcu odolnosť voči korózii v suchom a čistom prostredí, ale keď sa prenesie do pobrežnej oblasti, rýchlo hrdzavie v morskej hmle obsahujúcej veľa soli. Preto nie akýkoľvek druh nehrdzavejúcej ocele dokáže kedykoľvek odolávať korózii a hrdzi. Nehrdzavejúca oceľ je veľmi tenký, pevný a jemný stabilný oxidový film bohatý na chróm (ochranný film), ktorý sa vytvára na jej povrchu, aby zabránil ďalšiemu prenikaniu a oxidácii atómov kyslíka, čím získava schopnosť odolávať korózii. Keď sa z nejakého dôvodu film neustále poškodí, atómy kyslíka vo vzduchu alebo kvapaline budú naďalej prenikať alebo atómy železa v kove sa budú naďalej oddeľovať, čím sa vytvorí voľný oxid železa a povrch kovu bude tiež neustále korodovaný.

2. Aký druh nehrdzavejúcej ocele nie je ľahko hrdzavý?

Koróziu nehrdzavejúcej ocele ovplyvňujú tri hlavné faktory.

1) Obsah legujúcich prvkov

Vo všeobecnosti oceľ s obsahom chrómu 10,5 % ľahko nehrdzavie. Čím vyšší je obsah chrómu a niklu, tým lepšia je odolnosť voči korózii. Napríklad obsah niklu v materiáli 304 je 8 % až 10 % a obsah chrómu je 18 % až 20 %. Takáto nehrdzavejúca oceľ za normálnych okolností nehrdzavie.

2) Proces tavenia vo výrobných podnikoch

Proces tavenia výrobného podniku tiež ovplyvňuje odolnosť nehrdzavejúcej ocele voči korózii. Veľké závody na výrobu nehrdzavejúcej ocele s dobrou technológiou tavenia, moderným vybavením a pokročilou technológiou môžu zaručiť kontrolu legujúcich prvkov, odstraňovanie nečistôt a kontrolu teploty chladenia predvalkov. Vďaka tomu je kvalita výrobku stabilná a spoľahlivá, vnútorná kvalita je dobrá a nie je ľahké hrdzavieť. Naopak, niektoré malé oceliarne sú v zariadení a technológii zaostalé. Počas procesu tavenia nie je možné odstrániť nečistoty a vyrobené výrobky nevyhnutne hrdzavejú.

3) Vonkajšie prostredie

Prostredie so suchým podnebím a dobrým vetraním nie je ľahké podstúpiť hrdzavenie. Avšak oblasti s vysokou vlhkosťou vzduchu, neustálym daždivým počasím alebo vysokou kyslosťou a zásaditosťou vzduchu sú náchylné na hrdzavenie. Nerezová oceľ 304 hrdzavie, ak je okolité prostredie príliš zlé.

 3. Ako sa vysporiadať s hrdzavými škvrnami na nehrdzavejúcej oceli?

1) Chemické metódy

Na podporu pasivácie hrdzavých častí a vytvorenie filmu oxidu chrómu, ktorý obnoví ich odolnosť proti korózii, použite kyselinovú čistiacu pastu alebo sprej. Po očistení kyselinou je veľmi dôležité dôkladne opláchnuť čistou vodou, aby sa odstránili všetky nečistoty a zvyšky kyselín. Po každom ošetrení časti vyleštite leštiacim zariadením a utesnite leštiacim voskom. Na časti s miernymi škvrnami od hrdze môžete použiť aj zmes benzínu a motorového oleja v pomere 1:1 na utretie hrdzavých škvŕn čistými handrami.

2) Mechanická metóda

Tryskanie, otryskávanie sklenenými alebo keramickými časticami, anihilácia, kefovanie a leštenie. Znečistenie spôsobené predtým odstránenými materiálmi, leštiacimi materiálmi alebo anihilovanými materiálmi je možné odstrániť mechanickými metódami. Všetky druhy znečistenia, najmä cudzie železné častice, sa môžu stať zdrojom korózie, najmä vo vlhkom prostredí. Preto by sa mal mechanicky očistený povrch formálne čistiť za sucha. Použitie mechanickej metódy môže vyčistiť iba jeho povrch a nemôže zmeniť odolnosť samotného materiálu proti korózii. Preto sa po mechanickom očistení odporúča opätovné leštenie leštiacim zariadením a utesnenie leštiacim voskom.

4. Dá sa nehrdzavejúca oceľ posúdiť magnetom?

Mnoho ľudí si ide kúpiť nehrdzavejúcu oceľ alebo výrobky z nehrdzavejúcej ocele a prinesie si so sebou malý magnet. Keď sa pozrú na tovar, myslia si, že dobrá nehrdzavejúca oceľ je tá, ktorá sa nedá absorbovať. Bez magnetizmu nebude hrdza. V skutočnosti je to mylná predstava.

Nemagnetický pás nehrdzavejúcej ocele je určený štruktúrou. Počas procesu tuhnutia roztavenej ocele sa v dôsledku rôznych teplôt tuhnutia vytvára nehrdzavejúca oceľ s rôznou štruktúrou, ako napríklad „ferit“, „austenit“ a „martenzit“, pričom „feritová“ a „martenzitická“ nehrdzavejúca oceľ sú magnetické. „Austenitická“ nehrdzavejúca oceľ má dobré komplexné mechanické vlastnosti a zvárateľnosť, ale „feritická“ nehrdzavejúca oceľ s magnetizmom je silnejšia ako „austenitická“ nehrdzavejúca oceľ iba z hľadiska odolnosti proti korózii.

V súčasnosti sú na trhu takzvané nehrdzavejúce ocele série 200 a 300 s vysokým obsahom mangánu a nízkym obsahom niklu tiež bez magnetizmu, ale ich vlastnosti sú ďaleko od vlastností ocele 304 s vysokým obsahom niklu. Naopak, 304 bude mať mikromagnetizmus aj po naťahovaní, žíhaní, leštení, odlievaní a iných procesoch. Preto je nepochopenie a nevedecké posudzovať výhody a nevýhody nehrdzavejúcej ocele na základe použitia nehrdzavejúcej ocele bez magnetizmu.

5. Aké sú bežne používané značky nehrdzavejúcej ocele?

201: Mangán sa používa namiesto niklovej nehrdzavejúcej ocele, ktorá má určitú odolnosť voči kyselinám a zásadám, vysokú hustotu, leštiteľnosť a nebubliny. Používa sa na výrobu puzdier hodiniek, ozdobných rúrok, priemyselných rúrok a iných plytko ťahaných výrobkov.

202: Patrí medzi nehrdzavejúce ocele s nízkym obsahom niklu a vysokým obsahom mangánu, s obsahom niklu a mangánu približne 8 %. V podmienkach slabej korózie môže nahradiť oceľ 304 s vysokou cenou. Používa sa hlavne na dekoráciu budov, zábradlia pre diaľnice, komunálne inžinierstvo, sklenené zábradlia, diaľničné zariadenia atď.

304: Všeobecná nehrdzavejúca oceľ s dobrou odolnosťou proti korózii, tepelnou odolnosťou, nízkoteplotnou pevnosťou a mechanickými vlastnosťami a vysokou húževnatosťou sa používa v potravinárskom priemysle, medicínskom priemysle, chemickom priemysle a priemysle bytových dekorácií.

304L: nízkouhlíková nehrdzavejúca oceľ 304, používaná na súčasti zariadení s odolnosťou proti korózii a tvárnosťou.

316: S pridaním molybdénu má vynikajúcu odolnosť voči korózii pri vysokých teplotách a používa sa v oblastiach zariadení na morskú vodu, chémie, potravinárskeho priemyslu a výroby papiera.

321: Má vynikajúcu odolnosť proti pretrhnutiu pri vysokých teplotách a odolnosť proti tečeniu pri vysokých teplotách.

430: Tepelne odolná únava, koeficient tepelnej rozťažnosti je menší ako u austenitu a používa sa v domácich spotrebičoch a architektonických dekoráciách.

410: Má vysokú tvrdosť, húževnatosť, dobrú odolnosť proti korózii, veľkú tepelnú vodivosť, malý koeficient rozťažnosti a dobrú odolnosť proti oxidácii. Používa sa na výrobu dielov korozívnych voči atmosférickým vplyvom, vodnej pare, vode a oxidačným kyselinám.

Nasledujúca tabuľka obsahu „legovacích prvkov“ rôznych druhov ocele z bežnej nehrdzavejúcej ocele je len na referenčné účely: