Sve što trebate znati o nehrđajućem čeliku

Izrada od nehrđajućeg čelika

Lijevanje nehrđajućeg čelika uključuje izlijevanje rastaljenog metala u lijevanu šupljinu, kojoj se prilagođava, a odljev zadržava oblik šupljine kada se ohladi. Valjanje nehrđajućeg čelika dovodi do toga da sirove gredice prolaze kroz niz preciznih potisnih valjaka, kako bi se smanjila njihova debljina i oblikovao čelik u ploče ili druge oblike. Ovaj se proces može izvesti vruće ili hladno, kako bi se proizveli različiti konačni materijali različite čvrstoće i kristalne strukture.
Kovanje nehrđajućeg čelika zahtijeva njegovo zagrijavanje, a zatim oblikovanje čekićem ili prešanjem u željeni oblik. Strojna obrada nehrđajućeg čelika omogućuje njegovo rezanje i oblikovanje različitim strojevima, poput tokarilica i glodalica.

316L stainless steel pipe

Sastav nehrđajućeg čelika:

Nehrđajući čelik prvenstveno se sastoji od željeza (Fe), kroma (Cr) i različitih količina drugih elemenata kao što su nikal (Ni), mangan (Mn), molibden (Mo), a ponekad i dušik (N). Krom je osnovni element koji nehrđajućem čeliku daje svojstva otpornosti na koroziju stvaranjem tankog, nevidljivog oksidnog sloja na površini, poznatog kao pasivni sloj.

Vrste nehrđajućeg čelika:

1. Austenitni nehrđajući čelik
Austenitni nehrđajući čelik je najčešća klasifikacija, koja nudi visoku otpornost na koroziju, rastegljivost i žilavost. Legiran je s najmanje 16% kroma i 6% nikla, s drugim metalima/nemetalima kao što su mangan, dušik i ponekad molibden. Ovi čelici mogu podnijeti izloženost soli, iako su moguće smeđe mrlje.

2. Martenzitni nehrđajući čelik
Ova vrsta nehrđajućeg čelika općenito je jača i tvrđa, ali ima manju otpornost na koroziju. Sadrže 12-18% kroma, a mogu također sadržavati nikal ili molibden.

3. Feritni nehrđajući čelik
Feritni nehrđajući čelici mogu imati širok raspon sadržaja kroma (10,5–27%) i koristiti čelike s većim udjelom ugljika od austenitnih tipova. Ova skupina je manje duktilna i čvršća, ali još uvijek ima dobru otpornost na koroziju i često se koristi za automobilsku primjenu. Ovi čelici slabije reagiraju na sol i općenito se ne koriste u morskom okruženju.

4. Duplex nehrđajući čelik
Duplex nehrđajući čelicikombiniraju austenitne i feritne nehrđajuće čelike, s pažljivo usklađenim omjerom obje vrste kristalne strukture. Nude veću čvrstoću u kombinaciji s velikom otpornošću na koroziju i često se koriste u kemijskoj obradi i primjeni nafte i plina.

5. Nehrđajući čelik koji se stvrdnjava taloženjem
Nehrđajući čelik koji otvrdnjava taloženjem postiže se stvaranjem malih čestica, istaloženih unutar materijala, koje povećavaju njegovu čvrstoću i tvrdoću izazivanjem naprezanja rešetke. To obično može dati 3-4 puta veću čvrstoću od osnovnog austenitnog nehrđajućeg čelika.

Vrste nehrđajućeg čelika:

Vrste nehrđajućeg čelika klasificiraju se na temelju njihovog kemijskog sastava i svojstava, s uobičajenim klasama uključujući 304 (austenitni), 316 (austenitni s većom otpornošću na koroziju), 430 (feritni) i 410 (martenzitni), između ostalih.
Svaki stupanj je dizajniran da zadovolji posebne zahtjeve za otpornost na koroziju, čvrstoću i temperaturnu otpornost, ovisno o namjeravanoj primjeni.

Tablica 1: Austenitni nehrđajući čelik

SAE	201	202	205	254	301	302	302B	303	303Se	304	304L
UNS ekvivalent	S20100	S20200	S20500	S31254	S30100	S30200	S30215	S30300	S30323	S30400	S30403
SAE	304Cu	304N	305	308	309	309S	310	310S	314	316	316L
UNS ekvivalent	S30430	S30451	S30500	S30800	S30900	S30908	S31000	S31008	S31400	S31600	S31603
SAE	316F	316N	317	317L	321	329	330	347	348	384	-
UNS ekvivalent	S31620	S31651	S31700	S31703	S32100	S32900	N08330	S34700	S34800	S38400	-

Tablica 2: Feritni nehrđajući čelik

SAE	405	409	429	430	430F	430FSe	434	436	442	446
UNS ekvivalent	S40500	S40900	S42900	S43000	S43020	S43023	S43400	S43600	S44200	S44600

Svojstva nehrđajućeg čelika:

Općenito vrlo otporan na koroziju.
Čvrst i izdržljiv - otporan na savijanje, pucanje i lomljenje.
Neporozan i nereaktivan - jednostavan za čišćenje i autoklaviranje.
Može postići niz kvalitetnih završnih obrada.
Može izdržati visoke temperature bez degradacije.
Prikladno za korištenje na niskim temperaturama.
Održivi materijali, u smislu da se mogu 100% reciklirati bez gubitka ili degradacije.

Tablica 3: Fizička svojstva nehrđajućeg čelika

Vlasništvo	Vrijednost/Napomene
Gustoća	7,75 x 103 do 8,05 x 103 kg/m3
Duktilnost	Tipični žareni austenitni nehrđajući čelik pruža 70% istezanje pri prekidu
Poslušnost	Vrlo je savitljiv kada se žari, neki tipovi vrlo brzo otvrdnu i gube savitljivost
Vlačna čvrstoća (opće ocjene)	500–750 MPa
Granica razvlačenja (opće ocjene)	500–650 MPa
Vlačna čvrstoća (precipitacijsko otvrdnuto)	850–1700 MPa
Granica razvlačenja (precipitacijsko otvrdnuto)	520–1 500 MPa
Talište	1370–1420 stupnjeva
Toplinska vodljivost je loša (tipično)	15 W/(mK)
Električna vodljivost je loša (tipično)	1,33 m/Ωmm²
Magnetska propusnost – austenitika (VISOKO promjenjiva prema stupnju i otvrdnuću)	1,003 do 1,005 kada se mjeri pri silama magnetiziranja od 200 oersteda (16 k A/m)
Magnetska propusnost – ferit (VISOKA varijabilnost prema stupnju i otvrdnuću)	Do 6.0 za žareni stupanj 304, kada se mjeri pri silama magnetiziranja od 200 oersteda (16 k A/m)

Oblici od nehrđajućeg čelika:

Cijevi od nehrđajućeg čelika, cijevi, fitinzi, prirubnice, otkovci, spojni elementi, ploče, limovi, trake, zavojnice, šipke, okrugle šipke, itd.

Koje je boje nehrđajući čelik?

Nehrđajući čelici prirodno su ujednačene srebrne boje, iako razne tvrtke nude vlastite postupke "bojanja nehrđajućeg čelika" koji su analogni eloksiranju. Raspon brončane do zlatne boje može se postići zagrijavanjem nehrđajućeg čelika u pećnici na oko 700 stupnjeva u atmosferi kisika. To će rezultirati stvaranjem željeznih oksida u površinskom filmu, koji će se obojiti nijansama žute, zlatne i smeđe, ovisno o temperaturi i vremenu. Nehrđajući čelik će također razviti nijanse plave kada se zagrije na 250 stupnjeva na zraku, također procesom oksidacije.

Nehrđajući čelik: sastav, vrste, stupnjevi, svojstva