Zakaj je nerjaveče jeklo "nerjaveče": osnovni mehanizem kromovega pasivnega filma
Kar razlikuje nerjavno jeklo od običajnega ogljikovega jekla, je njegova vsebnost kroma najmanj 10,5 %. Krom spontano reagira s kisikom v zraku in tvori gost, neprekinjen s kromom-bogat pasivni oksidni film na nanometrskem merilu. Ta ultra-tanka pregrada blokira vlago, kisik in korozivne medije ter ima sposobnost samo-popravljanja: manjše površinske praske bodo v aerobnih pogojih hitro ponovno zrasle zaščitno plast kromovega oksida, kar zagotavlja dolgoročno-odpornost proti rji.
Sam krom zagotavlja samo osnovno proti-korozijsko delovanje. Z legiranjem z nikljem, molibdenom, dušikom, titanom in drugimi elementi je industrija razvila štiri glavne metalografske sisteme iz nerjavečega jekla, prilagojene različnim delovnim pogojem.
Klasifikacija, lastnosti in scenariji uporabe štirih glavnih sistemov iz nerjavečega jekla
1. Avstenitna nerjavna jekla (serija 300: 304, 316L, 321)
Za stabilizacijo avstenitne mikrostrukture je dodan nikelj. Ti razredi niso-magnetni, izkazujejo odlično duktilnost ter vrhunsko upogljivost in varljivost ter najboljšo splošno odpornost proti koroziji.
304 (18Cr-8Ni): kakovost za splošne namene za civilno uporabo;
316L: legiran z 2%–3% molibdena za drastično izboljšano odpornost proti koroziji s kloridnimi ioni, primeren za obalna območja, kemično obdelavo in okolja z morsko vodo;
321: Titan-stabilizirana kakovost z visoko-temperaturno odpornostjo in odpornostjo na medkristalno korozijo, ki se uporablja za visoko{3}}temperaturne cevovode in kotle.
2. Feritna nerjavna jekla (430, 409L; serija 400 brez -niklja)
Brez-niklja z nižjimi proizvodnimi stroški, šibko magneten in ima odlično toplotno prevodnost, a povprečno varljivost. Široka uporaba v ploščah gospodinjskih aparatov, kuhinjskih in kopalniških dekoracijah ter avtomobilskih izpušnih sistemih; stroškovno-učinkovita izbira za suha celinska okolja.
3. Martenzitna nerjavna jekla (410, 420)
Visoka vsebnost ogljika in nizka vsebnost kroma omogočata utrjevanje s kaljenjem, kar zagotavlja izjemno trdoto in ostrino za ceno šibke odpornosti proti rji. Primarne uporabe vključujejo rezalna orodja, ventile, ležaje in kirurška rezila.
4. Duplex nerjavna jekla (2205, 2507)
Dvo{0}}fazna mikrostruktura, sestavljena iz avstenita in ferita. Njihova natezna trdnost je podvojjena kot iz nerjavečega jekla 304, z-vodilno odpornostjo proti jamičasti koroziji in razpokam zaradi napetostne korozije. Kot vrhunska-posebna nerjavna jekla služijo ekstremno visoko-korozijskim delovnim pogojem, kot so globokomorski-objekti, močno kislinski kemični procesi in projekti razsoljevanja morske vode.
Razjasnitev pogostih napačnih predstav v industriji
»Ne-magnetno nerjavno jeklo pomeni visoko kakovost«: feritno nerjavno jeklo razreda 430 je magnetno, medtem ko hladno{2}}obdelano 304 prav tako razvije rahel magnetizem. Magnetizma ni mogoče uporabiti za presojo kakovosti materiala.
"Nerjaveče jeklo nikoli ne rjavi": Močan solni prš, močna kislina ali dolgotrajna potopitev v vodo lahko porušijo pasivni film, kar povzroči luknjičasto korozijo in madeže rje. Ustrezne razrede materiala je treba izbrati glede na servisna okolja.
