Zgodnie z definicją, stalą nierdzewną nazywa się stop żelaza zawierający co najmniej 10,5 proc. chromu i nie więcej niż 1,2 proc. węgla. Do stopu można jeszcze dodawać inne pierwiastki, co powoduje zmiany strukturalne stali i tym samym zyskuje ona określone właściwości. Jak proces produkcji stali nierdzewnej wpływa na jej końcowe parametry?

Jak powstaje stal nierdzewna?

Nierdzewność stali to zasługa chromu. Jego wysokie stężenie przyczynia się do powstanie warstwy pasywnej – to dzięki stal nabiera odporności na korozję. Dodatkowo obniża się zawartość węgla, a jego stężenie zależy od produkowanego gatunku stali i oczekiwanych właściwości. Warstwa pasywna tworzy się samoczynnie, wskutek pasywacji, przy udziale utleniaczy albo polaryzacji anodowej. Warstwę pasywną mogą uszkodzić jony halogenkowe, dlatego bardzo istotny jest skład chemiczny stali, zwłaszcza gdy ma ona pracować w agresywnym środowisku. Kwasoodporność stali zapewniają takie dodatki stopowe jak molibden, mangan, tytan, miedź.

 

Jakie są gatunki stali nierdzewnej?

Austenityczna stal nierdzewna powstaje w wyniku wprowadzenia do stopu Fe-Cr dodatku niklu. W zależności od gatunku, udział niklu w stopie będzie się zmieniał, a o właściwościach stali zadecydują też inne pierwiastki, jak np. molibden, który zwiększa odporność korozyjną w środowisku zawierającym kwasy bądź chlorki. Do pracy w środowiskach szczególnie agresywnych poleca się tzw. stale superaustenityczne, o podwyższonym stężeniu chromu, molibdenu i azotu.

W stalach ferrytycznych udział chromu w stopie może sięgać nawet 30 proc. Struktura ferrytyczna sprawia, że stal wykazuje własności magnetyczne, a w porównaniu do stali austenitycznych wykazuje wyższą umowną granicę plastyczności oraz niższą wytrzymałość na rozciąganie. Aby uniknąć tworzenia się austenitu, stale ferrytyczne poddaje się wyżarzaniu w temp. 700-1000 stopni C.

Stale martenzytyczne są podobne pod kątem składu do stali ferrytycznych, mają jednak inne stężenie węgla, w granicach 0,08-1,2 proc. Właśnie od poziomu węgla zależą ich właściwości mechaniczne – im jest go więcej, tym wyższy poziom twardości i lepsze właściwości hartujące, lecz zarazem przyczynia się to do zwiększonej kruchości materiału.