Stale nierdzewne – podział i klasyfikacja

Stale nierdzewne ze względu na strukturę krystaliczną dzielą się na cztery grupy: Stal austenityczną (A), ferrytyczną (F), austenityczno - ferrytyczną (duplex) oraz martenzytyczną (C). Biorąc pod uwagę różnice w sposobie ich wytworzenia oraz różny skład chemiczny, stale te charakteryzują się różnymi właściwościami mechanicznymi oraz zastosowaniem. Stal nierdzewna ma wiele zalet, do ich głównych atrybutów należą:

●        odporność na korozję,

●        estetyczny wygląd,

●        niski koszt w stosunku do lat życia produktu,

●        podlegają całkowitemu recyklingowi,

●        żaroodporność,

●        neutralność biologiczna,

●        swoboda w przeróbce,

●        wysoka wytrzymałość w stosunku do wagi

W tym artykule skupimy się na omówieniu różnic strukturalnych oraz krótkiej charakterystyce każdej z wcześniej wymienionych stali nierdzewnej oraz ich zastosowaniu w przeróżnych branżach. Ogólny opis właściwości i zastosowań poszczególnych stali nierdzewnych ma na celu pomóc w doborze odpowiedniego materiału (np. elementów złącznych tj. jak śruby, nakrętki czy podkładki) do swoich potrzeb oraz zrozumieć zależności jakie zachodzą pomiędzy składem chemicznym, wytrzymałością na rozciąganie, plastycznością i odpornością na korozję co determinuje ich zastosowanie.

Zachęcamy do przeczytania: Wkręty nierdzewne – rodzaje, zastosowania i właściwości

Najpopularniejszym sposobem klasyfikacji i określenia nazewnictwa stali nierdzewnych są te oparte na systemie amerykańskim (American Iron and Steel Institute - Amerykański Instytut Żelaza i Stali) np. AISI 304. Jeszcze dokładniejszym podziałem i nazewnictwem rodzajów stali  nierdzewnych charakteryzują się normy europejskie, który np. stal AISI 304L europejski wzorzec rozdziela dodatkowo na EN 1.4306 czy EN 1.4307.

Rodzaje stali nierdzewnych – skład chemiczny

Stal austenityczna

Stal austenityczna dzieli się na pięć grup stali nierdzewnych - od A1 do A5. Stale nierdzewne z tej grupy nie mogą być hartowane i zazwyczaj nie są magnetyczne. W stalach nierdzewnych dodaje się stopy miedzi w celu zmniejszenia podatności na utwardzanie w proporcjach takich jak to przedstawiono w tabeli powyżej. Stal austenityczna wykazuje niższą wytrzymałość na rozciąganie w stosunku do stali martenzytycznej.

Stale nierdzewne A2 oraz A4 są stalami niestabilizowanymi. Powstanie warstwy tlenku chromu odpowiada za odporność korozyjną, natomiast węglik chromu powstały w reakcji węgla z chromem zapewnia lepszą wytrzymałość w podwyższonych temperaturach

 

Stal nierdzewna A1

Stal nierdzewna A1 (np. AISI 303/ 1.4305) najczęściej używana w branży obróbki skrawaniem, niespawalna. Z powodu dużej zawartości siarki, stal nierdzewna A1 ma mniejszą odporność na rdzewienie niż pozostali przedstawiciele stali nierdzewnych, dlatego nie należy jej stosować w środowisku kwaśnym i zasadowym, ponieważ istnieje spore prawdopodobieństwo wystąpienia korozji szczelinowej.

 

Stal nierdzewna A2

Stal nierdzewna A2 to najczęściej stosowana stal nierdzewna z grupy stali austenitycznych w odmianach gatunkowych 1.4301/ AISI 304 oraz 1.4307/ AISI 304L.  Ze względu na spory udział w strukturze chemicznej chromu (Cr) i niklu (Ni) stal A2 wykazuje wystarczającą odporność na korozję w większości potrzeb oraz na zjawiska zachodzące w lądowym środowisku naturalnym. Wykorzystywana m.in. w budownictwie, aparaturze na potrzeby branży medycznej, fotowoltaicznej, elektronice, sprzęcie AGD. Stal nierdzewna A2 nie nadaje się do stosowania w środowisku kwasowym, chlorowym oraz zasadowym. Elementy złączne wykonane z tego rodzaju stali nierdzewnej można zakupić od firmy INOXA.

 

Stal nierdzewna A3

Stal A3 to ten rodzaj stali nierdzewnej, która zalicza się do stali stabilizowanych, a więc wzbogaconych o Tytan (Ti) lub Niob (Nb) i o obniżonej zawartości węgla. Stal A3 posiada wysoką odporność na korozję międzykrystaliczną. Przedstawicielami tej grupy stali A3 są AISI 321/ EN1.4541 oraz AISI 347/ EN 1.4550.

 

Stal nierdzewna A4

Najczęściej spotykanym rodzajem stali nierdzewnej A4 jest stal 1.4401/ AISI 316 zwana potocznie “kwasoodporną”. Stal A4 charakteryzuje się tym, że zawiera dodatek Molibdenu (Mo), który sprawia, że tego rodzaju stal nierdzewna ma zwiększoną odporność na korozję w warunkach zwiększonego stężenia chloru, kwasu siarkowego oraz zasad. Ma szerokie zastosowanie w przemyśle morskim, stoczniowym, spożywczym, w oczyszczalniach, wodociągach, budownictwie czy farmaceutyce.

Zapraszamy do przeczytania: Stal A2 czy A4? Różnice i podobieństwa

 

Stal nierdzewna A5

Ostatni z reprezentantów stali austenitycznych omawianych w tym artykule charakteryzuje się właściwościami A4, ale zalicza się go do grup stali stabilizowanych (wzbogaconych o Tytan lub Niob). Obecność tych pierwiastków zapewnia, że stal A5 posiada jeszcze lepszą odporność na korozję międzykrystaliczną, ponieważ zapobiega wytrącaniu się węglików chromu w granicach ziaren. Najczęściej sklasyfikowana jako stal 1.4571 / AISI316Ti. Także ten rodzaj elementów złącznych nierdzewnych wykonanych ze stali A5, jak i A4 można zakupić na stronie https://inoxa.pl/.

 

Stal martenzytyczna

Stale nierdzewne martenzytyczne są hartowane na gorąco (w przeciwieństwie do stali austenitycznych), charakteryzują się magnetycznością, wysoką wytrzymałością i niską plastycznością (podatnością do odkształceń plastycznych) co przedstawiono na wykresie poniżej. Stale martenzytyczne są także bardziej odporne na ścieranie i uderzenia mechaniczne niż stal austenityczna i z tego powodu jest stosowana w produkcji sprzętu i urządzeń.

Stal martenzytyczna znajduje zastosowanie w branży samochodowej, maszynach budowlanych czy przy produkcji narzędzi. Jest mniej odporna na korozję niż stal austenityczna ze względu na brak obecności pierwiastków wcześniej wspomnianych podczas charakterystyki stali austenitycznych. Stale martenzytyczne dzielą się rodzajowo na C1 (AISI 410/ 1.4006), C3 (AISI 431/ 1.4057) oraz C4 (AISI 430F/ 1.4104) - różnią się przede wszystkim składem chemicznym podanym w tabeli powyżej.

Zródło: http://www.stalenierdzewne.pl/upload/file/publikacje/SSN_EI_Podatnosc_Stali_Nierdzewnych_Na_Przerobke_Plastyczna_2008.pdf

Stal ferrytyczna F1

Stal nierdzewna ferrytyczna charakteryzuje się właściwościami pośrednimi do wcześniej wspomnianych stali austenitycznych i martenzytycznych. Jest magnetyczna, ale nie powstaje w wyniku hartowania na gorąco, a jej wytrzymałość na rozciąganie jest wyższa niż stali austenitycznej, ale mniejsza niż martenzytycznej.

Stal ferrytyczno -austenityczna

Skład chemiczny stali ferrytyczno-austenitycznej

 

Stale nierdzewne należące do tej grupy, nazywane są też stalami typu duplex albo podwójnymi. Posiadają właściwości nierdzewne lepsze od stali typu A4 czy A5, dodatkowo mają większą wytrzymałość na zerwanie niż stale z grupy A. Wyróżnia je również zwiększona odporność na korozję wżerową i pęknięciową. Z roku na rok zauważa się wzrost zainteresowania wyrobami ze stali ferrytyczno-austenitycznych, zwłaszcza elementami złącznymi.

Zachęcamy także do przeczytania: Stal INOX – właściwości i zastosowanie

Poszukują Państwo wysokojakościowych i wytrzymałych produktów wykonanych ze stali nierdzewnej? Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą lub skontaktowania się z nami! Nasi specjaliści z chęcią pomogą w wyborze odpowiedniego produktu!