Korózna odolnosť nehrdzavejúcej ocele sa líši podľa triedy
Podľa názvu môžete predpokladať, že nehrdzavejúca oceľ nikdy nezafarbí - ale mýlili by ste sa.
Nerezová oceľ sa morí menej ľahko ako iné kovy na báze železa, ale nie je doslova „nehrdzavejúca“. Rovnako ako štandardná oceľ, aj nehrdzavejúca oceľ sa môže označiť odtlačkami prstov a mastnotou, môže dôjsť k sfarbeniu a prípadne k hrdzaveniu. Rozdiel je v odolnosti. Nehrdzavejúca oceľ vydrží oveľa viac času a zneužitia, než sa prejavia známky opotrebenia.
Všetky ocele majú rovnaké základné zloženie železa a uhlíka, ale nehrdzavejúca oceľ obsahuje tiež zdravú dávku chrómu - zliatiny, ktorá dodáva nehrdzavejúcej oceli slávnu odolnosť proti korózii.
A tu sa veci komplikujú. Pod fľašou z nehrdzavejúcej ocele je niekoľko druhov, každá s mierne odlišným zložením zliatiny, a teda s mierne odlišnými fyzikálnymi vlastnosťami.
Nerezová oceľ musí obsahovať najmenej 10,5 percenta chrómu. V závislosti na akosti môže obsahovať oveľa vyššiu hladinu chrómu a ďalšie legujúce prísady ako molybdén, nikel, titán, hliník, meď, dusík, fosfor a selén.
Dve najbežnejšie triedy nehrdzavejúcej ocele sú 304 a 316. Kľúčovým rozdielom je pridanie molybdénu, zliatiny, ktorá drasticky zvyšuje odolnosť proti korózii, najmä v prostredí s vyššou koncentráciou solí alebo chloridov. Nehrdzavejúca oceľ 316 obsahuje molybdén, ale 304 nie.
Pre vonkajšie zariadenie, ako sú koľajnice a stĺpiky, je nehrdzavejúca oceľ ideálnym materiálom odolným proti korózii, ale odolá dlhodobému vystaveniu iba vtedy, ak je stupeň vhodný pre jeho prostredie. 304 je ekonomická a praktická voľba pre väčšinu prostredí, ale nemá odolnosť voči chloridom 316. Mierne vyšší cenový bod 316 stojí za to v oblastiach s vysokou expozíciou chloridom, najmä na pobreží a na silne solených cestách. Každá aplikácia pre nehrdzavejúcu oceľ má svoje vlastné jedinečné požiadavky a potrebuje nehrdzavejúcu oceľ, ktorá splní svoju úlohu.
PRIRODZENÁ ODOLNOSŤ PROTI KORÓZII
Korózia je prírodný jav. Čisté prvky vždy reagujú s okolitým prostredím, a preto sa tak málo prvkov prirodzene nachádza v čistej podobe. Železo nie je výnimkou.
Vo vlhkých alebo vlhkých podmienkach železo reaguje s kyslíkom obsiahnutým vo vode a vytvára oxid železitý, tiež známy ako hrdza. Červený vločkovitý oxid sa ľahko zhoršuje - vystavuje viac materiálu korózii. Železo a štandardné uhlíkové ocele sú vysoko náchylné na tento typ korózie.
Nerezová oceľ má vrodenú schopnosť vytvárať pasívnu vrstvu, ktorá zabraňuje korózii. Tajomstvo?
Chróm.
Chróm, ktorý sa nachádza vo všetkých nehrdzavejúcich oceliach, reaguje rýchlo s kyslíkovým prostredím, podobne ako železo. Rozdiel je však v tom, že oxiduje iba veľmi jemná vrstva chrómu (hrúbka často len niekoľko molekúl). Na rozdiel od vločkovitého a nestabilného oxidu železa je oxid chrómu vysoko odolný a nereaktívny. Priľne k povrchom z nehrdzavejúcej ocele a nebude sa prenášať ani ďalej reagovať s inými materiálmi. Je tiež samoobnovovací - ak je odstránený alebo poškodený, bude viac chrómu reagovať s kyslíkom, aby sa bariéra doplnila. Čím vyšší je obsah chrómu, tým rýchlejšie sa bariéra opravuje.
Akonáhle je oxidovaná alebo pasivovaná, nehrdzavejúca oceľ zvyčajne hrdza veľmi nízkou rýchlosťou menej ako 0,002 palca za rok. Ak je nehrdzavejúca oceľ udržiavaná v najlepšom stave, ponúka čisté a jasné povrchy ideálne pre mnoho stavebných a krajinných vzorov.
304 NEREZ
Nehrdzavejúca oceľ 304 je najbežnejšia forma nehrdzavejúcej ocele používaná na celom svete, a to predovšetkým vďaka svojej vynikajúcej odolnosti proti korózii a hodnote. Obsahuje od 16 do 24 percent chrómu a až 35 percent niklu, rovnako ako malé množstvo uhlíka a mangánu.
Najbežnejšou formou nehrdzavejúcej ocele 304 je nehrdzavejúca oceľ 18-8 alebo 18/8, ktorá obsahuje 18 percent chrómu a 8 percent niklu.
304 odoláva korózii spôsobenej väčšinou oxidujúcich kyselín. Táto odolnosť umožňuje ľahkú sanitáciu modelu 304, a preto je ideálny pre kuchynské a potravinárske aplikácie. Je tiež bežné v budovách, dekoráciách a zariadeniach miest.
Nehrdzavejúca oceľ 304 má jednu slabinu: je náchylná na koróziu z chloridových roztokov alebo zo slaného prostredia, ako je pobrežie. Chloridové ióny môžu vytvárať lokalizované oblasti korózie, nazývané „pitting“, ktoré sa môžu šíriť popod ochranné chrómové bariéry a narušiť tak vnútorné štruktúry. Roztoky s menej ako 25 ppm chloridu sodného môžu mať korozívny účinok.
316 NEREZ
Trieda 316 je druhou najbežnejšou formou nehrdzavejúcej ocele. Má takmer rovnaké fyzikálne a mechanické vlastnosti ako nehrdzavejúca oceľ 304 a obsahuje podobné materiálové zloženie. Kľúčovým rozdielom je, že nehrdzavejúca oceľ 316 obsahuje asi 2 až 3 percentá molybdénu. Prídavok zvyšuje odolnosť proti korózii, najmä proti chloridom a iným priemyselným rozpúšťadlám.
Nehrdzavejúca oceľ 316 sa bežne používa v mnohých priemyselných aplikáciách, ktoré zahŕňajú spracovanie chemikálií, ako aj v prostrediach s vysokým obsahom solí, ako sú pobrežné oblasti a vonkajšie oblasti, kde sú bežné rozmrazovacie soli. Vďaka svojim nereaktívnym vlastnostiam sa nehrdzavejúca oceľ 316 používa aj na výrobu lekárskych chirurgických nástrojov.
Alternatívne triedy 300 môžu obsahovať až 7 percent molybdénu. Poskytujú ešte lepšiu odolnosť voči chloridom, ale takáto veľká odolnosť je nevyhnutná iba pre priemyselné podmienky alebo podmienky vystavenia vysokej koncentrácii.
VŠESTRANNÉ APLIKÁCIE
Nehrdzavejúca oceľ 304 aj 316 (ako aj ďalšie triedy 300) používajú na udržanie austenitického zloženia pri nižších teplotách nikel. Austenitické ocele zaisťujú všestranné vyváženie sily, spracovateľnosti a odolnosti proti korózii, vďaka čomu sú ideálne pre vonkajšie architektonické prvky, chirurgické prístroje a zariadenia na spracovanie potravín.
Veľké množstvo dnes vyrobenej nehrdzavejúcej ocele (najmä nehrdzavejúcej ocele 316) možno nájsť vo výrobkoch týkajúcich sa potravinárskeho a nápojového priemyslu. Nerezová oceľ sa bežne nachádza v komerčných kuchyniach a potravinárskych závodoch, pretože slúži na rôzne účely:
- Môže sa ľahko tvarovať a vyrábať do tvarov potrebných na výrobu rôznych zariadení a strojov, ako sú varné stoly, ventilačné kukly, nádrže a násypky.
- Je k dispozícii v širokej škále dekoratívnych a leštených povrchových úprav.
- Odoláva nárazom a abrazívnym podmienkam v kuchyniach alebo potravinárskych závodoch.
- Môže sa ľahko čistiť a vydrží opakované umývanie mnohými chemikáliami a čistiacimi prostriedkami použitými na splnenie požiadaviek verejného zdravia.
- Nereaguje na alkálie a kyseliny v mlieku, varených potravinách, zelenine a prídavných látkach v potravinách.
Medzi hlavné výhody nehrdzavejúcej ocele patrí dlhá životnosť, ktorá si zachová atraktívny a čistý povrch. Správne ošetrená a vyčistená nehrdzavejúca oceľ predstavuje nízke náklady na údržbu.
ZDROJE
· Materiály AZO. „Nerezová oceľ - trieda 316 (UNS S31600)“.
· Austrálska asociácia pre vývoj nehrdzavejúcej ocele. „304: Miesto začiatku“.
· Austrálska asociácia pre vývoj nehrdzavejúcej ocele. „316: Prvý krok vpred“.
· AJ Výroba. „304 vs 316 Stainless“.
· Covert, Roger A. a Arthur H. Tuthill. „Nerezové ocele: Úvod do ich metalurgie a odolnosti proti korózii„.Mliečne, potravinárske a environmentálne sanitárne služby, roč. 20, č. 7. júla 2000.
· Medzinárodné fórum z nehrdzavejúcej ocele. „Úvod do nehrdzavejúcej ocele“.
