Nerjaveče jekloje okrajšava za "nerjaveče in kislinsko odporno jeklo." Jeklo, ki je odporno proti koroziji zaradi šibkih korozivnih medijev, kot so zrak, para in voda, se imenuje nerjavno jeklo. V nasprotju s tem se jeklo, ki je odporno proti koroziji zaradi kemično jedkih medijev (kot so kisline, alkalije in soli), imenuje jeklo, odporno na kisline. V praksi se jeklo, odporno na šibke korozivne medije, običajno imenuje nerjavno jeklo, medtem ko se jeklo, odporno na kemično jedke medije, imenuje kislinsko odporno jeklo. Zaradi razlik v kemični sestavi prvi morda ni odporen proti kemični koroziji, medtem ko ima drugi na splošno nerjavne lastnosti. Odpornost nerjavnega jekla proti koroziji je odvisna od legirnih elementov v jeklu. Običajno je običajno nerjavno jeklo glede na metalografsko strukturo razdeljeno na tri vrste: avstenitno nerjavno jeklo, feritno nerjavno jeklo in martenzitno nerjavno jeklo. Na podlagi teh treh primarnih metalografskih struktur so za posebne zahteve in namene razviti tudi dupleksno jeklo, nerjavno jeklo, utrjeno z izločanjem, in visokolegirano jeklo z manj kot 50 % vsebnostjo železa.
Razvrstitev po metalografski strukturi:
Avstenitno nerjaveče jeklo: ima primarno kubično strukturo s središčem obraza (faza CY) brez magnetizma. Ojačati ga je mogoče predvsem s hladno obdelavo, kar lahko povzroči nekaj magnetizma. Ameriški inštitut za železo in jeklo (AISI) uporablja številke iz serije 200 in 300, kot je 304, za označevanje avstenitnih nerjavnih jekel.
Feritno nerjaveče jeklo: ima primarno kubično strukturo, osredotočeno na telo (fazo) z magnetnimi lastnostmi. Na splošno ga ni mogoče utrditi s toplotno obdelavo, lahko pa ga nekoliko utrdimo s hladno obdelavo. AISI označuje to vrsto s številkami, kot sta 430 in 446.
Martenzitno nerjaveče jeklo: Njegova matrika ima martenzitno strukturo (kubično ali kubično s telesnim središčem), z magnetnimi lastnostmi in zmožnostjo prilagajanja mehanskih lastnosti s toplotno obdelavo. AISI uporablja številke, kot so 410, 420 in 440, za označevanje martenzitnih nerjavnih jekel. Martenzit ima lahko pri visokih temperaturah avstenitno strukturo in se spremeni v martenzit, ko se z ustrezno hitrostjo ohladi na sobno temperaturo (znano kot utrjevanje).
Avstenitno-feritno (dupleksno) nerjavno jeklo: združuje avstenitno in feritno fazo, pri čemer manjšinska faza običajno predstavlja več kot 15 % strukture, in kaže magnetne lastnosti. Duplex nerjavno jeklo je mogoče ojačati s hladno obdelavo, s 329 kot tipičnim primerom. V primerjavi z avstenitnimi nerjavnimi jekli imajo dupleksna nerjavna jekla večjo trdnost in izboljšano odpornost proti interkristalni koroziji, kloridni napetostni koroziji in luknjičasti koroziji.
Nerjaveče jeklo, utrjeno z izločanjem: Ima avstenitno ali martenzitno matriko in se lahko utrjuje s precipitacijskim utrjevanjem. AISI ga označuje s številkami v seriji 600, na primer 630 ali 17-4PH. Na splošno ima avstenitno nerjavno jeklo zaradi legirnih elementov izjemno odpornost proti koroziji. Feritno nerjavno jeklo je primerno za blago korozivna okolja, medtem ko so martenzitna in padavinsko utrjena nerjavna jekla idealna za okolja z rahlo korozijo, kjer se zahteva visoka trdnost ali trdota.
Razlikovanje debeline:
Zaradi manjših deformacij v valjih med postopkom valjanja se lahko debelina jeklenih plošč nekoliko razlikuje, pogosto je debelejša v sredini in tanjša na robovih. Pri merjenju debeline nacionalni standard predpisuje meritve iz srednjega dela plošče.
Tolerance so na splošno razvrščene v velike in majhne glede na zahteve trga in strank.
Dejavniki, ki vplivajo na odpornost nerjavnega jekla proti rji:
Vsebnost legiranih elementov: Na splošno je jeklo z vsebnostjo kroma nad 10,5 % manj dovzetno za rjo. Višja vsebnost niklja in kroma poveča odpornost proti koroziji, kot v primeru nerjavečega jekla 304, ki vsebuje 8-10 % niklja in 18-20 % kroma, zaradi česar je običajno odporno proti rji.
Postopki izboljšanja: Na odpornost nerjavnega jekla proti koroziji vplivajo tudi proizvodni procesi. Proizvajalci visokokakovostnega nerjavnega jekla z napredno opremo in tehnikami lahko zagotovijo stabilno kakovost izdelkov z natančnim nadzorom legiranih elementov, odstranjevanjem nečistoč in vzdrževanjem optimalnih temperatur hlajenja za jeklene gredice, s čimer proizvajajo jeklo, ki je manj nagnjeno k rjavenju. Nasprotno pa manjši proizvajalci z zastarelo tehnologijo morda ne bodo uspeli učinkovito odstraniti nečistoč, kar vodi do izdelkov, ki so bolj dovzetni za rjo.
Zunanje okolje: Nerjaveče jeklo je bolje odporno proti rji v suhih in prezračenih okoljih. Visoka vlažnost, dolgotrajni deževni pogoji ali okolja z visoko vsebnostjo kislega ali bazičnega so bolj verjetno, da bodo povzročili rjavenje. Celo nerjavno jeklo 304 lahko rjavi v težkih okoljskih pogojih.
Tehnike odstranjevanja rje iz nerjavečega jekla:
Kemijske metode: Uporabite pasto za luženje ali razpršilo, da ponovno pasivizirate zarjavelo območje in tako ustvarite film kromovega oksida, da obnovite odpornost proti koroziji. Po luženju je nujno, da sperete s čisto vodo, da temeljito odstranite vsa onesnaževala in ostanke kisline. Pomaga lahko tudi poliranje z opremo in zatesnitev s polirnim voskom.
Mehanske metode: Učinkovite so metode, kot so peskanje, drobljenje s steklenimi ali keramičnimi delci, brušenje in poliranje. Mehansko čiščenje lahko odstrani kontaminante, kot so odstranjeni materiali, ostanki poliranja ali delci, ki lahko prispevajo k koroziji, zlasti v vlažnih pogojih. Mehansko čiščenje je najbolj učinkovito v suhih pogojih. Vendar le očisti površino in ne spremeni inherentne odpornosti materiala proti koroziji. Zato je po mehanskem čiščenju priporočljivo poliranje in voskanje.
Skupni razredi in lastnosti nerjavečega jekla:
304 nerjaveče jeklo: Eno najbolj razširjenih avstenitnih nerjavnih jekel, primerno za izdelavo delov za globoko vlečenje, cevi za transport kisline, posod, konstrukcijskih delov in različnih teles instrumentov. Uporablja se lahko tudi za nemagnetno, nizkotemperaturno opremo in komponente.
Nerjaveče jeklo 304L: Razvit za reševanje nagnjenosti nerjavečega jekla 304 k interkristalni koroziji v določenih pogojih zaradi obarjanja Cr23C6. V primerjavi z nerjavnim jeklom 304 ponuja vrhunsko odpornost proti preobčutljivosti na interkristalno korozijo, z lastnostmi, podobnimi nerjavečemu jeklu 321, vendar z nekoliko nižjo trdnostjo. Uporablja se predvsem za korozijsko odporno opremo in dele, ki zahtevajo varjenje brez obdelave z raztopino.
Nerjaveče jeklo 304H: Podmnožica 304 z vsebnostjo ogljika od 0.04 % do 0.10 %, ki nudi boljše delovanje pri visokih temperaturah kot standard 304.
316 nerjaveče jeklo: Jeklu 10Cr18Ni12 doda molibden, kar zagotavlja odlično odpornost proti koroziji v reducirnih okoljih in vrhunsko odpornost proti luknjicam, zaradi česar je primeren za uporabo v morski vodi in drugih medijih.
Nerjaveče jeklo 316L: Jeklo z nizko vsebnostjo ogljika z dobro odpornostjo proti preobčutljivosti in zmogljivostjo medkristalne korozije, primerno za varjene komponente in opremo z debelimi profili, kot so materiali, odporni proti koroziji, v petrokemični opremi.
Nerjaveče jeklo 316H: Podmnožica 316 z 0.04% do 0,10% vsebnostjo ogljika, ki ponuja izboljšano zmogljivost pri visokih temperaturah.
317 nerjaveče jeklo: nudi boljšo odpornost proti luknjicam in lezenju kot 316L, primeren za izdelavo petrokemične opreme in opreme, odporne na organske kisline.
321 nerjaveče jeklo: S titanom stabilizirano avstenitno nerjavno jeklo, ki zagotavlja izboljšano odpornost proti interkristalni koroziji in dobre mehanske lastnosti pri visokih temperaturah. Na splošno ni priporočljivo zunaj aplikacij, odpornih na visoke temperature ali vodik.
347 nerjaveče jeklo: Avstenitno nerjavno jeklo, stabilizirano z niobijem, z odpornostjo proti interkristalni koroziji, podobno 321 v kislem, alkalnem in slanem okolju, z dobrimi varilnimi lastnostmi. Uporablja se predvsem v energetski in petrokemični industriji za posode, cevovode, izmenjevalnike toplote, jaške in cevi za peči v industrijskih pečeh.
Nerjaveče jeklo 904L: Super-avstenitno nerjavno jeklo z vsebnostjo niklja 24 % -26 % in ogljika pod 0.02 %, ki nudi odlično odpornost proti koroziji, zlasti v neoksidirajočih kislinah, kot so žveplova, ocetna, mravljična in fosforne kisline. Je odporen proti koroziji v žveplovi kislini pri temperaturah pod 70 stopinj in odporen na vse koncentracije in temperature ocetne kisline in mešanic mravljično-ocetne kisline. Nekateri evropski proizvajalci instrumentov uporabljajo 904L za ključne dele, kot so merilne cevi merilnikov masnega pretoka E+H in ohišja ur Rolex.
Nerjaveče jeklo 440C: martenzitno nerjavno jeklo z najvišjo trdoto med kaljenimi nerjavnimi jekli, s trdoto HRC57. Uporablja se predvsem za šobe, ležaje, jedra ventilov, sedeže ventilov, puše in stebla ventilov.
17-4PH nerjaveče jeklo: Martenzitno izločno utrjeno nerjavno jeklo s trdoto HRC44, ki nudi visoko trdnost, trdoto in odpornost proti koroziji. Ni primeren za temperature nad 300 stopinj in se običajno uporablja za morske ploščadi, lopatice turbin, jedra ventilov, sedeže ventilov, rokave in stebla ventilov.
Serija 300 – krom-nikelj avstenitno nerjavno jeklo:
301: Ponuja dobro duktilnost, primeren za oblikovanje izdelkov in se lahko hitro strdi z mehansko obdelavo. Ima boljšo odpornost proti obrabi in odpornost proti utrujenosti kot nerjaveče jeklo 304.
302: V bistvu različica 304 z višjo vsebnostjo ogljika, ki dosega večjo trdnost s hladnim valjanjem.
302B: Vsebuje več silicija za povečano odpornost proti oksidaciji pri visokih temperaturah.
303 in 303Se: Nerjavna jekla, ki vsebujejo žveplo in selen, zasnovana za enostavno obdelavo in visoko površinsko svetlost. Nerjaveče jeklo 303Se se uporablja tudi v aplikacijah, ki zahtevajo vroče stiskanje.
304N: Vsebuje dušik za povečanje moči.
305 in 384: imajo višjo vsebnost niklja z nizko stopnjo utrjevanja, primerno za visoko hladno oblikovanje.
308: Uporablja se v varilnih palicah.
