Každý ví o nerezové oceli, ale laici obecně nevědí, že nerezová ocel se dělí na různé druhy a dokonce stovky jakostí.
"Nerezová ocel" je velmi obecný pojem. Nerezová ocel podle evropské normy EN 10088 označuje kategorii kovových materiálů s obsahem chromu (Cr) vyšším než 10,5 % a antikorozní funkcí. Jiné legující prvky mohou být také přidány pro další výkonnostní úvahy.
Obecně řečeno, nerezová ocel se dělí do pěti kategorií: martenzitická nerezová ocel, feritická nerezová ocel, austenitická nerezová ocel, duplexní nerezová ocel a precipitačně kalená nerezová ocel.
Aby bylo možné rychle rozlišit těchto pět typů nerezové oceli, lze provést předběžný úsudek na základě obsahu slitiny v materiálu.
Martenzitická nerezová ocel
Obrázek 1 Martenzitická nerezová ocel
Martenzitická nerezová ocel patří do slitiny Fe-Cr-C-(Ni-Mo) - hlavními legujícími prvky jsou železo, chrom a uhlík a některé druhy obsahují nikl a molybden.
Charakteristickým rysem tohoto typu materiálu je obsah chromu (Cr) mezi 11,5~18%. Ve srovnání s jinými typy nerezové oceli je její obsah uhlíku (C) velmi vysoký, mezi 0,15~1,2 %. Je třeba poznamenat, že obsah uhlíku v obecné legované oceli, jako je Q355B, je pouze asi 0,2 %.
Tento typ materiálu lze vytvrdit tepelným zpracováním pro získání vyšší pevnosti a tvrdosti. Martenzitická nerezová ocel je v zásadě magnetická a tuto vlastnost lze také použít jako předběžnou metodu k posouzení typu materiálu.
Martenzitická nerezová ocel se často používá k výrobě výrobků vyžadujících vyšší tvrdost, jako jsou kuchyňské nože, chirurgické nástroje nebo ložiska.
Feritická nerezová ocel
Obrázek 2 Feritická nerezová ocel
Feritická nerezová ocel patří do slitiny Fe-Cr-(Mo) - hlavními legujícími prvky jsou železo a chrom a některé druhy obsahují molybden.
Ve srovnání s martenzitem má feritická nerezová ocel nižší obsah uhlíku, obecně pod 0,08 %, ale mnohem širší rozsah obsahu chrómu - 10,5~30 %.
Ferit je také magnetický. Tento typ materiálu se obtížně vytvrzuje tepelným zpracováním a obecně se používá v situacích, kde houževnatost není vysokým požadavkem, ale je vysoká odolnost vůči chloridovému koroznímu praskání, jako jsou automobilové výfukové systémy, automobilové obložení, horkovodní věže a další zařízení.
Austenitická nerezová ocel
Obrázek 3 Austenitická nerezová ocel
Austenitická nerezová ocel patří do slitiny Fe-Cr-Ni (Mo) - hlavní legující prvky jsou železo, chrom, nikl a některé druhy obsahují molybden.
Podobně jako u feritu má austenitická nerezová ocel obvykle obsah uhlíku pod 0,08 %, obsah chrómu je mezi 16 a 28 % a rozsah obsahu niklu je mnohem větší - 3,5 až 32 % .
Obsah slitin těchto materiálů zajišťuje, že si vždy udrží austenitickou strukturu od kryogenních teplot až po bod tání. Stejně jako martenzit lze i austenit zpevnit tepelným zpracováním, aby se změnily jeho mechanické vlastnosti.
Je třeba poznamenat, že austenitická nerezová ocel je obecně nemagnetická, ale obecně se stane magnetickou, pokud je zpracována za studena bez úpravy roztokem. Největší vlastností austenitu je jeho vynikající odolnost proti korozi, tažnost a houževnatost.
Na základě svých vynikajících vlastností se austenit obecně používá k výrobě potravinářského kuchyňského nádobí, chemických průmyslových zařízení, stavebních výrobků atd.
Duplexní nerezová ocel
Fiture 4 Duplex z nerezové oceli
Duplexní nerezová ocel patří do slitiny Fe-Cr-Ni-(Mo)-N - hlavní legující prvky jsou železo, chrom, nikl, dusík a některé druhy obsahují molybden.
Takzvaná "dvoufázová" znamená, že feritová struktura a austenitová struktura tvoří každá 50% a její výkon také kombinuje výhody feritu a austenitu v jednom - má vyšší mez kluzu a pevnost v tahu než austenit a je magnetický.
O obsahu uhlíku v duplexní nerezové oceli lze říci, že je nejnižší ze všech nerezových ocelí – méně než 0,03 %. Spodní hranice obsahu chrómu je vyšší než u jiných nerezových ocelí - 21~26 %. Obsah niklu je 3,5~8%. Některé jednotlivé druhy obsahují molybden, ale obecně nepřekročí 4,5 %.
Duplexní nerezová ocel může být obecně použita v námořních zařízeních, zařízeních petrochemických závodů, výměnících tepla, zařízení na výrobu papíru atd.
Precipitační kalení nerez
Obrázek 5 Precipitační kalení nerezová ocel
Precipitační kalená nerezová ocel patří do slitiny Fe-Cr-Ni-(Mo-Al-Cu-Nb)-N - hlavní legující prvky jsou železo, chrom, nikl a dusík, některé jakosti obsahují molybden, hliník, měď a niob.
Tento typ nerezové oceli se vyznačuje střední odolností proti korozi, snadným zpracováním a může produkovat velmi vysokou pevnost po tepelném zpracování při relativně nízkých teplotách (obecně 500 ~ 800 stupňů).
Precipitační kalená nerezová ocel má počáteční mikrostrukturu austenitu nebo martenzitu. Austenitická nerezová ocel může být přeměněna na martenzit tepelným zpracováním před precipitačním kalením. Když je martenzit temperován, výsledné tepelné stárnutí způsobí vysrážení tvrdých intermetalických sloučenin z mřížky a následně precipitační vytvrzování.
Po tepelném zpracování může tento typ materiálu získat mez kluzu, která je 3 nebo dokonce 4krát vyšší než austenitická nerezová ocel - 520MPa~1500MPa. Proto se většinou používá v leteckém průmyslu a dalších high-tech oborech, které vyžadují vysokou pevnost materiálu.