Nehrđajući čelik je legirani materijal na bazi gvožđa napravljen dodavanjem specifičnih legiranih elemenata kako bi se postigla otpornost na koroziju. Njegova glavna karakteristika je stvaranje gusto, stabilnog sloja pasivacije krom oksida na svojoj površini. Ovaj sloj deluje kao barijera protiv spoljnih korozivnih sredstava, sprečavajući da se osnovni materijal hrđa - stoga ime "nehrđajući čelik". Nije potpuno otporan na hrđu, ali pokazuje izuzetnu otpornost na koroziju u velikoj većini okruženja.
Sastav nehrđajućeg čelika
Hemijski sastav nehrđajućeg čelika određuje njegova svojstva, a osnovni sastavni elementi uključuju:
Osnovni element:Gvožđe (Fe), koje čine oko 60%-80% legure i služe kao njegova matrica;
Ključni elementi:Krom (Cr), sa sadržajem ≥10,5% (minimalni standard za otpornost na hrskavicu nehrđajućeg čelika), koristi se za formiranje pasivacijskog filma.
Pomoćni alojirajući elementi:
·Nikel (Ni ) :Poboljšava otpornost na koroziju, čvrstoću i mašinabilnost (jedini element u seriji 304, 316);
Poboljšava otpornost na trljanje i koroziju pukotina (npr. serija 316 sadrži Mo);·Molibdenum (Mo ili Mo)
Utječe na čvrstoću i mašinabilnost; niske razine ugljika (≤0.08%) ili ultra niske razine ugljika (≤0.03%) nude vrhunsku otpornost na koroziju;·Uslovi korišćenja ugljenika (C):
Mangan (Mn), silicij (Si), dušik (N), itd., Koristi se za optimizaciju čvrstoće, zavarivosti i drugih svojstava.·Ostali elementi :
Osnovne karakteristike nehrđajućeg čelika
Izvanredna otpornost na koroziju:Zaštitni sloj za pasivaciju omogućava prilagodbu složenim okruženjima, uključujući vlagu, kiseline i alkaliju;
Visoka / niska otpornost na temperaturu:Neke klase podnose temperature iznad 1200 ° C, dok druge održavaju čvrstoću na -270 ° C;
3. visoka čvrstoća i tvrdoća:Viša mehanička čvrstoća u odnosu na obični čelik, sa smanjenom osjetljivošću na lomove i deformacije;
4. radne sposobnosti :Može se obrađivati u raznim oblicima kroz štampanje, zavarivanje, rezanje, poliranje i druge tehnike;
Estetska žalba:Površine mogu biti završene sa ogledalom, četkanjem ili efektima od peska, nudeći čistu teksturu bez potrebe za dodatnim premazom;
Ekološki prihvatljiv i recikliran:100% recikliran materijal usklađen sa zelenim ekološkim principima.
Vrste nehrđajućeg čelika klasificirane po sastavu:
Na osnovu metalografske strukture (određene kompozicijom), nehrđajući čelik je prvenstveno podijeljen u četiri glavne kategorije:
Austenitski nehrđajući čelik (najčešći, računajući oko 70%)
·Sastavne karakteristike: Visoki krom, visoki nikel (ili azot koji zamjenjuje dio nikla), nemagnetski;
Reprezentativne klase: 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr17Ni12Mo2), 304L, 316L;·
Prednosti: Snažna otpornost na koroziju, dobra čvrstoća, odlična zavarivost, pogodna za većinu primjena.·
Feritski nehrđajući čelik
Sastav Karakteristike: Visoka hromija, niska nikel (ili nikel-free), magnetska svojstva;·
Predstavničke klase: 430 (1Cr17), 409L;·
Prednosti: Niska cijena, odlična otpornost na koroziju stresa, pogodna za dekorativne aplikacije i kućne aparate.·
Martensitic nehrđajućeg čelika
Sastavne karakteristike: srednji do visok krom, niski nikel, relativno visok sadržaj ugljika, magnetski;·
Predstavničke klase: 410 (1Cr13), 420 (2Cr13)·
Prednosti: Visoka čvrstoća, toplinski tretirajuće za otvrdnjavanje, pogodan za cutlery, ventili, mehaničke komponente, itd·
Duplex nehrđajućeg čelika (Austenitic + Ferritic dvofazna struktura)
Sastavne karakteristike: sadržaj kroma 18%-28%, sadržaj nikla 3%-10%, sadrži molibden;·
Predstavničke klase: 2205, 2507·
Prednosti: Kombinuje otpornost na koroziju austenitskog čelika sa čvrstoćom feritskog čelika, pogodan za teška okruženja kao što su hemijska obrada i pomorsko inženjerstvo.·
Razlike između nehrđajućeg čelika i običnog čelika
Usporedna dimenzija | nehrđajući čelik | Obični čelik (karbonski čelik) |
Osnovne komponente | Željezo + ≥ 10,5 % hrom + druge legure | Željezo + ugljen (bez hroma ili izuzetno niskog hroma) |
Oporavak otpora | Snažna (zaštita od pasivnog filma) | Slab (osetljiv na oksidaciju i hrđanje) |
otpornost na koroziju | Odličan (otpornost na kiseline i alkaliju, otpornost na vlagu) | Loše (lakše se korodira) |
Fokusiranje na performanse | Otpornost na koroziju, čvrstoća i estetika | Snaga (potreban je premaz za sprečavanje rušenja) |
Troškovi | Viši (dodavanje legirajućih elemenata) | Niže |
Scenariji primjene | Kuhinja i kupatilo, prerada hrane, hemijska industrija, dekoracija zgrada | Mehanička proizvodnja, građevinske strukture (potreban tretman za sprečavanje hrđa) |
Prednosti nehrđajućeg čelika
1. dugotrajna izdržljivost: otporna na hrđe i starenje, sa životnim vijekom 3-5 puta duže od običnog čelika;
Niski troškovi održavanja: ne zahtijeva češće bojanje ili popravke, sa jednostavnim čišćenjem (dovoljna je čista voda ili neutralni deterdžent);
Bezbedno i higijensko: bez gubitka štetnih tvari, u skladu sa standardima za kontakt s hranom i medicinskim standardima;
Široka primjenjivost: pogodan za svakodnevne predmete do ekstremnih okruženja (morske, visoke temperature, jake kiseline);
Snažno zadržavanje vrednosti: Reciklira se s visokom resursnom vrednošću.
Tipične primjene nehrđajućeg čelika
Zbog svojih sveobuhvatnih svojstava, nehrđajući čelik je prožimao različite industrije:
Arhitektonske dekoracije :Railings, vrata i prozori, zavjesne zidove, stepenice, lift kabine (obično 304, 430);
Čaše, pribor za kuhanje, posude za grejanje vode, ploče za hladnjak (obično 304, 316);Kuhinjski i kupatilo uređaji:
Prerađivanje hrane:rezervoari za skladištenje, transportne cijevi, kutije opreme, posuđe (obično 304, 316L);
Zdravstvena zaštita :Kirurški instrumenti, medicinski uređaji, bolničke ručke, sterilizacijska oprema (obično 316L);
Industrijske aplikacije:Hemijski reaktori, naftni vodovi, kotlovi, automobilski ispušni sistemi (obično 316, 2205);
Pomorsko inženjerstvo:brodske palube, platforme na otvorenom moru, oprema za desalinizaciju morske vode (obično 316, 2507);
Svakodnevni život:Termos boce, nehrđajućeg čelika stolar, vanjski nameštaj, fitnes oprema (obično 304).