Gatunki stali nierdzewnej – rodzaje, oznaczenia i zastosowania
Stal nierdzewna ze względu na swoje wyjątkowe właściwości jest powszechnie stosowana w wielu dziedzinach przemysłu, budownictwa oraz życia codziennego. Istnieje kilka jej odmian, różniących się od siebie parametrami. Poszczególne typy są wykorzystywane do konkretnych celów. Opisujemy gatunki stali nierdzewnej, wraz z ich zastosowaniem, a także wyjaśniamy, jak się je opisuje!
Podstawowe właściwości stali nierdzewnej
Chociaż wyróżnia się kilka odmian stali nierdzewnej, pewne właściwości tego materiału są identyczne dla wszystkich stopów zaliczanych do tej kategorii. Wspólnymi cechami są przede wszystkim:
- odporność na korozję,
- łatwa obróbka (spawanie) i eksploatacja,
- estetyczny wygląd,
- wysoka wytrzymałość przy stosunkowo niskiej wadze,
- neutralność biologiczna,
- możliwość poddawania recyklingowi,
- niski ekonomiczny koszt życia produktu.
Pozostałe właściwości mechaniczne, a także poziom odporności korozyjnej są zależne od składu stopu, czyli proporcji użytych pierwiastków (zwykle jest to chrom, nikiel oraz molibden). Istotne jest jednak to, że zawartość chromu w stali nierdzewnej wynosi min. 10,5%, a węgla max. 1,2%.
Wybrane gatunki stali nierdzewnej są powszechnie stosowane ze względu na swoje właściwości, m.in. odporność na korozję, wytrzymałość, neutralność biologiczną czy estetyczny wygląd.
Rodzaje stali nierdzewnej
Odmiany stali nierdzewnej dzieli się na trzy podstawowe grupy, w oparciu o ich strukturę krystaliczną. Są to:
- stal austenityczna – jej głównymi cechami są duża ciągliwość, podatność na kształtowanie, wysoka udarność, bardzo dobra spawalność, niemagnetyczność, szeroki zakres temperatury eksploatacji, dostateczna wytrzymałość mechaniczna, a także niska przewodność cieplna przy wysokiej rozszerzalności cieplnej; najczęściej wykorzystuje się ją do wytwarzania elementów złącznych, takich jak m.in. śruby, wkręty i nakrętki. Odmiany stali austenitycznej oznacza się następującymi skrótami: A1, A2, A3, A4, A5;
- stal ferrytyczna – ma większą odporność na śródkrystaliczną korozję naprężeniową wywołaną chlorkami niż stal austenityczna; ma właściwości magnetyczne oraz wykazuje dobrą przewodność cieplną; zawiera bardzo mało niklu (lub nie zawiera go w ogóle); jest łatwa w cięciu i obróbce, często produkuje się z niej sprzęt gastronomiczny (m.in. urządzenia, zlewy, meble, sztućce), zbiorniki oraz sprzęt RTV; oznacza się ją najczęściej skrótem F1;
- stal martenzytyczna – dzięki procesowi hartowania, któremu jest poddawana przy produkcji, ma inną strukturę; wyróżnia się wysoką twardością i odpornością na ścieranie, przez co jest idealna do zastosowań wymagających użycia wytrzymałych elementów (w mało agresywnym środowisku); jej odmiany oznacza się jako C1, C3, C4.
Spotkać można także hybrydę, czyli stal austenityczno-ferrytyczną (tzw. duplex), która łączy w sobie cechy obu odmian.
Oznaczenia stali nierdzewnej
Odmiany stali nierdzewnej oznacza się według różnych norm oraz standardów. Śruby i inne elementy najczęściej wykonuje się zgodnie z normą PN-EN ISO 3506. Zapis składa się z dwóch członów, oddzielonych łącznikiem, np. A2-70. Pierwsza część określa gatunek materiału. Litera to typ stali nierdzewnej (A – austenityczna, F – ferrytyczna, C – martenzytyczna). Cyfra wskazuje rodzaj stopu:
- stal automatowa z dodatkiem siarki,
- stal spęczana na zimno z chromem i niklem,
- stal spęczana na zimno z chromem i niklem, stabilizowana tytanem, niobem i tantalem,
- stal spęczana na zimno z chromem, niklem i molibdenem,
- stal spęczana na zimno z chromem, niklem, molibdenem, stabilizowana tytanem, niobem i tantalem.
Druga część oznaczenia to klasa własności (w tym przypadku 70 oznacza, że wytrzymałość na rozciąganie wynosi 700 MPa).
Aktualnie obowiązującym systemem oznaczania stali nierdzewnych jest ten narzucony przez normy europejskie (EN). Opisuje się je za pomocą znaków (cyfry i litery) lub numerów (same cyfry). Ich odpowiednikami są trzycyfrowe oznaczenia AISI (Amerykański Instytut Żelaza i Stali, czasem rozszerzone o UNS (Zunifikowany System Numerowania). Przykładowo popularna stal kwasoodporna A4 (1.4401) ma w tym systemie oznaczenie AISI 316.
Zastosowanie różnych gatunków stali nierdzewnej
Poszczególne rodzaje stali nierdzewnej są wykorzystywane w wielu dziedzinach, przede wszystkim w różnych gałęziach przemysłu. Większość z nich najczęściej jest używana przy produkcji m.in.:
- maszyn (i ich części) wykorzystywanych w przemyśle spożywczym oraz gastronomii (np. mieszalniki, tłocznie, elementy zmywarek do naczyń),
- pojazdów (m.in. elementy układu wydechowego, ozdobne detale),
- zbiorników spożywczych, kosmetycznych, farmaceutycznych,
- urządzeń sanitarnych oraz przyrządów chirurgicznych,
- elementów obiektów inżynieryjnych.
Powszechnie stosuje się je także w budownictwie, architekturze oraz w codziennym życiu, np. przy wytwarzaniu przyborów kuchennych albo sprzętów AGD.
Stal nierdzewna jest również niezastąpiona przy produkcji elementów złącznych. W tym celu najlepiej sprawdzają się głównie dwa gatunki stali nierdzewnej austenitycznej – A2 i A4. Stale o oznaczeniu A4 nazywa się kwasoodpornymi, ponieważ są odporne na korozję w środowisku zawierającym chlorki lub kwasy. Można z nich korzystać wszędzie tam, gdzie będą narażone na stały kontakt z parą wodną, wilgotnym powietrzem albo wodą morską.
Chcesz poszerzyć swoją wiedzę w zakresie elementów złącznych oraz materiałów, z których się je produkuje? W naszym blogu znajdziesz szereg innych przydatnych artykułów na ten temat. Zachęcamy do lektury oraz regularnych odwiedzin naszego bloga!