Typy a použitie nehrdzavejúcej ocele

Nerezová oceľ, známa aj ako nehrdzavejúca oceľ, korózii odolná oceľ, koróziivzdorná oceľ, antikor alebo inox je typ ocele, ktorý sa používa v chemickom, potravinárskom a dokonca aj v jadrovom priemysle.

Čo spôsobuje jej odolnosť voči korózii? Aké typy nerezovej ocele poznáme a kde sú s obľubou používané?

Odolnosť ocele voči korózii - prečo nerez nehrdzavie?

Nerezová oceľ je vysoko legovaná prevažne chrómom, niklom, mangánom či inými prísadami. Aby bolo dosiahnuté koróziivzdornosti nerezovej ocele, potrebuje oceľ obsahovať minimálne 12 % chrómu. Ten následne oxiduje s atmosférou a vytvára pasívnu vrstvu na povrchu kovu.

So stúpajúcim obsahom chrómu sa zvyšuje aj stálosť ocele a rozširuje oblasť využitia nerezových ocelí. Podobnú pasívnu vrstvu pozorujeme aj pri hliníku.

Ako z názvu vyplýva, najväčšou výhodou nerezovej ocele je jej odolnosť voči korózii. Pravdou je, že aj odolnosť nereze má svoje hranice, aj keď sú značne posunuté.

Nerezová oceľ si získala vysokú obľubu nielen vďaka svojim antikoróznym vlastnostiam, ale aj vďaka rôznorodosti fyzikálnych vlastností.

Medzi laikmi je bežná mienka, že nerezová oceľ nikdy nehrdzavie. Ako sme však už spomenuli, nerezové ocele sú rôzne a v závislosti od chemického zloženia a stupňa ochrany (tzv. pasivácie) môžu aj naďalej za určitých podmienok korodovať.

Samozrejme, hovoríme tu o veľmi náročných podmienkach, ako je napríklad kontakt s agresívnymi médiami, dlhodobé vystavenie pôsobeniu minerálnych solí alebo chloridov atď.

Určite každý z nás vie, že napríklad nadkolesá automobilov majú tendenciu časom hrdzavieť - alebo že soľ, ktorú zimou rozsypávajú cestári na cesty, môže ničiť karosériu, ktorá je predsa vyrobená z nerezovej ocele.

Nižšie urobíme krátky prehľad typov nerezovej ocele a pozrieme sa na ich chemické zloženie, pričom zvážime, aký vplyv má ich zloženie na odolnosť voči korózii.

Typy nehrdzavejúcich (koróziivzdroných) ocelí

Podľa množstva pridaného chrómu a iných prímesí, rozdeľujeme štyri základné typy nerezových, koróziivzdorných, ocelí:

• feritické ocele
• austenitické ocele
• martenzitické ocele
• duplexné ocele, t.j. austeniticko-feritické ocele

Feritické ocele

Tento typ nehrdzavejúcej ocele obsahuje minimálne 12 % chrómu, takmer žiadny uhlík - zvyčajne menej ako 0,1 %, a spravidla žiadny nikel. S rastúcim množstvom chrómu vo feritickej oceli, klesá jej pevnosť.

Veľmi dôležitým faktorom je množstvo molybdénu a uhlíka. Ak zmes obsahuje viac molybdénu, má materiál vyššiu kujnosť. Ak obsahuje viac uhlíka, tak naopak je kujnosť nižšia.

Feritické ocele poznáme pod označením:

• W. Nr. 1.4512 (AISI 409) - ocele vhodné pre automobilový priemysel, na výrobu výfukov či katalyzátorov.
• W. Nr. 1.4016 (AISI 430) - feritické ocele sa používajú väčšinou v kuchynskom vybavení.
• W. Nr. 1.4509 (AISI 441) - vysokopevnostná oceľ s nadpriemernou tepelnou odolnosťou až do 850 °C, je ideálna pre súčiastky umiestnené blízko automobilových motorov.

Hlavnou výhodou feritických ocelí je hlavne nižšia cena oproti austentickým nerezovým oceliam a vysoká odolnosť voči korózii.

Austenitické ocele

Tento typ nerezovej ocele je najčastejšie používaným typom nereze. Bežne obsahuje aspoň 18 % chrómu a minimum niklu a uhlíka. Oproti feritickým nehrdzavejúcim oceliam je cena týchto kovov výrazne vyššia a to práve kvôli obsahu niklu v zmesi.

Austenitcká oceľ je extrémne odolná voči hrdzaveniu a veľmi dobre sa čistí. Aj preto je vhodná do domácností a do miest, kde je veľký dôraz na hygienu.

Austenitické ocele poznáme pod označením:

• W. Nr. 1.4301 (AISI 304)/W. Nr. 1.4306 (AISI 304L) - tento typ nereze je často používaný pre potrubia a nádoby s extrémne korozívnymi kvapalinami. Používa sa hlavne pri chemickom, ťažnom, potravinárskom a farmaceutickom priemysle. Tiež je vhodná na výrobu príborov či drezov.
• W. Nr. 1.4583 (AISI 318)/W. Nr. 1.4404 AISI 316L - podobný typ ocele ako 304, obsahuje však o niečo málo viac molybdénu a ešte viac zlepšuje antikorózne vlastnosti. Použitie je rovnaké ako pri oceli typu 304.
• W. Nr. 1.4828 (AISI 309)/W. Nr. 1.4845 (AISI 310) - oproti oceli 304 obsahuje viac chrómu aj niklu. Dôsledkom je vyššia cena, ale aj väčšia odolnosť voči oxidácii. Používa sa hlavne pri peciach.

Nerezová oceľ 304 alebo S304 je jedna z najčastejšie používaných tried nerezovej ocele na svete. Patrí do skupiny austenitických ocelí a obsahuje približne 18 % chrómu a 8 % niklu. Je to nerezová oceľ, ale nie plne kyselinovzdorná, bez úplnej ochrany - môže korodovať v prostrediach obsahujúcich chloridy (napr. slaná voda). Veľmi často sa však používa na výrobu populárnych doplnkov alebo prvkov vykurovacej alebo sanitárnej techniky, ako sú odtoky podlahy, rozdelenia vykurovania, filtre alebo prvky vykurovacích systémov. Úpravená voda, aká sa vyskytuje v sieti, nie je pre oceľ S304 žiadnym problémom.

Oceľ 316 je vylepšená verzia ocele 304, s prídavkom molybdénu (min. 2-3 %), čo výrazne zvyšuje jej odolnosť voči korózii v agresívnych prostrediach, napr. v chemickom priemysle.

➡️ Inak však vyzerá odolnosť kyselinovzdornej ocele voči soli, chloridom a minerálnym soliam v prípade tenkých plechov ocele - vtedy môže prídavok soli spôsobiť jej poškodenie a vyžadoval by skutočne vysoký obsah molybdénu a špeciálnu ochranu. Príkladom sú tu napríklad doskové výmenníky tepla - zariadenia z oblasti vykurovacej techniky používané ako komponenty kotlov alebo tepelných čerpadiel.

Martenzitické ocele

Rýchlym ochladzovaním austentických ocelí vzniká martenzitická nerez, ktorá je magnetická a jej pevnosť sa dá tepelným zahriatím zvýšiť. Bežne neobsahuje žiadny nikel okrem špeciálnych zmesí. Používa sa hlavne tam, kde je požadovaná extrémna pevnosť.

Oproti feritickým a austentickým oceliam má horšie antikorózne vlastnosti, čo je spôsobené vysokou tvrdosťou. Využitie týchto ocelí je ako u bežných nerezí v chemickom priemysle, ale využívajú sa aj v energetike a pri výrobe čerpadiel, nožov a chirurgických nástrojov.

Martenzitické ocele poznáme pod označením:

• W. Nr. 1.4006 (AISI 410) - bežná martenzická oceľ určená do mierne korozívneho prostredia.
• W. Nr. 1.4021 (AISI 420) - základný priemyselný variant.
• W. Nr. 1.4034 (AISI 420C) - tepelne upravená oceľ pre dosiahnutie veľmi vysokej tvrdosti, je určená hlavne na výrobu nožov,
• W. Nr. 1.4057 (AISI 431) - perfektné antikorózne prostriedky a veľmi tvrdá zmes.

Korózia nerezovej ocele

Duplexné ocele, t.j. austeniticko-feritické nerezové ocele

Ide o kombináciu dvoch typov nerezových ocelí, a to feritických a austentických, kde sú kombinované výhody obidvoch typov a preto sa využívajú len v špeciálnych prípadoch. Obsahuje viac chrómu ako je zvykom u nerezových ocelí (18 - 28 %) a tiež veľmi veľké množstvo niklu, až do 8 %.

Duplexné ocele sa používajú napríklad na mori, v odsolovacích zariadeniach či petrochemických závodoch.

Duplexné ocele poznáme pod označením:

• W. Nr. 1.4507 (AISI S32550) - používa sa vo veľmi korozívnych prostrediach s morskou vodou alebo kyselinami, má veľmi pevnú odolnosť proti obrusovaniu.
• W. Nr. 1.4462 (AISI S31803) - perfektná pevnosť a väčšia odolnosť ocele voči hrdzaveniu ako má 316L.
• W. Nr. 1.4362 (AISI S32304) - používa sa pri stavbe lodí, ťažobnom a v energetickom prostredí.

Prečo sa pridáva molybdén?

Odpoveď je jednoduchá. Molybdén je prvok, ktorý umožňuje zvýšenie odolnosti nerezu voči korózii, pretože ako chemický prvok vykazuje veľmi vysokú odolnosť.

• odolnosť voči bodovej a štrbinovej korózii (najmä v prítomnosti chloridov, napr.
• V nerezu 304 - je obsah molybdénu spravidla stopový, v kyselinovzdornej ocele 316 - už predstavuje minimálne 2-3 %, ale používa sa aj prídavok až 10 % molybdénu.

Samozrejme, treba mať na pamäti, že molybdén v nerezke nie je vždy konečným riešením, ktoré zabezpečí odolnosť. Okrem toho má oceľ ešte jednu nevýhodu - je ťažká.

Preto sa v mnohých aplikáciách používa považovaný za maximálne odolný a zároveň ľahký - titán. Titán (Ti) je však vzácny materiál - a preto oveľa drahší ako oceľ, nerez atd.

Vyšší obsah molybdénu v podstate spôsobuje, že technicky daná zliatina získava trochu inú klasifikáciu, preto aby bol náš článok kompletný, uvádzame nižšie aj príklady iných tried nerezky.

• 316L (nízkouhlíková varianta 316) - cca 2-2,5 % Mo - je to nerezová oceľ v podstate zhodná (zjednodušene) s typovou kyselinou, aspoň pokiaľ ide o praktické používanie v klasických aplikáciách.
• Presný obsah molybdénu v oceli a drobné rozdiely rádu napr.
• 904L - cca 4-5 % Mo - veľmi odolná voči korózii, používaná napr.

Nerezová oceľ v kuchyni

Nerezová oceľ je univerzálny materiál, ktorý sa s určitosťou používa v každej kuchyni - profesionálnej aj domácej. Nerezová oceľ sa používa pri výrobe mnohých kuchynských potrieb, ako sú hrnce, panvice, plechy na pečenie a GN nádoby.

Vlastnosti nehrdzavejúcej ocele z nej robia ideálnu voľbu pre kuchárov na celom svete.

Výhody kuchynského riadu z nehrdzavejúcej ocele

1. Dlhá životnosť: nehrdzavejúca oceľ je mimoriadne odolný materiál, odolný voči pádom, poškriabaniu a korózii.
2. Jednoduché používanie: hrnce a panvice z nehrdzavejúcej ocele sú univerzálne.
3. Nadčasový dizajn: riad z nehrdzavejúcej ocele sa vyznačuje elegantným vzhľadom, vďaka ktorému dokonale zapadne do každého kuchynského prostredia bez ohľadu na štýl.
4. Ľahko sa čistí: nehrdzavejúca oceľ nevyžaduje žiadne špeciálne čistiace prostriedky.
5. Zdravé varenie: hrnce a panvice z nehrdzavejúcej ocele sú hypoalergénne a nereagujú s kyselinami ani zásadami.

Nevýhody kuchynského riadu z nehrdzavejúcej ocele

1. Dlhší čas zahrievania: Nerezová oceľ nie je veľmi tepelne vodivý materiál, preto sa riad z tohto materiálu môže dlhšie zohrievať.
2. Potreba variť s olejom: riad z nehrdzavejúcej ocele má povrch pokrytý mikroskopickými pórmi, čo znamená, že sa naň môžu prilepiť potraviny.

Bez ohľadu na drobné nevýhody sú hrnce a panvice z nehrdzavejúcej ocele jedným z najlepších kuchynských riadov dostupných na trhu pre profesionálov, ako aj pre domácich kuchárov. Vďaka svojej odolnosti, všestrannosti a bezpečnosti pri používaní sú nepostrádateľnou súčasťou každej kuchyne.

Nerezový kuchynský riad

Ako si vybrať a používať riad z nehrdzavejúcej ocele?

Kuchynský riad z nehrdzavejúcej ocele je k dispozícii v širokej škále veľkostí a tvarov, čo vám umožní prispôsobiť výber vašim individuálnym potrebám. Panvice sú skvelé na vyprážanie mäsa, hydiny, rýb a zeleniny, zatiaľ čo hrnce sa hodia na varenie a dusenie.

Nezabudnite svoj riad pred použitím dobre zohriať a používať dostatočné množstvo oleja alebo tuku.

Nie je nerez ako nerez

Potom asi viete, čo je nerez “potravina” - austenitická oceľ triedy 1.4301 (AISI 304) používaná v gastro prevádzkach kvôli jej silnej odolnosti proti narušeniu vlhkosťou a jedlými kyselinami. A čo taký “brus”? Správne! Ide o obľúbenú povrchovú úpravu najmä nerezových plechov.

O výslednej štruktúre vytvorenej brúsením vypovedá aj číslo uvádzané v popise výrobku.

AISI 304 verzus AISI 201

Oceľ triedy AISI 304 - patrí do triedy chrómniklových nízkouhlíkových vysokolegovaných ocelí. Vysoký obsah chrómu a niklu určuje jeho silu a poskytuje vynikajúce antikorózne vlastnosti, ktoré sú všade žiadané - sú definované ako univerzálne.

AISI 304 je nehrdzavejúca oceľ s nízkym percentom obsahu uhlíka. Nerezová oceľ AISI 304 obsahuje 18% chrómu a 8% niklu. Nerezová oceľ 304 má vysokú odolnosť proti korózii a môže byť použitá v agresívnom prostredí.

Pôsobí ako lacný analóg chrómniklových austenitických ocelí série 300. Táto oceľ je obzvlášť podobná AISI 304, čo je do značnej miery spôsobené podobným zložením týchto značiek. AISI 201 má však nižší obsah niklu, ale obsahuje viac mangánu. V tomto ohľade je AISI 201 o niečo horšia ako ocele 300. skupiny a výrazne lepšia ako ocele 400. skupiny.

Jedným z najdôležitejších ukazovateľov ocele je rýchlosť korózie. Testy ukazujú, že oceľ AISI 201 vydrží bez poškodenia dlhší kontakt so soľným roztokom a organickými kyselinami. Počas experimentov neboli pozorované žiadne stopy korózie a značka preukázala vynikajúce výsledky v testoch odolnosti voči prasklinám. Mechanické poškodenie nebolo zaznamenané ani pri výraznom zvýšení zaťaženia.

Oceľ AISI 201 sa neodporúča na výrobu nádrží a cisterien na skladovanie a prepravu kyselín a niektorých iných vysoko agresívnych chemikálií. Magnetické vlastnosti chýbajú.

Vďaka pevnosti a ťažnosti AISI 201 sa plechy tejto ocele ľahko lisujú, ohýbajú, naťahujú a podliehajú ďalšej plastickej deformácii oveľa rýchlejšie v porovnaní s inými typmi nehrdzavejúcej ocele.

Oceľ má vďaka moderným technológiám vyvážené chemické zloženie. To zvyšuje antikorózne vlastnosti a umožňuje použitie AISI 201 v mierne agresívnom organickom a kyslom prostredí.

AISI 201 má dobrú zvariteľnosť a schopnosť ľahko reagovať na kovanie pri zahriatí na 1260 stupňov Celzia, čo umožňuje použitie tejto ocele v mnohých priemyselných odvetviach. Je možné použiť oceľ pri extrémne nízkych teplotách bez obáv zo zničenia materiálu.

Relatívne nízka cena a vysoké korózne vlastnosti ocele AISI 201 z nej robia veľmi obľúbený konštrukčný materiál v potravinárskom priemysle na výrobu rôznych kuchynských potrieb, ako aj dielov pre spotrebiče a potravinárske vybavenie, používané v zariadeniach, ktoré prichádzajú do priameho kontaktu s jedlom a vodou.

Hlavným rozdielom medzi týmito značkami je prítomnosť niklu AISI 304 do 10%, oceľ AISI 201 Nikel má vo svojom zložení viac ako 1%. Zavedenie niklu do ocele jej dáva iba jednu významnú výhodu - vysokú spracovateľnosť.

Nikel, žiaruvzdornejší materiál ako chróm, preto môže zostať v oceli pri vysokých teplotách počas zvárania. Keďže sa jedná o strategicky dôležitú a veľmi drahú surovinu, nikel robí oceľ AISI 304 drahšou ako AISI 201.

Používajú sa predovšetkým tam, kde sa vyžaduje zváranie argónom a výsledný šev môže byť oxidovaný vodou alebo inými chemickými činidlami.

Tabuľka porovnania vlastností ocelí AISI 304 a AISI 201

tags: #nehrdzavejúca #oceľ #typy #a #použitie

Populárne príspevky:

• Ako zdobiť tortu bielkovou penou - video
• Ako zdobiť tortu bielkovou penou - video
• Ako kombinovať chlieb?
• Charakteristika jedle bielej
• Bolesti a nafúknuté brucho počas menštruácie