Nerđajući čelik

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Za druga značenja, pogledajte Čelik (višeznačna odrednica).
Lična karta:
  • Ime: čelik
  • Datum rođenja: početak 1. veka p. n. e.
  • Godišnja proizvodnja: 1,13 milijardi tona (u 2005. godini)
Fizičko-hemijske osobine:
Alotropske modifikacije železa:
Mikrokonstituenti u čeliku i gvožđu:

Nerđajući čelik, ili kako ga često žargonski nazivaju rostfraj (nem. Rostfreier Stahl - nerđajući čelik), je čelik legiran u prvom redu hromom i niklom.[1][2]

Osobine[uredi]

Nerđajući čelici poseduju niz izuzetnih osobina koje ih razlikuju od ostalih klasa čelika. Kao prvo koroziono su rezistentni, zahvaljujući prvenstveno uticaju legirajućeg elementa hroma, u širokom spektru koroziono agresivnih sredina. Ništa manje neobična osobina je nemagnetičnost austenitnih nerđajućih čelika koju duguju u prvom redu niklu kao legirajućem elementu, koji stabilizuje visokotemperaturnu, nemagnetičnu, površinski centriranu kubnu modifikaciju železa - austenit.

Slika 1. Šeflerov dijagram (engl. Schaeffler diagram) koji prikazuje uticaj masenog udela legirajućih elemenata hroma i nikla na mikrostrukturu nerđajućeg čelika.

Hemijski sastav[uredi]

Najčešće korišćeni nerđajući čelik u svakodnevnom životu je svakako X5CrNi18-10 (DIN Oznaka 1.4301, 18/10). Radi se o još 1912. godine patentiranom „V2A“ (nem. Versuchsschmelze 2 Austenit = Probni rastop broj 2), relativno mekom, niklom i hromom legiranom, nemagnetičnom, po mikrostrukturi austenitnom čeliku, koji se i danas upotrebljava za izradu posuđa i sl.[3]

Za alate i sečiva koriste se tvrđi martenzitno-feritni čelici koji pored hroma sadrže vanadijum i molibden i za razliku od austenitnih nerđajućih čelika, magnetični su. Tipične legure tog tipa su: X30Cr13 i X50CrMoV15.

Slika 3. Interkristalna korozija

Otpornost nerđajućih čelika prema koroziji opada sa povećanjem masenog udela ugljenika. Zbog visokog afiniteta ka stavranju karida hrom difundije u oblast granica zrna gde stvara krti hrom karbid. Pošto antikorozivno svojstvo nerđajućih čelika u prvom redu obezbeđuje hrom kao legirajući element, osiromašenje osnove hromom uzrokuje manju otpornost na interkristalnu koroziju (vidi sliku 3). Da bi se sprečiko izdvajanje neželjenog hrom-karbida dodaju se Nb ili Ti koji imaju veći afinitet prema ugljeniku od hroma. Na taj način stabilizovani čisto feritni čelici sa 12 do 18 % hroma kao X2CrTi12 (1.4512), X2CrTiNb18 (1.4509), X3CrTi17(1.4510) predstavljaju danas najvažniju grupu nerđajućih čelika sa širokom upotrebom.

Standardi[uredi]

EN-Norma

Identifikacioni broj materijala

EN-Norma

Skraćenica

ASTM/AISI

Oznaka

US-Norma
1.4016 X6Cr17 430 S43000
1.4509 X2CrTiNb18 441 S44100
1.4510 X3CrTi17 439
1.4512 X2CrTi12 (alt X6 CrTi 12) 409 S40900
1.4526 X6CrMoNb17-1 436 S43600
1.4310 X10CrNi18-8 (alt X12 CrNi17 7) 301 S30100
1.4318 X2CrNiN18-7 301LN
1.4307 X2CrNi18-9 304L S30403
1.4306 X2CrNi19-11 304L S30403
1.4311 X2CrNiN18-10 304LN S30453
1.4301 X5CrNi18-10 304 S30400
1.4948 X6CrNi18-11 304H S30409
1.4303 X4CrNi18-12 (alt X5 CrNi18 12) 305 S30500
1.4541 X6CrNiTi18-10 321 S32100
1.4878 X10CrNiTi18-10 (alt X12 CrNiTi18 9) 321H S32109
1.4404 X2CrNiMo17-12-2 316L S31603
1.4401 X5CrNiMo17-12-2 316 S31600
1.4406 X2CrNiMoN17-11-2 316LN S31653
1.4432 X2CrNiMo17-12-3 316L S31603
1.4435 X2CrNiMo18-14-3 316L S31603
1.4436 X3CrNiMo17-13-3 316 S31600
1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 316Ti S31635
1.4429 X2CrNiMoN17-13-3 316LN S31653
1.4438 X2CrNiMo18-15-4 317L S31703
1.4539 X1NiCrMoCu25-20-5 904L N08904
1.4547 X1CrNiMoCuN20-18-7 S31254

U tabeli 1 su dati opšti podaci o standardnim oznakama nerđajućih čelika.

Primena[uredi]

Primena nerđajućih čelika je u današnje vreme veoma raznolika najčešće se koristi u prehrambenoj industriji (AISI 304) zbog svojih nerđajućih i anti magnetičkih svojstava a samim tim i visokog stepena sterilnosti materijala.

U novije vreme na tržištu je dosta dostupan u kvalitetu (AISI 430) koji se dosta uspešno koristi za dekorativne svrhe kad je reč o opremanju enterijera i prostora koji nisu izloženi agresivnim atmosferskim uticajima. Kod ovog kvaliteta je specifično to što nije anti magnetan i nema toliki stepen otpornosti kao 304 ali je istovremeno i cena na tržištu znatno niža, ovaj nerđajući čelik se još popularno naziva i vodootporni.

Izvori[uredi]

  1. „The Stainless Steel Family” (PDF). Pristupljeno 12. 11. 2009. 
  2. „Steel Glossary”. American Iron and Steel Institute (AISI). Pristupljeno 21. 10. 2008. 
  3. „Why is Stainless Steel Stainless?”. Pristupljeno 20. 12. 2008. .

Spoljašnje veze[uredi]