28
Własności stali odpornych na korozję

Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

Własności stali odpornych na korozję

Page 2: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

Adresy poradnictwaAdresy poradnictwaAdresy poradnictwaAdresy poradnictwaAdresy poradnictwa

Pełnoprawni członkowiePełnoprawni członkowiePełnoprawni członkowiePełnoprawni członkowiePełnoprawni członkowie

Euro InoxEuro InoxEuro InoxEuro InoxEuro Inox

Euro Inox jest europejską organizacją promocji rynku staliodpornych na korozję.Do grona członków Euro Inox należą: europejscy producenci stali odpornych na korozję narodowe organizacje promocji rynku stali odpor-

nych na korozję organizacje promocji rynku przemysłu dodatków

stopowych.Celem Euro Inox jest popieranie istniejących zastosowańdla stali odpornych na korozję i zachęcenie do nowychkierunków zużycia. Planistom i użytkownikom mają byćudostępniane, przydatne do praktycznego wykorzystania,informacje o własnościach stali odpornych na korozję iich prawidłowym przerobie. W tym celu Euro Inox wydaje publikacje w postaci drukowanej

i elektronicznej, organizuje konferencje i seminaria oraz inicjuje i wspiera przedsięwzięcia z zakresu badań

techniki zastosowań jak również analizy rynku.

Metryczka wydawnictwaMetryczka wydawnictwaMetryczka wydawnictwaMetryczka wydawnictwaMetryczka wydawnictwa

Własności stali odpornych na korozjęWydanie 2002© Euro Inox 2002ISBN 2-87997-083-0

Wydawca:Wydawca:Wydawca:Wydawca:Wydawca:Euro Inox241, route d'Arlon1150 LuksemburgKsięstwo LuksemburgTel. +352 26 10 30 50Fax +352 26 10 30 51

Diamant Building, Bd.A.Reyers 80,1030 BrukselaBelgiaTel. +32 2 706 82 67Fax + 32 2 706 82 69E-mail: [email protected]

ThyssenKruppThyssenKruppThyssenKruppThyssenKruppThyssenKruppAAAAAcccccccccciiiiiaaaaai i i i i SSSSSpepepepepeccccciiiiiaaaaallllli i i i i TTTTTeeeeernirnirnirnirniInternet: www.acciaiterni.it

ThyssenKrupp NirostaThyssenKrupp NirostaThyssenKrupp NirostaThyssenKrupp NirostaThyssenKrupp NirostaInternet: www.nirosta.de

AcerinoxAcerinoxAcerinoxAcerinoxAcerinoxInternet: www. acerinox.es

Outokumpu StainlessOutokumpu StainlessOutokumpu StainlessOutokumpu StainlessOutokumpu StainlessInternet:www.outokumpu.com/stainless

Niniejsza dokumentacja opiera się na informatorze 821”Edelstahl Rostfrei - Eigenschaften” - Ośrodka Informacjio Stalach Odpornych na Korozję w Düsseldorf, Niemcy.

Ugine & ALZ BelgiumUgine & ALZ BelgiumUgine & ALZ BelgiumUgine & ALZ BelgiumUgine & ALZ BelgiumUgine & ALZ FranceUgine & ALZ FranceUgine & ALZ FranceUgine & ALZ FranceUgine & ALZ FranceGroupe ArcelorGroupe ArcelorGroupe ArcelorGroupe ArcelorGroupe ArcelorInternet: www.ugine-alz.com

Page 3: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

11111

Członkowie stowarzyszeniaCzłonkowie stowarzyszeniaCzłonkowie stowarzyszeniaCzłonkowie stowarzyszeniaCzłonkowie stowarzyszenia

Informacje zawarte w niniejszym opracowaniu służą tylkojako pomoc.Nie można z tego tytułu zgłaszać żadnych roszczeń ogwarancje i odszkodowanie. Przedruki w postaci wypisówczy streszczeń są dozwolone tylko za zgodą wydawcy.

TTTTTrrrrreśćeśćeśćeśćeść Strona Strona Strona Strona Strona

1 Wstęp 2

2 Podział stali odpornych na korozję 3

3 Charakterystyczne własności grup stali 53.1 Stale ferrytyczne 53.2 Stale martenzytyczne 83.3 Stale austenityczne 113.4 Stale austenityczno-ferrytyczne 12

4 Odporność na korozję 134.1 Uwagi ogólne 134.2 Rodzaje korozji 134.3 Wskazówki odnośnie zastosowań 15

5 Przydatność do spawania 15

6 Podatność do przeróbki plastycznej 17

7 Skrawalność 19

8 Wykończenia powierzchni 20

9 Własności fizyczne 22

10 Normalizacja 23

Nickel InstituteNickel InstituteNickel InstituteNickel InstituteNickel InstituteInternet: www.nickelinstitute.org

Polska Unia Dystrybutorów StaliPolska Unia Dystrybutorów StaliPolska Unia Dystrybutorów StaliPolska Unia Dystrybutorów StaliPolska Unia Dystrybutorów Stali(PUDS)(PUDS)(PUDS)(PUDS)(PUDS)Internet: www.puds.com.pl

SWISS INOXSWISS INOXSWISS INOXSWISS INOXSWISS INOXInformationsstelleInformationsstelleInformationsstelleInformationsstelleInformationsstellefür nichtrostende Stählefür nichtrostende Stählefür nichtrostende Stählefür nichtrostende Stählefür nichtrostende StähleInternet: www.swissinox.ch

International ChromiumInternational ChromiumInternational ChromiumInternational ChromiumInternational ChromiumDevelopment Association (ICDA)Development Association (ICDA)Development Association (ICDA)Development Association (ICDA)Development Association (ICDA)Internet: www.chromium-asoc.com

International MolybdenumInternational MolybdenumInternational MolybdenumInternational MolybdenumInternational MolybdenumAssociation (IMOA)Association (IMOA)Association (IMOA)Association (IMOA)Association (IMOA)Internet: www.imoa.info

British Stainless SteelBritish Stainless SteelBritish Stainless SteelBritish Stainless SteelBritish Stainless SteelAssociation (BSSA)Association (BSSA)Association (BSSA)Association (BSSA)Association (BSSA)Internet: www.bssa.org.uk

CedinoxCedinoxCedinoxCedinoxCedinoxInternet: www.cedinox.es

Centro InoxCentro InoxCentro InoxCentro InoxCentro InoxInternet: www.centroinox.it

InformationsstelleInformationsstelleInformationsstelleInformationsstelleInformationsstelleEdelstahl RostfreiEdelstahl RostfreiEdelstahl RostfreiEdelstahl RostfreiEdelstahl RostfreiInternet: www.edelstahl-rostfrei.de

Institut du Développement deInstitut du Développement deInstitut du Développement deInstitut du Développement deInstitut du Développement del’Inox (I.D.-Inox)l’Inox (I.D.-Inox)l’Inox (I.D.-Inox)l’Inox (I.D.-Inox)l’Inox (I.D.-Inox)Internet: www.idinox.com

Page 4: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

1 Wstęp

22222

Stale odporne na korozję - jest to pojęciezbiorcze dla stali zawierających co najmniej10,5 % chromu (Cr) i wykazujących wprzeciwieństwie do stali niestopowychwyraźnie polepszoną odporność na korozję.Wyższe zawartości Cr i dalszych składnikówstopowych jak na przykład nikiel (Ni) orazmolibden (Mo) jeszcze bardziej podwyższająodporność na korozję. Ponadto dodanieokreślonych innych, pierwiastków do stopumoże mieć pozytywny wpływ na dalszewłasności, na przykład:

niob, tytan (odporność na korozjęmiędzykrystaliczną),

azot (wytrzymałość, odporność nakorozję) oraz

siarka (skrawalność).

Tym samym konstruktorzy, przetwórcy iużytkownicy dysponują dużą ilością gatunkówstali dla różnorodnych obszarów zastosowań.Od chwili wynalezienia stali odpornych nakorozję w roku 1912 producenci i przetwórcystosowali różne nazwy handlowe. Słowo “staljakościowa” nie wystarcza jako określenie,ponieważ do stali jakościowych należą grupytakie, jak jakościowa stal budowlana, stalna łożyska toczne, stal szybkotnąca, stalnarzędziowa, wszystkie o bardzo odmiennychwłasnościach użytkowych.W Polsce powszechnie przyięło się określaćstale chromowe mianem stali nierdzewnych,a stale chromowo-niklowe stalami kwasood-pornymi.W swojej wieloletniej historii stal odporna nakorozję osiągała rosnące znaczenie w corazwiększej liczbie zakresów zastosowań dziękiwłaściwej dla niej odporności na korozję i jejdobrym własnościom mechanicznym.

Znajduje to swoje odzwierciedlenie wznacznej stopie wzrostu jej produkcji.Podczas, gdy cała produkcja przemysłowakrajów OECD (Organizacji Współpracy iRozwoju Gospodarczego) w minionych 40latach zwiększyła się czterokrotnie, toprodukcja stali odpornych na korozję w tymsamym okresie czasu wzrosła o współczynnik8. Również na najbliższe lata oczekiwany jestnieprzerwany wzrost rzędu od 5 do 7 % rocznie.Stale odporne na korozję produkuje się wpostaci stali walcowanej i stali kutej orazstaliwa. Niniejsze opracowanie omawia stalewalcowane i kute. Ma ono objaśnić różnicepomiędzy różnymi gatunkami stali odpornychna korozję i ułatwić ich dobór do odpowiednichzastosowań. Sprawy przerobu są poruszanetylko wtedy, gdy jest to niezbędne dlazrozumienia omawianego tematu.

Page 5: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

2 Podział staliodpornych na korozję

33333

Tablica 1 zawiera składy chemicznenajważniejszych znormalizowanych staliwalcowanych i kutych. Ponadto dlaspecjalnych zastosowań istnieją dalsze staleodporne na korozję, które objęte są normą EN10088Stale odporne na korozję są podzielonenastępnie według ich składów chemicznych,na cztery grupy wymienione w tablicy 2,odnoszące się do stanu struktury (rys. 2)Ponadto zyskały na znaczeniu stale odpornena korozję umacniane wydzieleniowo. Wprzypadku tych stali osiąga się poważnywzrost wytrzymałości oraz granicy

plastyczności poprzez dodatek Mo względnieCu, Nb, Al i V wraz ze specjalną obróbkącieplną.Poszczególne gatunki stali oznacza się przypomocy dwóch systemów: systemu znakówstali i systemu cyfrowego. Z uwagi na jegozwięzłość system cyfrowy okazał się byćszczególnie przydatny.Znaczenie oznaczeń cyfrowych (numerów) dlastali odpornych na korozję wynika z tablicy 3.

1.40..: bez Mo, Nb, lub Ti1.41..: z Mo, bez Nb lub Ti

1.43..: bez Mo, Nb, lub Ti1.44..: z Mo, bez Nb lub Ti

1.45..:1.46..:

stale z Cr o zawartości < 2,5 % Ni

stale z Cr o zawartości > 2,5 % Ni

stale z Cr, CrNi lub CrNiMo z dodatkami specjalnymi (Cu, Nb, Ti, ...)

StrukturaStrukturaStrukturaStrukturaStruktura Głowne składniki stopuGłowne składniki stopuGłowne składniki stopuGłowne składniki stopuGłowne składniki stopu

ferrytyczna Cr

martenzytyczna Cr, C lub Ni

austenityczna Cr, Ni, Mo

austenityczno-ferrytyczna Cr, Ni, Mo (wyższe zawartościchromu i niższe zawartości Niniź w stalach austenitycznych)

Rys. 2: Przykłady typowego ukształtowaniastruktury w różnych gatunkach stali:

a) stal -materiał Nr 1.4511 ostrukturze ferrytycznej

b) stal -materiał Nr 1.4313 ostrukturze martenzytycznej

c) stal -materiał Nr 1.4301 ostrukturze austenitycznej

d) stal -materiał Nr 1.4462 ostrukturze austenityczno-ferrytycznej

Tablica 2:Grupy stali odpornych na korozję

Tablica 3:Znaczenie oznaczeń (cyfrowych) numerów

dla stali odpornych na korozję

Page 6: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

Oznaczenie stali Skład chemiczny w % Znormalizowane w

Znak Numer C Cr Mo Ni Inne En 10088

Część 2 Część 3

Stale ferrytyczne i martenzytyczne

X2CrNi12 1.4003 <0,03 10,5/12,5 0,30/1,00 N<0,03 x xX2CrTi12 1.4512 <0,03 10,5/12,5 Ti6x (C+N) do 0,65 xX2CrTi17 1.4520 <0,025 16,0/18,0 N<0,015Ti0,30/0,60 xX12Cr13 1.4006 0,08/0,15 11,5/13,5 <0,75 x xX20Cr13 1.4021 0,16/0,25 12,0/14,0 x xX20CrMo13 1.4120 0,17/0,22 12,0/14,0 0,9/1,3 <1,0X30Cr13 1.4028 0,26/0,35 12,0/14,0 x xX39Cr13 1.4031 0,36/0,42 12,5/14,5 x xX46Cr13 1.4034 0,43/0,50 12,5/14,5 x xX50CrMoV15 1.4116 0,45/0,55 14,0/15,0 0,50/0,80 V0,10/0,20 x xX55CrMo14 1.4110 0,48/0,60 13,0/15,0 0,50/0,80 V<0,15X5CrNiMoTi15-2 1.4589 <0,08 13,5/15,5 0,20/1,20 1,0/2,5 Ti0,3/0,5X3CrNiMo13-4 1.4313 <0,05 12,0/14,0 0,3/0,7 3,5/4,5 N>0,02 x xX4CrNiMo16-5-1 1.4418 <0,06 15,0/17,0 0,80/1,50 4,0/6,0 N>0,02 x xX6Cr17 1.4016 <0,08 16,0/18,0 x xX6CrMo17-1 1.4113 <0,08 16,0/18,0 0,9/1,4 x xX3CrTi17 1.4510 <0,05 16,0/18,0 Ti4x (C+N) +0,15-0,80 xX3CrNb17 1.4511 <0,05 16,0/18,0 Nb 12xC do 1,00 xX14CrMoS17 1.4104 0,10/0,17 15,5/17,5 0,20/0,60 P<0,040S0,15/0,35 xX6CrMoS17 1.4105 <0,08 16,0/18,0 0,20/0,60 P<0,040S0,15/0,35 xX17CrNi16-2 1.4057 0,12/0,22 15,0/17,0 1,5/2,5 xX39CrMo17-1 1.4122 0,33/0,45 15,5/17,5 0,8/1,3 <1,0 x xX90CrMoV18 1.4112 0,85/0,95 17,0/19,0 0,9/1,3 V0,07/0,12 xX105CrMo17 1.4125 0,95/1,20 16,0/18,0 0,4/0,8 xX2CrMoTi18-2 1.4521 <0,025 17,0/20,0 1,8/2,5 Ti4x (C+N) +0,15-0,80 x

N<0,03

Stale austenityczno-ferrytyczne

X2CrNiMoN22-5-3 1.4462 <0,03 21,0/23,0 2,5/3,5 4,5/6,5 N0,10/0,22 x xX2CrNiMoCuWN25-7-4 1.4501 <0,03 24,0/26,0 3,0/4,0 6,0/8,0 N0,20/0,30 Cu0,5/1,0 x x

W0,5/1,0

Stale austenityczne

X5CrNi18-10 1.4301 <0,07 17,0/19,5 8,0/10,5 N<0,11 x xX4CrNi18-12 1.4303 <0,06 17,0/19,0 11,0/13,0 N<0,11 x xX8CrNiS18-9 1.4305 <0,10 17,0/19,0 8,0/10,0 P<0,045 S0,15/0,35 x x

N<0,11 Cu<1,00X2CrNi19-11 1.4306 <0,03 18,0/20,0 10,0/12,0 N<0,11 x xX2CrNi18-9 1.4307 <0,03 17,5/19,5 8,0/10,0 N<0,11 x xX2CrNiN18-10 1.4311 <0,03 17,0/19,5 8,5/11,5 N0,12/0,22 x xX6CrNiTi18-10 1.4541 <0,08 17,0/19,0 9,0/12,0 Ti5xC do 0,70 x xX6CrNiNb18-10 1.4550 <0,08 17,0/19,0 9,0/12,0 Nb10xC do 1,0 x xX10CrNi18-8 1.4310 0,05/0,15 16,0/19,0 <0,80 6,0/9,5 N<0,11 x xX2CrNiN18-7 1.4318 <0,03 16,5/18,5 6,0/8,0 N0,10/0,20 xX5CrNiMo17-12-2 1.4401 <0,07 16,5/18,5 2,0/2,5 10,0/13,0 N<0,11 x xX2CrNiMo17-12-2 1.4404 <0,03 16,5/18,5 2,0/2,5 10,0/13,0 N<0,11 x xX6CrNiMoTi17-12-2 1.4571 <0,08 16,5/18,5 2,0/2,5 10,5/13,5 Ti5xC do 0,70 x xX1CrNiMoTi18-13-2 1.4561 <0,2 17,0/18,5 2,0/2,5 11,5/13,5 Ti0,40/0,60X1CrNiMoN25-25-2 1.4465 <0,02 24,0/26,0 2,0/2,5 22,0/25,0 N0,08/0,16X2CrNiMoN17-13-3 1.4429 <0,03 16,5/18,5 2,5/3,0 11,0/14,0 N0,12/0,22 x xX2CrNiMo18-14-3 1.4435 <0,03 17,0/19,0 2,5/3,0 12,5/15,0 N<0,11 x xX3CrNiMo17-13-3 1.4436 <0,05 16,5/18,5 2,5/3,0 10,5/13,0 N<0,11 x xX2CrNiMnMoNbN25-18-5-4 1.4565 <0,03 23,0/26,0 3,0/5,0 16,0/19,0 N0,30/0,50 Nb<0,15X2CrNiMoN17-13-5 1.4439 <0,03 16,5/18,5 4,0/5,0 12,5/14,5 Mn3,5/6,5 x xX1NiCrMoCuN25-20-5 1.4539 <0,02 19,0/21,0 4,0/5,0 24,0/26,0 N0,12/0,22 x xX1NiCrMoCuN25-20-7 1.4529 <0,02 19,0/21,0 6,0/7,0 24,0/26,0 Cu1,2/2,0 N<0,15 x x

Cu0,5/1,5 N0,15/0,25

44444

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

Tablica 1: Znormalizowane stale odporne na korozję (wybór)

Page 7: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

3 Charakterystycznecechy grup stali

55555

Układy wydechowe - obszar zastosowańferrytycznych stali odpornych na korozję

w budowie samochodów

Z grubsza rozróżnia się dwie podgrupyferrytycznych stali odpornych na korozję:

- z zawartością około 11 do 13 % Cr,- z zawartością około 17 % Cr.

Własności mechaniczne stali ferrytycznych(tablica 4) zakładają strukturę drobno-krystaliczną, którą osiąga się poprzez odpo-wiednią obróbkę wyżarzającą tychże stali. Zuwagi na względnie niską zawartość chromu11-12 pr11-12 pr11-12 pr11-12 pr11-12 proooooccccceeeeentntntntntooooowywywywywyccccch sh sh sh sh stttttaaaaallllli ci ci ci ci chrhrhrhrhromoomoomoomoomowywywywywyccccchhhhh(1.4003, 1.4512) ich odporność na korozję,już w niekorzystnych warunkach atmosferycz-nych lub w mediach wodnych, jest ograniczonatak, że zalicza się je jedynie do stali opodwyższonej odporności na korozję.Przy 17- pr17- pr17- pr17- pr17- proooooccccceeeeentntntntntooooowywywywywyccccch sh sh sh sh stttttaaaaalllllaaaaaccccch ch ch ch ch chrhrhrhrhromoomoomoomoomowywywywywyccccchhhhhosiąga się lepszą odporność na korozję dziękiwyższej zawartości chromu. Przez wprowa-dzenie ok. 1 % molibdenu jako dodatkustopowego można jeszcze bardziej poprawićodporność na korozję.Niektóre stale zawierają tytan lub niob jako

3.1 Stale ferrytyczne pierwiastki tworzące węgliki, które wiążąwęgiel. Stale takie po spawaniu są odpornetakże przy większych grubościach bezdodatkowej obróbki cieplnej, a więc stabilnewobec korozji międzykrystalicznej.Szczególną zaletą ferrytycznych stali odpor-nych na korozję jest to, że w przeciwieństwiedo austenitycznych stali CrNi wykazują onewysoką odporność na śródkrystaliczną ko-rozję naprężeniową wywoływaną chlorkami.

Page 8: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

Oznaczenie stali Postać wyrobu 1) Umowna granica Wytrz. Na. Wydłuż. przy Odporność na korozję Grubość lub średnia plastyczn 2) Rozciąg. zerwaniu3) międzykrystal. w stanie

maks. mm N/mm2 % minwzdłuż poprzeczn

Znak Numer N/mm2 min. dostawy spawanym

X2CrNi12 1.4003 t.zw 6 280 320 450 / 650 20 nie niet.gw 12 280 320 450 / 650 20bl. 25 250 280 450 / 650 18

d. pr. 100 260 - 450 / 600 20

X2CrTi12 1.4512 t.zw. 6 210 220 380 / 560 25 nie niet.gw. 12 210 220 380 / 560 25

X6Cr17 1.4016 t.zw. 6 260 280 450 / 600 20 tak niet.gw. 12 240 260 450 / 600 18

bl. 25 240 260 430 / 630 20d. pr. 100 240 - 400 / 630 20

X3CrTi17 1.4510 t.zw. 6 230 240 420 / 600 23 tak takt.gw. 12 230 240 420 / 600 23

X3CrNb17 t.zw. 6 230 240 420 / 600 23 tak tak

X6CrMo17-1 1.4113 t.zw. 6 260 280 450 / 630 18 tak niet.gw. 12 260 280 450 / 630 18d. pr. 100 280 - 440 / 660 18

1) t.zw. = taśma zimnolwalcowana; t.gw. = taśma gorącowalcowana; bl. = blacha; d. = drut; pr. = pręty2) dla drutów walcowanych obowiązują tylko wartości wytrzymałości na rozciąganie3) dla taśmy o grub. < 3 mm A80 mm, poza tym A5

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

Tablica 4:Własności mechaniczne niektórych nierdzewnych ferrytycznych stali odpornych na korozję w staniewyżarzonym w temperaturze pokojowej (według EN 10088, część 2 i 3)

66666

Page 9: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

77777

Page 10: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

3.2 Stale martenzytyczne

88888

okolicy 950 - 1050 0C; Schłodzenie może byćprzeprowadzone dużo wolniej aniżeli przyporównywalnych stalach niestopowych (npschłodzenie na powietrzu). Twardość tych stalijest tym większa, im wyższa jest zawartość C(tablica 5). W stanie ulepszonym uzyskuje sięwysokie wartości wytrzymałościowe. Wartościodporności na obciążenia dynamiczne mar-tenzytycznych stali chromowych w zależnościod temperatury wynikają z wykresu - Rys. 3.W mmmmmaaaaarrrrrttttteeeeennnnnzytyzytyzytyzytyzytycznczncznczncznyyyyyccccch sh sh sh sh stttttaaaaalllllaaaaaccccch nih nih nih nih nikkkkklllllooooowywywywywyccccch h h h h rolęwęgla przejmuje nikiel (na przykład 1.4313).Zdolność do ulepszania zostaje przy tymutrzymana, bez występowania szkodliwychskutków z tytułu podwyższonej zawartościwęgla (wytrącanie się węglików, wysokieutwardzenie). Ponadto ulepszalny na wskrośobszar wymiarów zostaje poszerzony na śre-dnice ponad 400 mm. Odporność na korozjęzostaje jeszcze podwyższona przez dodatekmolibdenu (1.4418). W zależności od kształtuwyrobu stale martenzytyczne są dostarczanew stanie wyżarzonym lub ulepszonym. Wyro-by, które dostarcza się w stanie zmiękczającowyżarzonym ( jak taśmy zimno i gorąco walco-wane i z nich przycięte na długość blachy),mogą być przerabiane plastycznie na zimno ina gorąco (np. gięcie, wytłaczanie, sztanco-wanie, wyciąganie wgłębne) przed podjęciemobróbki ulepszającej. Obróbka ulepszającaobejmuje hartowanie i następnie odpuszcza-nie do temperatur 650 - 750 0C. W wyniku ob-róbki odpuszczającej spada wytrzymałość awzrasta odporność na obciążenia dynamicz-ne. Na wykresie ulepszania dla stali 1.4021(rys. 4), który przedstawia się jako przykładdla tej grupy stali, można rozpoznać szerokizakres rodzajów własności wytrzymałościo-

W przypadku stali z 12-18 % Cr i zawartościachC od 0,1%, chodzi o stale, które w wysokichtemperaturach są całkowicie austenityczne.Jeśli zostaną one nagle schłodzone z zakresu

Zawartość CZawartość CZawartość CZawartość CZawartość C T w a r d o ś ćT w a r d o ś ćT w a r d o ś ćT w a r d o ś ćT w a r d o ś ćw % wagowow % wagowow % wagowow % wagowow % wagowo w HRCw HRCw HRCw HRCw HRC

0,10 400,15 460,20 500,25 530,40 560,70 581,00 60

austenitycznego, to znaczy, że ulegną zaharto-waniu, uzyskują one wówczas strukturęmartenzytyczną. Temperatury austenizacjimieszczą się w zależności od gatunku stali, w

Rys.3: Krzywetemperatury pracy

udarnościowej różnychstali odpornych

na korozję(wg R. Oppenheima)

Tablica 5: Wpływzawartości wegla na

twardość marten-zytycznych stali

odpornych na korozję,zahartowanych

i odprężonych(Schierhold).

Żyletki do golenia z martenzytycznejstali nierdzewnej

Prac

a ud

arno

ścio

wa

(pró

bki D

VM) w

J

stale austenityznemartenzytyczne stale nikoweferrytyczne stale z zaw. 17% Crmartenzytyczne stale z zaw. 13% Cr

temperatura badania w 0C

Page 11: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

Oznaczenie stali Postać wyrobu 1) Umowna granica Wytrz. na Wydłuż. przy Odporność na korozję Grubość lub średnia plastyczn 2) rozciąg. zerwaniu3) międzykrystal. w stanie

maks. mm N/mm2 % minwzdłuż poprzeczn

Znak Numer N/mm2 min. dostawy spawanym

X5CrNi18-10 1.4301 t.zw. 6 230 260 540/750 45 tak niet.gw. 12 210 250 520/720

bl. 75 210 250 520/720d.pr. 160 190 - 500/700

X4CrNi18-12 1.4303 t.zw. 6 220 250 500/650 45 tak nied.pr. 160 190 - 500/750

X8CrNiS18-9 1.4305 bl. 75 190 230 500/700 35 nie nied.pr. 160 190 - 500/750

X2CrNi19-11 1.4306 t.zw. 6 220 250 520/670 45 tak takX2CrNi18-9 1.4307 t.gw. 12 200 240 520/670

bl. 75 200 240 500/650d.pr 160 180 - 460/680

X2CrNiN18-10 1.4311 t.zw. 6 290 320 550/750 40 tak takt.gw. 12 270 310 550/750

bl. 75 270 310 550/750d.pr. 160 270 - 550/760

X6CrNiTi18-10 1.4541 t.zw. 6 220 250 520/720 40 tak takt.gw. 12 200 240 520/720

bl. 75 200 240 500/700d.pr. 160 190 500/700

X6CrNiNb 1.4550 t.zw. 6 220 250 520/720 40 tak tak18-10 t.gw. 12 200 240 520/720

bl. 75 200 240 500/700d.pr. 160 205 - 510/740

X10CrNi18-8 1.4310 t.zw. 6 250 280 600/950 40 nie nied.pr. 40 195 - 500/750

wych, jakie można osiągnąć poprzez obróbkęcieplną. Ze względu na najlepszą odpornośćna korozję należy przede wszystkim dotrzymy-wać zadane temperatury obróbki cieplnej.Warunkiem dostatecznej odporności na ko-rozję jest jednak również odpowiednie wy-konanie powierzchni, które osiąga się przeznastępujące zaraz potem trawienie lub do-kładne szlifowanie i polerowanie. Ta grupastali z uwagi na jej wysoką odporność naścieranie i wytrzymałość na przecinanie znaj-duje szerokie zastosowanie.

99999

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

Rys 4: Wykres ulepszania stali- materiał Nr 1.4021;hartowanie: 1000 0C/olej, odpuszczanie: temperatu-

ra odpuszczania 2 h/na powietrzu (wg Schierholda)

Wyt

rzym

ałoś

ć na

rozc

iąga

nie

oraz

um

owna

gra

nica

pla

styc

znoś

ci

Temperatura odpuszczania w 0C

Prze

węż

enie

w %

Wyd

łuże

nie

w %

(Lo

= 5

do)

Wytrzymałość na rozciąganie

Umowna granica plastyczności

Przewężenie

Wydłużenie

Page 12: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

Oznaczenie stali Postać wyrobu 1) Umowna granica Wytrz. na Wydłuż. przy Odporność na korozję Grubość lub średnia plastyczn 2) rozciąg. zerwaniu3) międzykrystal. w stanie

maks. mm N/mm2 % minwzdłuż poprzeczn

Znak Numer N/mm2 min. dostawy spawanym

X2CrNiN18-7 1.4318 t.zw. 6 350 380 650/850 35 tak takt.gw. 12 330 370 650/850 35

bl. 75 330 370 630/830 45

X5CrNiMo 1.4401 t.zw. 6 240 270 530/680 40 tak nie17-12-2 t.gw. 12 220 260 530/680

bl. 75 220 260 520/670 45d.pr. 160 200 - 500/700 40

X2CrNiMo 1.4404 t.zw. 6 240 270 530/680 40 tak tak17-12-2 t.gw. 12 220 260 530/680 40

bl. 75 220 260 520/670 45d.pr. 160 200 - 500/700 40

X6CrNiMoTi 1.4571 t.zw. 6 240 270 540/690 40 tak tak17-12-2 t.gw. 12 220 260 540/690

bl. 75 220 260 520/670d.pr. 160 200 - 500/700

X1CrNiMoTi 1.4561 w.p. 20 190 490/690 40 tak tak18-13-2

X1CrNiMoN 1.4465 w.p. 30 260 540/740 35 tak tak25-25-2 pr. 160

d. 20

X2CrNiMo 1.4429 t.zw. 6 300 330 580/780 35 tak tak17-13-3 t.gw. 12 280 320 580/780 35

bl. 75 280 320 580/780 40d.pr. 160 280 - 580/800 40

X2CrNiMo 1.4435 t.zw. 6 240 270 550/700 40 tak tak18-14-3 t.gw. 12 220 260 550/700 40

bl. 75 220 260 520/670 45d.pr. 160 200 - 500/700 40

X3CrNiMo 1.4436 t.zw. 6 240 270 550/700 40 tak nie17-13-3 t.gw. 12 220 260 550/700

bl. 75 220 260 530/730d.pr. 160 200 - 500/700

X2CrNiMnMo 1.4565 w.p. 30 420 800/950 35 tak takNbN25-18-5-4 pr. 160

d. 20

X2CrNiMoN 1.4439 t.zw. 6 290 320 580/780 35 tak tak17-13-5 t.gw. 12 270 310 580/780 35

bl. 75 270 310 580/780 40d.pr. 160 280 - 580/800 35

X1NiCrMoCu 1.4539 t.zw. 6 240 270 530/730 35 tak takN25-20-5 t.gw. 12 220 260 530/730

bl. 75 220 260 520/720d.pr. 160 230 - 530/730

X1NiCrMoCu 1.4529 bl. 75 300 340 650/850 40 tak takN25-20-7 d.pr. 160 300 - 650/850

X2CrNiMo 1.4462 t.zw. 6 480 660/950 20 tak takN22-5-3 t.gw. 12 480 660/950 25

bl. 75 480 640/840 25d.pr. 160 450 650/880 25

1) t.zw. = taśma zimnolwalcowana; t.gw. = taśma gorącowalcowana; bl. = blacha; d. = drut; pr. = pręty2) dla walcówki obowiązują tylko wartości wytrzymałości na rozciąganie3) taśmy < 3 mm grubości A80 mm, poza tym A5

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

Tablica 6: Własności mechaniczne znormalizowanych stali odpornych na korozję austenitycznych jak również stali austenityczno-ferrytycznych 1.4462 w stanie jak dostarczono, w temperaturze pokojowej (według EN 10088 część 2 i 3)

1010101010

Page 13: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

3.3 Stale austenityczne

1111111111

stopowej. Wpływ ważnych dla stali odpornychna korozję pierwiastków stopowych naumowną granicę plastyczności jest przedsta-wiony na rys. 6: pierwiastki węgiel (C) orazazot (N) wykazują największą skuteczność.Jednakże rezygnuje się z dodawania węgla zprzyczyn chemiczno-korozyjnych. W porów-naniu z węglem dodatek azotu do stopu przy-nosi tę korzyść, że obok poprawy wytrzyma-łości podwyższona zostaje również odpornośćna korozję.Stalami austenitycznymi z zawartością azotusą na przykład stale 1.4311, 1.4318, 1.4406lub 1.4439. Poprzez ukierunkowany dobórzawartości składników stopowych możliwejest podniesienie umownej granicy plastycz-ności nawet do wartości pow. 400 N/mm2

(1.4565).Wysoka zdolność do wydłużeniazdolność do wydłużeniazdolność do wydłużeniazdolność do wydłużeniazdolność do wydłużenia -wartości wydłużenia przy zerwaniu stali

Austenityczne stale CrNi o zawartości 8 % Nioferują szczególnie korzystną kombinacjępodatności do obróbki, własności me-chanicznych i odporności na korozję. Zalecasię ich stosowanie w wielu dziedzinach istanowią one najważniejszą grupę staliodpornych na korozję.Najważniejszą własnością tej grupy stali jestwysoka odporność na korozję, która w miaręwzrostu dodatków stopowych, w szcze-gólności chromu i molibdenu, zwiększa sięjeszcze bardziej (patrz tablica 1 oraz rozdział4.2).Tak samo jak przy stalach ferrytycznych,również przy stalach austenitycznych dlauzyskania dobrych własności technolo-gicznych (tablica 6) konieczna jest strukturadrobnoziarnista. Jako końcowy etap obróbkicieplnej stosuje się wyżarzanie odpuszcza-jące w temperaturach 1000 i 1150 0C znastępującym potem schłodzeniem w wodzielub na powietrzu, aby uniknąć tworzenia sięwytrąceń. Stale austenityczne w przeci-wieństwie do stali martenzytycznych nie sąhartowalne.Dla określonych obszarów zastosowańwymagane są stale austenityczne o wyższejwytrzymałości. Wzrost granicy plastycznościmożna na przykład osiągnąć poprzez obróbkęplastyczną na zimno. Tak więc w zależnościod stopnia takiej obróbki można uzyskać różnestopnie umocnienia. Wyższą skłonność doumocnienia na zimno stali austenitycznych wporównaniu ze stalami ferrytycznymiprzedstawia rys. 5. Przy obróbce plastycznejna zimno może dodatkowo dojść doutworzenia się martenzytu odkształcenio-wego.Inną możliwością jest utwardzanie roztworowepoprzez przedsięwzięcia z zakresu techniki

Rys. 5: Umacniające zachowanie się niektórych stali odpornych na korozję

wyt

rzym

ałoś

ć na

rozc

iąga

nie

i um

owna

gra

nica

pla

styc

znoś

ci w

N/ m

m2

zgniot wzdłużny w %

wytrzymałość na rozciąganieumowna granica plastyczności

Page 14: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

austenitycznych (patrz tablica 6) są prawiedwukrotnie wyższe niż dla stali ferrytycznych-prowadzi to do bardzo dobrej zdolności doprzeróbki plastycznej na zimno. Z tegowynikają korzystne zdolności do głębokiegotłoczenia i do obciągania jak również dodobrego podwijania krawędzi.

Szczególne znaczenie mają również wyższewartości robocze udarności, które aż dobardzo niskich temperatur leżą na wysokimpoziomie (rys. 3). Stąd stale odporne na koroz-ję, ciągliwe w niskich temperaturach, mogąbyć zastosowane w urządzeniach, pracują-cych w temperaturach do minus 269 0C .

bardziej na znaczeniu. Dotyczy to w szcze-gólności stali X2CrNiMoN 22-5-3 (materiał Nr1.4462).Stal 1.4462 zawiera ok. 22 % Cr, ok. 5 % Nioraz 3 % Mo jak również azot (patrz tablica 1).Prowadzi to do wyważonej struktury auste-nityczno-ferrytycznej (z reguły 50 : 50).Z tablicy 6 wynika, że umowna granica plas-tyczności leży wyraźnie powyżej tej granicydla stali austenitycznych. Osiągane są mimoto dobre wskaźniki odporności na obciążeniadynamiczne. Dalej trzeba podkreślić korzystneparametry wytrzymałości zmęczeniowej tejstali również w mediach korozyjnych.Rozważając zachowanie się korozyjneaustenityczno-ferrytycznych stali odpornychna korozję należy podkreślić ich - w stosunkudo stali austenitycznych - lepszą odpornośćna wywoływaną przez chlorki korozję naprę-żeniową.

Spawalność stali austenityczno-ferrytycznychnie stwarza żadnych problemów, jeśli przes-trzegane są reguły spawania. Z uwagi na ichogólnie dobry profil własności, istnieje szero-kie spektrum zastosowań dla tych stali głów-nie w dziedzinie budowy aparatury chemicz-nej, w ochronie środowiska i w technicemorskiej.

3. 4 Stale austenityczno-ferrytyczne

Stale austenityczno-ferrytyczne, z uwagi naich dwa składniki struktury, określane częstojako stale podwójne (Duplex) zyskują coraz

Ostatnio uzyskano tak zwane stale “Super-duplex” o jeszcze bardziej ulepszonej od-porności na korozję. Zawierają one ok. 25 %Cr, 7 % Ni, 3,5 % Mo jak również azot i częś-ciowo dalsze dodatki.

Rys. 6: Wpływ niektórych pierwiastkówstopowych na umowną granicę plastycznościstali austenitycznej(według V. J. Mc Neely i D. T. Llevellyn)

1212121212

zmia

na u

mow

nej g

rani

cy p

last

yczn

ości

w N

/ mm

2

zawartość składników stopowych w % ( w przypadku C oraz N w 0,1 %)

Page 15: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

4.1 Uwagi ogólne

Jak wiadomo, stale odporne na korozję, w po-równaniu ze stalami niestopowymi i niskosto-powymi wykazują wyraźnie podwyższoną od-porność korozyjna. Są one odporne na licznemedia agresywne i nie wymagają żadnego dal-szego zabezpieczenia powierzchni. Tą pasyw-ność powoduje dodatek minimum 10,5 % Crdo żelaza. W przypadku mechanicznego usz-kodzenia powłoki pasywnej, warstwa ta ulegasamoczynnemu odtworzeniu. Odporność ko-rozyjna stali odpornych na korozję jest przedewszystkim uzależniona od składu stopowegostali, ponadto od jej powierzchni i stanu jejstruktury. Z tego względu dla odporności nakorozję istotnym jest dobór właściwego gatun-ku stali w odpowiednim stanie obróbki cieplneji z prawidłowo obrobioną powierzchnią.

4. 2 Rodzaje korozjiUbytkowa korozja powierzchniowaUbytkowa korozja powierzchniowaUbytkowa korozja powierzchniowaUbytkowa korozja powierzchniowaUbytkowa korozja powierzchniowaUbytkowa korozja powierzchniowa charak-teryzuje się równomiernym lub w przybliżeniurównomiernym ubytkiem. Z reguły stopień ubyt-ku poniżej 0,1 mm/ rocznie uważa się za dos-tateczną odporność na korozję powierzchnio-wą. Dla określenia stopnia ubytku masy na jed-nostkę powierzchni obowiązuje w stalachodpornych na korozję stosunek 1 g/h x m2 -1,1 mm/a. Równomierna korozja powierzchni-owa na stalach odpornych na korozję możewystępować tylko w kwasach i silnych ługach.Jest ona określana w dużym stopniu przez składstopu. Tak więc na przykład stale chromowez zaw. 17 % Cr są dużo bardziej odporne aniżelistale z 13% Cr. Jeszcze wyższą odporność nakorozję powierzchniową wykazują austenitycz-ne stale chromowo-niklowe. Dodatkowo w wie-lu przypadkach można podwyższyć dalej odpor-ność przez wprowadzenie molibdenu do stopu.

Korozja wżerowa (pitting)Korozja wżerowa (pitting)Korozja wżerowa (pitting)Korozja wżerowa (pitting)Korozja wżerowa (pitting)Korozja wżerowa może wystąpić, gdy warstwapasywna zostanie przełamana lokalnie. Jeśliwystępują jony chlorku, szczególnie w pod-wyższonych temperaturach, mogą w tych miej-scach powstawać otworki - często tylko jakbyukłucia igłą. Niebezpieczeństwo korozjiwżerowej zwiększa się w wyniku kumulowaniasię na powierzchni osadów, obcej rdzy, resztekżużla i barwnych nalotów.Przez dalsze zwiększenie zawartości chromu,w szczególności przez dodanie molibdenu iczęściowo azotu, odporność na korozję wże-rową zostaje podwyższona. Wyraża się to takzw. Sumą Działania:Sumą Działania:Sumą Działania:Sumą Działania:Sumą Działania:

W = % Cr + 3,3 x % MoW = % Cr + 3,3 x % MoW = % Cr + 3,3 x % MoW = % Cr + 3,3 x % MoW = % Cr + 3,3 x % Mo

Przy bardzo wysoko stopowych stalach aus-tenitycznych i ferrytyczno-austenitycznych dosumy działania włącza się także pierwiastekstopowy azot z zastosowaniem różnychwspółczynników.

Korozja szczelinowaKorozja szczelinowaKorozja szczelinowaKorozja szczelinowaKorozja szczelinowaKorozja szczelinowa - jak to już wskazujesama nazwa - związana jest z występowaniemszczelin czy rys. Te mogą być uzależnione odkonstrukcji lub eksploatacji (np. osady).Jako że korozja szczelinowa podlega w za-sadzie tym samym mechanizmom co korozjawżerowa, obowiązują tu informacje podanejuż wyżej łącznie z wpływem dodatków sto-powych oraz tzw. “ sumą działania”.

Korozja naprężeniowaKorozja naprężeniowaKorozja naprężeniowaKorozja naprężeniowaKorozja naprężeniowaPrzy tym rodzaju korozji powstają pęknięcia,które w stalach odpornych na korozję prze-biegają na ogół śródkrystalicznie. Korozja na-prężeniowa jest możliwa tylko, gdy występująrównocześnie trzy następujące warunki:a) powierzchnia elementu konstrukcyjne-

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z JĘ

4 Odporność na korozję

1313131313

Page 16: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

go jest pod naprężeniem rozciągającym,b) działanie jednego specyficznie działa-

jącego medium (przeważnie jony chlor-ków),

c) skłonność materiału do korozji naprę-żeniowej.

W przypadku naprężeń rozciągających obo-jętnym jest, czy wywierane one są od zewnątrzprzez rozciąganie lub naprężenia gnące, albosą to naprężenia własne (np. na skutek spa-wania, walcowania na zimno lub głębokiegotłoczenia). Naprężenia rozciągające możnarozładować przez śrutowanie.Standardowe stale austenityczne CrNi orazCrNiMo są w roztworach chlorków bardziejpodatne na korozję naprężeniową aniżeli staleferrytyczne i austenityczno-ferrytyczne.Przy stalach austenitycznych można poprawićw dużym stopniu odporność na korozję naprę-żeniową przez podwyższenie zawartości niklu.

Korozja zmęczeniowaKorozja zmęczeniowaKorozja zmęczeniowaKorozja zmęczeniowaKorozja zmęczeniowaPrzy czystym obciążeniu zmęczeniowym (bezobciążenia korozją) występuje dolne napręże-nie przemienne, poniżej którego nie obserwu-je się żadnego pęknięcia, czyli wytrzymałośćzmęczeniowa. W przeciwieństwie do tego wprzypadku korozji zmęczeniowej brak jestprzeważnie wytrzymałości zmęczeniowej i stalmoże pęknąć także poniżej tej granicy.W odróżnieniu od korozji naprężeniowej, którawystępuje tylko w specyficznie oddziałującychmediach (patrz wyżej), korozja zmęczeniowamoże wystąpić w zasadzie we wszystkich koro-zyjnie działających mediach w połączeniu zprzemiennymi obciążeniami.Odporność na korozję zmęczeniową wzrasta: w miarę rosnącej odporności na korozję

materiału w danym medium, w miarę rosnącej wytrzymałości stali.

Tego rodzaju korozja praktycznie nie wystę-puje w wielu dziedzinach jak np. w budownict-wie i w obszarze dóbr konsumpcyjnych.

KKKKKorororororooooozzzzzjjjjjaaaaa międzyk międzyk międzyk międzyk międzykrrrrryyyyyssssstttttaaaaalllllicznicznicznicznicznaaaaaKorozja międzykrystaliczna nie stanowi już dzi-siaj problemu przy właściwym doborze mate-riału. Korozja międzykrystaliczna może wystą-pić w kwaśnych mediach, gdy w wyniku dzia-łania ciepła ( pomiędzy 450 a 850 0C przy sta-lach austenitycznych i powyżej 900 0C przy sta-lach ferrytycznych) wytrącają się na granicachziaren węgliki chromu. Takie działanie ciepławystępuje na przykład przy spawaniu, w blis-kości spoiny (strefa wpływu ciepła). Powodujeono lokalne zubożenie zawartości chromu wokolicy wytrąconych węglików chromu.

W praktyce, korozji międzykrystalicznej w sta-lach austenitycznych zapobiega się przez moc-ne zredukowanie zawartości węgla lub zwią-zanie węgla przez dodanie tytanu lub niobu.Rozpuszczalność węgla w stalach ferrytycz-nych jest o wiele mniejsza. Z tego względuprzy schłodzeniu z temperatury wyżarzaniarozpuszczającego nie da się stłumić w tychstalach wytrącania się węglików chromu. Moż-na jednak cofnąć zubożenie zawartości chro-mu na granicach ziaren i skłonność do korozjimiędzykrystalicznej przez wyżarzenie sta-bilizujące w temperaturze 750 do 800 0C.Materiały dostarczane z tego rodzaju obróbkącieplną są odporne na korozję międzykrysta-liczną, chyba że w wyniku dalszej obróbkicieplnej (np. spawania) dojdzie do dodatko-wego wytrącania się węglików chromu. Jednakmożna również temu zapobiec przez dodanieniobu lub tytanu. Dostatecznej odporności nakorozję międzykrystaliczną w stalach ferry-tycznych nie można osiągnąć przez samo obni-żenie zawartości węgla.

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

1414141414

Page 17: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

KKKKKorororororooooozzzzzjjjjjaaaaa k k k k kooooontntntntntaaaaaktktktktktooooowwwwwaaaaa (s (s (s (s (styktyktyktyktykooooowwwwwa)a)a)a)a)Korozja kontaktowa może powstać, gdy zró-żnicowane materiały metaliczne znajdują sięwe wzajemnym styku i są zwilżone elektroli-tem. Materiał mniej szlachetny (anoda) zostajezaatakowany w miejscu styku i przechodzi doroztworu. Materiał bardziej szlachetny (kato-da) nie jest atakowany. W praktyce stale od-porne na korozję wobec wielu innych materia-łów metalicznych, takich jak stale niestopowei niskostopowe jak również aluminium sąmateriałami szlachetniejszymi.Korozja kontaktowa może wystąpić szczegól-nie wtedy, jeśli powierzchnia szlachetniejsze-go materiału w stosunku do powierzchni ma-teriału mniej szlachetnego jest duża.

4.3 Wskazówkiodnośnie zastosowania

Stale 1.4301 oraz 1.4541 są odporne korozyj-nie w normalnej atmosferze zewnętrznej i ztego względu nadają się w równym stopniudo zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych.Stale 1.4401 oraz 1.4571 są do pewnego stop-nia również dość odporne w atmosferze zawie-rającej chlorki względnie dwutlenek siarki i ztego względu przydatne do zastosowania watmosferze przemysłowej jak i na terenachnadmorskich.Odporność na korozję stali 1.4016 jest mniej-sza niż wyżej wymienionych stali CrNi (Mo),także stal 1.4016 jest stosowana przedewszystkim wewnątrz pomieszczeń.O odporności na korozję w różnych mediach/chemikaliach informują:tabele i wykresy odporności wydane przezproducentów stali.

5 Przydatność do spawaniaW wielu obszarach zastosowań stali odpor-nych na korozję jedną z najważniejszych włas-

ności przerobowych jest ssssspppppaaaaawwwwwaaaaalnlnlnlnlność.ość.ość.ość.ość. Obokwymaganych własności wytrzymałościowychi odporności na obciążenia dynamiczne po-łączeń spawanych, odporność na korozję sa-mej spoiny jak również strefy oddziaływaniaciepła musi odpowiadać odporności materiałupodstawowego. Bezpieczeństwo i trwałośćużytkowania całej konstrukcji spawanej za-leży bezpośrednio od dobrej jakości spoiny.Dla spełnienia tych wymogów trzeba zasto-sować obok odpowiednich dodatków spawal-niczych również najlepsze techniki spawal-nicze w połączeniu ze staranną obróbką wy-kańczającą spoiny. Przeważnie niemal wszyst-kie stale odporne na korozję można łączyćwszystkimi w praktyce typowymi metodami spa-wania i zgrzewania oporowego. Odradza sięstosowanie metody spawania autogenicznego.StStStStStaaaaallllleeeee f f f f feeeeerrrrrrrrrrytyytyytyytyytyczneczneczneczneczne nadają się do spawania,przy czym jednak trzeba liczyć się ze zmniej-szeniem ciągliwości. Przy wysokich wymaga-niach w zakresie odporności na korozję w pier-wszym rzędzie stosuje się stale stabilizowane.Wszystkie stale ferrytyczne wykazują w strefiewpływu ciepła skłonność do mocnego wzros-tu ziaren i z tego powodu należy je spawaćprzy możliwie małym doprowadzaniu ciepła.Z uwagi na zmniejszoną ciągliwość w okoli-cach spoiny, w przypadku grubościennych ele-mentów budowlanych, stale ferrytyczne nie na-dają się na konstrukcje poddawane napręże-niom zmiennym, udarowym lub wywoływanymprzez drgania.Przy cieńszych zimnowalcowanych blachachi taśmach ta niedogodność jest mniejsza ani-żeli przy większych przekrojach, szczególniewtedy, gdy przy spawaniu wprowadzi się moż-liwie mało ciepła w obszar spoiny. W przypad-ku stali 1.4003 zapobiega się w dużym stopniutworzeniu grubych ziaren przez zastosowanie

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

5 Przydatność do spawania

1515151515

Page 18: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

innych rozwiązań techniki stopowej. Dziękikorzystnym własnościom mechanicznymrównież większe przekroje są spawalne bezobróbki cieplnej. W strefie wpływu ciepła stalwykazuje także dobrą charakterystykę zmę-czeniową, wytrzymałościową i zginania.Zabezpieczenie przed korozją międzykrysta-liczną w stanie spawanym zapewniają stabili-zowane stale ferrytyczne 1.4509, 1.4510,1.4511, 1.4512, 1.4520, 1.4521 oraz 1.4589.Podczas gdy ssssstttttaaaaallllleeeee m m m m maaaaarrrrrttttteeeeennnnnzytyzytyzytyzytyzytyczneczneczneczneczne z nie-wielkimi zawartościami węgla nadają się wa-runkowo do spawania, to takich stali z wyższy-mi zawartościami węgla nie spawa się.Zarówno dla stali ferrytycznych jak i dla stalimartenzytycznych zalecane są austenitycznedodatki spawalnicze (DIN 85 56) przy spawa-niu połączeniowym. Z uwagi na odporność nakorozję może być celowym pospawanie warst-wy wierzchniej tym samym materiałem.

AAAAAuuuuusssssttttteeeeenininininitytytytytyczneczneczneczneczne stale odporne na korozję dająsię spawać łatwiej aniżeli stale ferrytyczne,lecz trzeba tu również uwzględnić niektóreosobliwości: współczynnik rozszerzalności cieplnej

jest o ok. 50 % wyższy, co sprzyja pow-stawaniu odkształceń i naprężeńszczątkowych.

przewodność cieplna jest niższa o ok.

60 % i w wyniku tego ciepło koncentru-je się w strefie spawania. Można je sku-tecznie odprowadzać przy pomocy pod-kładek miedzianych.

Stale austenityczne, z uwagi na wymaganierównie dobrej odporności na korozję materiałupodstawowego i stopiwa, są spajane dodat-kami spawalniczymi tej samej jakości lub wy-sokostopowymi. Ich skład chemiczny jest takdobrany, że są one także zabezpieczone przedtworzeniem się pęknięć na gorąco podczasspawania. Gatunki stabilizowane tytanem lubniobem oraz stale z obniżoną zawartością wę-gla w stanie spawanym bez następczej obrób-ki cieplnej, są odporne na korozję międzykrys-taliczną (patrz rozdział 4.2). Jeśli grubość bla-chy wynosi ponad 5 mm, to należy ograniczyćwęgiel do wartości poniżej 0,03 %.Spawalność stali austenityczno-ferrytycznych(Duplex) z materiałem dodatkowym jest wyz-naczana głównie przez własności strefy od-działywania ciepła. Z tego względu należyzastosować odpowiednią technikę spawania.Do spawania zaleca się materiał dodatkowy zpodwyższoną zawartością niklu.Zabarwień nalotowych należy albo unikać(formowanie) albo też usuwać je starannie pospawaniu mechanicznie lub chemicznie, abyzapewnić odporność spoiny na korozję.

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

1616161616

Page 19: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

6 Podatnośćna przeróbkę plastyczną

Stale odporne na korozję charakteryzują sięz reguły dobrą plastycznością, dzięki czemuznajdują różnorodne zastosowanie. Szczegól-ne znaczenie mają wyroby płaskie ze staliodpornych na korozję, które uzyskują swojąwartość użytkową w wielu przypadkach do-piero w wyniku następnego procesu przek-ształcenia plastycznego.Do najważniejszych metod przekształcaniawyrobów płaskich zalicza się głębgłębgłębgłębgłęboooookkkkkieieieieie tło tło tło tło tło-----czenie.czenie.czenie.czenie.czenie.

W zależności od występującego stanu naprę-żenia rozróżnia się “prawdziwe” głębokietłoczenie (np. głębokie tłoczenie miseczko-we) i obciąganie. Przy “prawdziwym” głębo-kim tłoczeniu możliwe jest spływanie wykrojupoprzez pierścień ciągadła, podczas gdy przyobciąganiu wykrój jest trzymany sztywno przezdociskacz i spływanie nie jest możliwe. Odksz-tałcenie w tym przypadku następuje wyłączniekosztem grubości blachy. Wiele wykonanychplastycznie elementów, szczególnie tych oskomplikowanej geometrii stanowi kombinac-ję “prawdziwego” głębokiego tłoczenia i ob-ciągania.

Ponadto często stosowaną metodą prze-kształcania plastycznego wyrobów płaskichjest wyginanie. Może ono być przeprowadzanealbo na prasie krawędziowej w tłoczniku alboteż za pomocą profilowania rolkowego w klat-kach walcowniczych. Przykładem tego ostat-niego jest profilowanie na zimno i wytwarzanierur wzdłużnie spawanych.W przypadku wyrobów długich ze stali odpor-nych na korozję stosuje się w pierwszym rzędzie

objętościową obróbkę plastyczną na zimno.Należy do tego wyciskanie na zimno oraz spę-czanie na zimno. Jako dalszą metodę obróbkiplastycznej stosuje się przeciąganie. Ma onona celu doprowadzenie wyrobu do pożądane-go wymiaru (np. średnica drutu). W wieluprzypadkach jest jednak wymagane związanez odkształceniem umocnienie przez zgniot.Typowymi przykładami są przeciąganie drutusprężynowego jak również przeciąganie rurprzy produkcji rur precyzyjnych.

FFFFFeeeeerrrrrrrrrrytyytyytyytyytyczneczneczneczneczne stale odporne na korozję zacho-wują się względem wymaganych sił odkształ-cających w przybliżeniu tak, jak stale niesto-powe. W porównaniu jednak z niestopowymistalami głęboko tłocznymi są one ograniczonew swojej odkształcalności, ponieważ w ra-mach pożądanych własności najwyższy prio-rytet ma odporność na korozję, a nie podat-ność na przeróbkę plastyczną.Przy głębokim tłoczeniu miseczkowymferrytyczne stale odporne na korozję osiągają,dzięki ich dobrym właściwościom płynięcia,wysoki graniczny stosunek średnicy wykrojudo średnicy stempla ( âmax > 2,0 ). Przyobciążeniu w procesie obciągania stale te sąza to podat-ne na odkształcenia plastycznetylko w ograniczonym stopniu. Mimo tegoograniczenia stale ferrytyczne stosuje się wwielu dziedzinach. Popularnymi elementamitłoczonymi są na przykład pokrycia i okładzinyw architekturze, wytłoczki zlewozmywaków,wyroby płaskie, listwy ozdobne samochodów,połówki obudów katalizatorów jak równieżrury wzdłużnie spawane.

AAAAAuuuuusssssttttteeeeenininininitytytytytyczneczneczneczneczne stale odporne na korozję wporównaniu ze stalami niestopowymi iferrytycznymi stalami odpornymi na korozję

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

6 Podatnośćna przeróbkę plastyczną

1717171717

Page 20: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

1818181818

wykazują dużo większe umocnienie przezzgniot. Skutkiem tego jest wyraźnie wyższezapotrzebowanie siły przy odkształcaniuplastycznym. Typowe materiały austenitycznezmieniają się podczas przeróbki plastycznejczęściowo w martenzyt. Ta przemiana marten-zytyczna ma niekorzystny skutek jednakżetylko przy wielostopniowym odkształcaniuplastycznym. Jeśli to konieczne, to może byćona znów usunięta przez wyżarzanie między-operacyjne.

Przy głębokim tłoczeniu miseczkowym auste-

nityczne stale odporne na korozję osiągają wprzybliżeniu taki sam graniczny stosunekśrednicy wykroju do średnicy stempla jakferrytyczne stale odporne na korozję.

Wyraźnie korzystniejszą podatność plastycz-ną wykazują za to austenity przy naprężeniuw procesie obciągania. Z tego względu skom-plikowane części tłoczone wytwarzane sąprzede wszystkim z austenitycznych staliodpornych na korozję. Przykładem tego sąwewnętrzne drzwiczki i dna zmywarek donaczyń, zlewozmywaki, rury itp.

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

Page 21: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

7 Skrawalność

1919191919

Oznaczenie stali

Znak Numer Zawartość siarki w %

Stale automatowe

X14CrNoS17 1.4104X6CrMoS17 1.4105 0,15 do 0,35X8CrNiS18-9 1.4305

Stale z ulepszoną skrawalnością1)

X5CrNi18-10 1.4301X2CrNi19-11 1.4306X2CrNi18-9 1.4307X6CrNiTi18-10 1.4541 0,015 do 0,030X5CrNiMo17-12-2 1.4401X2CrNiMo17-12-2 1.4404X6CrNiMoTi17-12-2 1.4571

1) wybór typowych stali

Przy skrawaniu stali odpornych na korozjęszczególnie stale austenityczne uważane sąza trudne w obróbce. Na skrawalność tychstali mają niekorzystny wpływ wysokaskłonność do umacniania się przez zgniot,niska przewodność cieplna i dobra ciągliwość.Najważniejszym pierwiastkiem przyczyniają-cym się do poprawienia skrawalności jestsiarka.Stale odporne na korozję przewidziane doobróbki skrawaniem można podzielić tak, jak

to przedstawia tablica 7, na dwie grupy.Ponadto istnieją specjalne stale automatowedo specyficznych zastosowań.StStStStStaaaaallllleeeee aaaaautututututomomomomomaaaaatttttooooowwwwweeeee zawierają z reguły 0,15do 0,35 % S.Siarka tworzy w połączeniu z manganem siar-czek manganu, którego pozytywne oddziały-wanie na skrawalność znajduje potwierdzenie

w krótkich, łamliwych wiórach, gładszych po-wierzchniach obrabianych przedmiotów i wmniejszym zużyciu narzędzi (rys.7).Przy stalach automatowych należy zwrócićuwagę na pewne pogorszenie się odpornościna korozję. Stale drugiej grupy zawierają do-datek siarki od 0,015 do 0,030 % i znajdująsię tym samym jeszcze poniżej wartości gra-nicznych określonych normami. Przez usta-wienie określonej wielkości, ilości i rozmie-szczenia siarczków na przekroju materiału,

Rys. 7: Przykłady ukształtowania wiórówprzy różnych zawartościach siarki

Tablica 7: podział staliodpornych na korozjęna grupy skrawalności

Page 22: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

osiągane są - w porównaniu ze standardo-wymi stalami o wyraźnie niższych zawartoś-ciach siarki - dużo wyższe szybkości skrawa-nia i ponad 100 % dłuższe okresy trwałościnarzędzi. W porównaniu do klasycznych staliautomatowych wartości te są jednak niższe.

88888 Wykończenia powierzchniWykończenia powierzchniWykończenia powierzchniWykończenia powierzchniWykończenia powierzchni

Metalicznie czysta powierzchnia jest podsta-wowym warunkiem dobrej odporności na ko-rozję omawianych stali. Powierzchnie pokrytezgorzeliną należy doprowadzić do takiegostanu najpierw przez śrutowanie, szlifowanie,szczotkowanie lub/ i wytrawianie.W EN 10088 część 2 oraz 3 są podane w odnoś-nych tablicach rodzaje wykonania i stany po-wierzchni wyrobów ze stali odpornych nakorozję. Zestawienie i porównanie z poprzed-nimi określeniami DIN podano w Tablicy 8.Błyszcząco gładką powierzchnię stanu 2RBłyszcząco gładką powierzchnię stanu 2RBłyszcząco gładką powierzchnię stanu 2RBłyszcząco gładką powierzchnię stanu 2RBłyszcząco gładką powierzchnię stanu 2R(IIId)(IIId)(IIId)(IIId)(IIId) wykonuje się przeważnie dla blachi taśm do grubości maksymalnej 3,5 mm orazdla wyrobów ciągarni. Takie wykonanie jest zreguły mniej przydatne dla wyrobów o wielkiejpowierzchni (zniekształcenia refleksu). Tunależy preferować jjjjjeeeeedwdwdwdwdwaaaaabbbbbiściściściściścieieieieie m m m m maaaaatttttooooowywywywywystan 2B o rozproszonym połyskustan 2B o rozproszonym połyskustan 2B o rozproszonym połyskustan 2B o rozproszonym połyskustan 2B o rozproszonym połysku, któryz uwagi na subtelną postać powierzchni jestbardziej przydatny do głębokiego tłoczeniaaniżeli 2R.W przypadku stanu szlifowanego Gstanu szlifowanego Gstanu szlifowanego Gstanu szlifowanego Gstanu szlifowanego G samookreślenie szlifu, np. “ziarno 180” jest czasemnie wystarczające. Bardziej celową jest dosta-wa po uprzednim uzgodnieniu wzoru. Szlifmokry daje ogólnie powierzchnię błyszczącą

i przy tym mniej podatną na zabrudzenia niższlif suchy.Stan polerowany PStan polerowany PStan polerowany PStan polerowany PStan polerowany P wykonywany jestprzeważnie poza hutą, w następnym etapie uwtórnego przetwórcy. Obok polerowania me-chanicznego stosuje się polerowanie elek-trolityczne (elektropolerowanie). W ten spo-sób uzyskane bardzo błyszczące powierz-chnie mogą - przy zwykle różnorodnych spraw-dzonych zastosowaniach - powodować przywielkich powierzchniach nieznaczne znie-kształcenia refleksu (odbicia).Przy metmetmetmetmetodzodzodzodzodzieieieieie p p p p pooooollllliiiiissssspektrpektrpektrpektrpektraaaaalnejlnejlnejlnejlnej, w wynikuobróbki elektrochemicznej tworzą się na po-wierzchni przeźroczyste warstewki o gruboścido 0,3 cm, w których powstają dzięki inter-ferencji światła efekty barwne - w zależnościod grubości warstewki - niebieskie, złote, czer-wone do zielonego. Barwy te są nieczułe napromieniowanie ultrafioletowe, całkowicieodporne na działanie światła i bardzo wy-trzymałe na działanie czynników atmosferycz-nych. Przy wyższych temperaturach, jakiepowstają przy lutowaniu lub spawaniu, warst-wa ta ulega miejscowemu zniszczeniu.Szczególnie interesującym ukształtowaniempowierzchni stali odpornych na korozję jestdddddeeeeessssseeeeenininininiooooowwwwwaaaaanienienienienie i w i w i w i w i waaaaalclclclclcooooowwwwwaaaaanienienienienie wz wz wz wz wzorkorkorkorkorkówówówówów: Taśmyzimno walcowane uzyskują dzięki dodat-kowemu przewalcowaniu jedno- lub obustron-nie wytłoczone wzory. Przy tych blachachmożna osiągnąć ciekawe efekty.Powierzchnie odbijają światło w mniejszymstopniu i są odporne na zadrapania. Plamy iodciski palców nie są widoczne optycznie.

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

8 Wykończenia powierzchni

2020202020

Page 23: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

EN 10088 Rodzaj wykonania2) Wygląd Postać wyrobu3)

Oznacz. skrótowe.1) powierzchni2)

F W St HP

Gorąco 1U Gorąco formowane, bez obróbki Zgorzelina X X X Xwalcowane cieplnej, usuwania zgorzeliny bez walcowniczawzględniegorąco 1C Gorąco formowane, z obróbką cieplną, Zgorzelina X X X Xformowane usuwania zgorzeliny bez walcownicza

1E Gorąco formowane, z obróbką cieplną, Wolna od zgorzeliny X X X Xzgorzelina usunięta mechanicznie

1D Gorąco formowane, z obróbką Wolna od zgorzeliny X X Xcieplną trawione

1X Gorąco formowane, z obróbką cieplną, Metalicznie czyste Xwstępnie obrobione(złuszczone lub wstępnie obtozone)

Zimno 2H Umocnione przez zgniot Gładka, jasna X Xwalcowanewzględnie 2C Zimno walcowane, z obróbką cieplną, Gładka ze zgorzel. Xdalej bez usuwania zgorzeliny z obróbki cieplnejprzerobionena zimno 2E Zimno walcowane, z obróbką cieplną, Szorstka, tępa X

mechan. usunięta zgorzelina

2D Dalej przerobione na zimno, Gładka X Xz obróbką cieplną, trawione

2B Obrobione cieplnie, obrobione Bardziej gładka X(złuszczone), mechan. wygładzone niz 2D

2B Zimno walcowane, z obróbką cieplną, Bardziej gładka Xtrawione, dodatkowo zimno walcowane niz 2D

2R Zimno walcowane, Odbijająca światło, Xwyżarzone beznalotowo błyszcząca

2Q Zimno walcowane, zahartowane, Wolna od zgorzeliny Xodpuszczone, wolne od zgorzeliny

Wykonania 1G lub 2G Szlifowane X Xspecjalnewzględnie 1J lub 2J Szczotkowane lub polerowane Xszczególne na matowoobróbkikońcowe 1K lub 2K Polerowane na jedwabisty mat X

1P lub 2P Polerowane, polerowane na jasno X X

2F Zimno walcowane, z obróbką cieplną, Matowa X Xwtórnie zimno walcowaneszorstkimi walcami

1M lub 2M Pokryte wzorem X

2W Pofalowane X

2L Zabarwione X

1S lub 2S Z powłoką na powierzchni X

1) pierwsze miejsce 1 = gorąco walcowane wzgl. gorąco formowane; 2 = zimno walcowane wzgl. dalej przerabiane na zimno2) dokładna definicja i warunki brzegowe patrz EN 10088 część 2 oraz 33) F = wyroby płaskie; W = walcówka; St = pręty; P = profile; H = pólwyroby

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

2121212121

Tablica 8: Porównanie rodzajów wykonań i jakości stali odpornych na korozję według normy EN 10088 część 2 i 3 oraz DIN 17440/41

Page 24: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

99999 Własności fizyczneWłasności fizyczneWłasności fizyczneWłasności fizyczneWłasności fizyczne

Własności fizyczne niektórych wybranychgatunków stali zestawiono w Tablicy 9. Zwracasię uwagę na wyższą rozszerzalność cieplną iniższą przewodność cieplną stali austenitycz-nych. Ich oporność elektryczna jest wyższaniż w stalach niestopowych z uwagi na zawar-tość składników stopowych.Wyróżniającą cechą charakterystyczną po-między chromowymi stalami ferrytycznymi/martenzytycznymi a chromo-niklowymi stala-mi austenitycznymi jest magnesowalność. Wprzeciwieństwie do magnesowalnych stalichromowych, stale austenityczne wykazują wdużej mierze niemagnetyczne zachowanie sięw stanie po wyżarzeniu rozpuszczającym.Przeróbka plastyczna na zimno może prowa-dzić w przypadku stali austenitycznych do zmianstruktury (wytworzenie się martenzytu od-kształceniowego) tak, że potem występujeograniczona magnesowalność. Zawartość nik-

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

9 Własności fizyczne

2222222222

lu ma jednak istotny wpływ na magnesowal-ność austenitycznych stali odpornych na ko-rozję tak, że przy wyższych zawartościachniklu można w dużym stopniu zapobiec skłon-ności do magnetyzacji również w stanie poobróbce plastycznej na zimno. Nie magneso-walne stale o wartościach przenikalnościmaksym. 1,001 są również do dyspozycji.

Oznaczenie stali Gęstość Moduł Rozszerzalność Przewod- Pojemność Opórsprężyst. cieplna ność cieplna Elektry-podłużnej pomiędzy cieplna właściwa cznyprzy 20°C 20°C a: przy 20°C przy 20°C przy 20°C

100° 400°Znak Numer kg/dm3 kN/mm2 10-6 x K-1 W/(m x K) J/(kg x K) Ω x mm2/m

X6Cr17 1.4016 7,7 220 10,0 10,5 25 460 0,60

X2CrNi12 1.4003 7,7 220 10,4 11,6 25 430 0,60

X5CrNi18-10 1.4301 7,9 200 16,0 17,5 15 500 0,73

X6CrNiTi18-10 1.4541 7,9 200 16,0 17,5 15 500 0,73

X5CrNiMo17-12-2 1.4401 8,0 200 16,0 17,5 15 500 0,75

X6CrNiMoTi17-12-2 1.4571 8,0 200 16,5 18,5 15 500 0,75

X2CrNiMoN22-5-3 1.4462 7,8 200 13,0 - 15 500 0,80

Tablica 9: Orientacyjne dane o własnościach fizycznych niektórych stali według EN 10088 część 1

Page 25: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

10 Normalizacja

2323232323

1010101010 NormNormNormNormNormaaaaallllliiiiizzzzzaaaaacccccjjjjjaaaaa

Norma EN 10088 “Stale odporne na korozję”zastąpiła w dużej mierze normy dotychczaso-we. Norma EN 10088 dzieli się na:

Część 1: stale odporne na korozję -gatunki,

Część 2: techniczne warunki dostawydla blachy i taśmy ogólnegoprzeznaczenia,

Cześć 3: techniczne warunki dostawydla półwyrobów, prętów,walcówki i kształtownikówogólnego przeznaczenia.

W części 1części 1części 1części 1części 1 podany jest skład chemicznyobecnych 83 europejskich gatunków stali od-pornych na korozję. Należą do nich:

20 stali ferrytycznych, 20 stali martenzytycznych i

umacnianych wydzieleniowo, 37 stali austenitycznych, 6 stali austenityczno-ferrytycznych.

Tym samym została ujęta cała paleta staliodpornych na korozję, rozpoczynając od stalio podwyższonej odporności na korozję o zaw.min. 10,5 % Cr, aż do najwyżej stopowych ga-tunków, graniczących już ze stopami niklu.Ustalone w EN 10088 składy chemiczne staliobowiązują także dla wszystkich innych normEN oraz CEN dla stali odpornych na korozjęlub je obejmujących.

Odchylenia są dopuszczalne tylko w uzasad-nionych przypadkach. Jest to ważne, aby zapo-biec niepotrzebnej różnorodności gatunków.Część 1 zawiera ponadto orientacyjne dane ofizycznych własnościach stali jak również

wskazówki dla podziału gatunków i ustaleniapojęć.W normach wyrobów (części 2 i 3 ) wprowa-dzono zróżnicowanie - z punktu widzenia roz-porządzalności - na gatunki standardowe ispecjalne.

Całkowicie nowy jest system oznakowaniarrrrrodzodzodzodzodzaaaaaju wykju wykju wykju wykju wykooooonnnnnaaaaanininininiaaaaa, wz, wz, wz, wz, względnieględnieględnieględnieględnie wy wy wy wy wyglądugląduglądugląduglądupppppooooowwwwwieieieieierrrrrzzzzzccccchnihnihnihnihni (patrz Tablica 8). Systemalfanumeryczny obowiązuje w równej mierzedla wyrobów płaskich oraz długich. Wszystkiewyroby wykonane na gorąco są oznakowane1 1 1 1 1 (jedynką), a wszystkie wyroby wykonane nazimno: 22222 (dwójką). Do tego dochodzą literyrozpoznawcze dla każdego rodzaju wykona-nia względnie wyglądu powierzchni. Ujęte sąrównież wykonania specjalne jak: szlifowane(G), szczotkowane (J), polerowane na jedwa-bisty mat (K), polerowane na jasno (P). Celemuniknięcia podawania mylnych danych każdysprzedający i kupujący winien się zaznajomićz tym nowym systemem.

Dla lepszego wykorzystania wytrzymałościzwiązanej z danym wyrobem w tej ilościowonajważniejszej grupie wyrobów, w częścczęścczęścczęścczęści 2i 2i 2i 2i 2przy mechaniczno-technologicznych włas-nościach wyrobów płaskich, po raz pierwszyzróżnicowano najważniejszą własność:umowną granicę plastyczności osobno dlataśmy zimno walcowanej (< 6 mm), taśmy go-rąco walcowanej (< 12 mm) oraz blachy gorącowalcowanej (< 75 mm).

W części 3części 3części 3części 3części 3 zostały opisane własności me-chaniczno- technologiczne wyrobów długich.Nowy system oznakowania wyglądu powierz-chni (patrz Tablica 8) obowiązuje również dlawyrobów długich. Dla niektórych rodzajów wy-

Page 26: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę

2424242424

Wyrób Zakres obowiązywania EN (Przewidyw.)zakres obowiązywania

Taśma zimno- i gorąco Ogólne zastosowanie EN 10088-2 1995 - 08walcowana, blacha gorącowalcowana

Półwyroby, pręty, walcówka, Ogólne zastosowanie EN 10088-3 1995 - 08profile

Taśma zimno- i gorąco Zbiorniki ciśnieniowe EN 10088-7 2000 -03walcowana, blacha gorącowalcowana

Pręty Zbiorniki ciśnieniowe EN 10272 2000 - 03

Rury i złączki rurowe Transport wodnistychcieczy, łączn. z wodą pitną Pr EN 10392 pr en 1999 - 1

Rury bez szwu Zbiorniki ciśnieniowe EN 10216-5

Rury spawane Zbiorniki ciśnieniowe EN 10217-7

Odkuwki Ogólne zastosowania EN 10250-4 2000 - 02

Odkuwiki Zbiorniki ciśnieniowe EN 10222-5 2000 - 02

Walcówka, pręty Złączki do spęczanina na zimno EN 10269 1999 - 11i wyciskania na zimno EN 10263-5 Pr EN

Drut Pprężyny Pr EN 10270-3 Pr EN 1996 - 01Drut na liny EN 10264-4 Pr EN 1995 - 10

Zimno- i gorąco walcowana Żaroodporne stale i stopy EN 10095 1999 - 07taśma, gorąco walcowanablachapółwyroby, pręty, walcówka,profile

Staliwo nierdzewne Ogólne zastosowanie EN 10283 1998 - 12

Staliwo nierdzewne Zbiorniki ciśnieniowe EN 10213-4 1996 - 01

konania podane są wskazówki informująceco do mającej być przypisanej klasy tolerancjiIT (częściowo zakresy IT), które jednakże stająsię wiążące dopiero wtedy, gdy zostanąuzgodnione przy zamawianiu. Wymagania co

do wyglądu powierzchni dla gorąco wal-cowanej stali prętowej i walcówki należy wdanym przypadku uzgadniać według EN10221 - Klasy Jakości Powierzchni.

Tablica 10: Przegląd nowych norm EN na wyroby ze stali odpornych na korozję

Page 27: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

LeereSeite

Page 28: Własności stali odpornych na korozję · 2017-07-19 · W Ł A S N O Ś C I S T A L I O D P O R N Y C H N A K O R O Z J Ę 2 Podział stali odpornych na korozję 3 Tablica 1 zawiera

Diamant Building - Bd A. Reyers 80 - 1030 Bruksela - Belgia - Tel.: +32 2 706 82 67 - Fax: -69 - e-mail [email protected] - www.euro-inox.org

ISBN 2-87997-083-0