Stal nierdzewna, znana również jako stal kwasoodporna, to materiał o szerokim spektrum zastosowań w różnych branżach. Jej popularność wynika z unikalnych właściwości, takich jak odporność na korozję, wysoka wytrzymałość i estetyczny wygląd. Jednak, aby w pełni wykorzystać potencjał tego materiału, konieczne jest zrozumienie różnorodności gatunków stali nierdzewnej dostępnych na rynku. W tym artykule omówimy poszczególne gatunki stali nierdzewnej, ich właściwości oraz zastosowania.

Różne rodzaje stali nierdzewnej – podział i klasyfikacja

Trwałość, estetyka i ekologia – to trzy filary, na których opiera się popularność stali nierdzewnej. Ten wszechstronny materiał jest odporny na korozję, żaroodporny, biologicznie neutralny i w pełni recyklingowalny. Dodatkowo charakteryzuje się wysoką wytrzymałością w stosunku do wagi, co otwiera szerokie możliwości w zakresie przeróbki i zastosowań.

Podział stali nierdzewnej opiera się na ich składzie chemicznym, mikrostrukturze oraz właściwościach. Najczęściej spotykanym podziałem jest podział na podstawowe grupy: stal austenityczna, stal ferrytyczna, stal martenzytyczna oraz stal ferrytyczno-austenityczna (duplex).

Stal austenityczna

Austenityczne stale nierdzewne to najpopularniejsza grupa stali nierdzewnych, stanowiąca około 70% całkowitej produkcji. Charakteryzują się one wysoką odpornością na korozję, doskonałymi właściwościami mechanicznymi oraz niemagnetycznymi właściwościami. W składzie chemicznym tych stali dominują chrom i nikiel, a dodatek molibdenu zwiększa ich odporność na korozję w środowisku chlorkowym.

• Właściwości: Wysoka odporność na korozję, doskonałe właściwości mechaniczne, niemagnetyczne właściwości, dobra spawalność, wysoka ciągliwość.
• Zastosowania: Przemysł spożywczy (np. zbiorniki, rurociągi, armatura), przemysł chemiczny (np. aparatura, reaktory), budownictwo (np. elementy konstrukcyjne, fasady), sprzęt AGD, elementy złączne.
• Przykłady gatunków: AISI 304, AISI 316, AISI 321.

W przypadku stali austenitycznej wyróżnia się pięć kategorii – od A1 do A5.

Stal nierdzewna A1

Stale nierdzewne A1 (np. AISI 303/ 1.4305) są niespawalne. Zwykle używa się ich w branży obróbki skrawaniem. Ponieważ mają dużą zawartość siarki, są mniej odporne na rdzewienie w porównaniu z innymi odmianami stali nierdzewnej. Z tego powodu nie powinno się ich stosować w środowisku kwaśnym i zasadowym – pojawia się wtedy duże ryzyko korozji szczelinowej.

Stal nierdzewna A2

Stale nierdzewne A2 są najczęściej stosowanym rodzajem z grupy stali austenitycznych, szczególnie w odmianach gatunkowych 1.4301/ AISI 304 oraz 1.4307/ AISI 304L. Duża zawartość chromu (Cr) i niklu (Ni) sprawia, że w większości przypadków wykazują dobrą odporność na korozję oraz zjawiska zachodzące w lądowym środowisku naturalnym. Wykorzystuje się je m.in. w budownictwie i przy produkcji elektroniki oraz sprzętu AGD, a także w branży medycznej czy fotowoltaicznej. Stali nierdzewnej A2 nie należy stosować w środowisku kwasowym, chlorowym oraz zasadowym.

Stal nierdzewna A3

Stale nierdzewne A3 są stabilizowane, co oznacza, że mają obniżoną zawartość węgla oraz są wzbogacone o Tytan (Ti) lub Niob (Nb). Posiadają wysoką odporność na korozję międzykrystaliczną. Najczęściej wykorzystywanymi odmianami z tej grupy są AISI 321/ EN1.4541 oraz AISI 347/ EN 1.4550.

Stal nierdzewna A4

Najpopularniejszą odmianą stali nierdzewnej A4 jest 1.4401/ AISI 316, nazywana potocznie stalą kwasoodporną. Dzięki dodatkowi Molibdenu (Mo), ma zwiększoną odporność na korozję przy dużym stężeniu chloru, kwasu siarkowego oraz zasad. Wykorzystuje się ją m.in. w przemyśle morskim, stoczniowym, spożywczym, a także w oczyszczalniach, wodociągach, budownictwie czy farmaceutyce.

Stal nierdzewna A5

Ostatni rodzaj stali austenitycznych ma właściwości rodzaju A4, ale jest zaliczany do grup stali stabilizowanych (z dodatkiem Tytanu lub Niobu). Dzięki tym pierwiastkom ma jeszcze większą odporność na korozję międzykrystaliczną – zapobiega wytrącaniu się węglików chromu. Najczęściej klasyfikuje się ją jako stal 1.4571 / AISI316Ti.

Stal ferrytyczna F1

Stale ferrytyczne charakteryzują się wysoką zawartością chromu (powyżej 10,5%), niską zawartością węgla oraz brakiem niklu. Są one magnetyczne i mają dobrą odporność na korozję, jednak niższą niż stale austenityczne.

• Właściwości: Dobra odporność na korozję, magnetyczne właściwości, niższa wytrzymałość niż stale austenityczne, dobra spawalność.
• Zastosowania: Przemysł motoryzacyjny (np. elementy wydechowe), przemysł AGD (np. obudowy pralek), elementy dekoracyjne.
• Przykłady gatunków: AISI 430, AISI 444.

Stal martenzytyczna

Stale martenzytyczne zawierają od 12% do 18% chromu i charakteryzują się wysoką twardością oraz wytrzymałością. Ich odporność na korozję jest niższa niż w przypadku stali austenitycznych i ferrytycznych.

• Właściwości stali martenzytycznej: Wysoka twardość, wysoka wytrzymałość, magnetyczne właściwości, niższa odporność na korozję.
• Zastosowania: Noże, narzędzia chirurgiczne, elementy maszyn.
• Przykłady gatunków: AISI 410, AISI 420.

Stal ferrytyczno-austenityczna (duplex)

Stale duplex, znane również jako stal podwójna, łączą w sobie cechy stali austenitycznych i ferrytycznych. Charakteryzują się wysoką wytrzymałością, dobrą odpornością na korozję oraz właściwościami magnetycznymi.

• Właściwości: Wysoka wytrzymałość, dobra odporność na korozję, właściwości magnetyczne, dobra spawalność.
• Zastosowania: Przemysł chemiczny, przemysł petrochemiczny, zastosowania morskie.
• Przykłady gatunków: AISI 2205, AISI 2507.

Tabela porównująca gatunki stali nierdzewnej

Gatunek stali	Rodzaj stali	Skład chemiczny	Właściwości	Zastosowania
AISI 304	Austenityczna	Cr 18%, Ni 8%	Wysoka odporność na korozję, niemagnetyczna	Przemysł spożywczy, chemiczny, budownictwo
AISI 430	Ferrytyczna	Cr 16-18%	Dobra odporność na korozję, magnetyczna	Przemysł motoryzacyjny, AGD
AISI 410	Martenzytyczna	Cr 12-14%	Wysoka twardość, magnetyczna	Noże, narzędzia
AISI 2205	Duplex	Cr 22%, Ni 5-6%	Wysoka wytrzymałość, dobra odporność na korozję	Przemysł chemiczny, petrochemiczny

Właściwości stali nierdzewnej a jej zastosowania

Właściwości stali nierdzewnej, takie jak odporność na korozję, wytrzymałość, właściwości mechaniczne i magnetyczne, decydują o jej zastosowaniach w różnych branżach. Poszczególne gatunki stali nierdzewnej są dobierane w zależności od specyficznych wymagań danego zastosowania.

Podsumowanie

Wybór odpowiedniego gatunku stali nierdzewnej jest kluczowy dla zapewnienia trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji. Znajomość rodzajów stali nierdzewnej, ich właściwości oraz zastosowań pozwala na podjęcie świadomej decyzji i wybór materiału optymalnego dla danego projektu.