Stal nierdzewna

Stal nierdzewna - grupa stali o specjalnych właściwościach fizykochemicznych, odpornych na korozję ze strony np.: czynników atmosferycznych (korozja gazowa), rozcieńczonych kwasów, roztworów alkalicznych (korozja w cieczach).

Nierdzewność uzyskuje się poprzez wprowadzenie do stali odpowiednich dodatków stopowych. W przypadku stali chromowej nierdzewnej jest to Chrom, a amerykańska norma AISI określa jego minimalną zawartość na 11%.

Istnieje ponad 200 gatunków stali nierdzewnej, jednak dwa główne odpowiadają za ponad 70% produkcji spośród wszystkich znanych gatunków. A więc najpopularniejsza stal nierdzewna (austenityczna) jest mieszanką żelaza, chromu (minimum 10,5%) oraz węgla (maksimum 1,2%). Dwanajpopularniejsze gatunki to wg normy AISI (American Iron and Steel Institute) 304 oraz 316. W Polsce powszechnie przyięło się określać stale chromowe mianem stali nierdzewnych, a stale chromowoniklowe stalami kwasoodpornymi.

O przynależności gatunku stali do klasy stali odpornych na korozję decyduje zawartość chromu. Według definicji stali odpornych na korozję, podanej w normie europejskiej PN-EN 10088-1, za stale odporne na korozję uważa się stale, zawierające co najmniej 10,5 % Cr i max.1,2 % C, jeśli ich najważniejszą własnością jest odporność na korozję".

Chrom wprowadzony do stali w odpowiedniej ilości powoduje skokową zmianę potencjału  elektrochemicznego z -0,6V do +0,2 V i stąd wynika odporność na korozję. Stale chromowe są odporne na korozję w środowiskach utleniających np. kwasu azotowego, nie są one natomiast odporne na działanie środowisk redukujących np. kwasu solnego czy siarkowego. Przy temperaturach wysokich minimalna zawartość chromu zapewniająca odporność na korozję wzrasta do 20%.

Drugim oprócz chromu najważniejszym składnikiem stopowym stali odpornych na korozję jest nikiel, który  podwyższa odporność stali na działanie wielu środowisk korozyjnych, a zwłaszcza kwasu siarkowego, roztworów obojętnych chlorków (woda morska) itp. Stale zawierające nikiel nie są odporne na działanie gazów zawierających związki siarki przy podwyższonych temperaturach z uwagi na powstawanie siarczku niklu.

Węgiel natomiast pogarsza odporność na korozję. Stal ulega silnemu obniżeniu odporności na korozję jeżeli węgiel występuje w niej w postaci węglików. Wyższe zawartości dalszych składników stopowych może mieć pozytywny wpływ na własności stali, na przykład:

• niob, tytan - odporność na korozję międzykrystaliczną,
• azot - wytrzymałość, odporność na korozję,
• siarka - skrawalność.