Polskie i europejskie oznaczenia gatunków stali nierdzewnych

Polskie oznaczenia gatunków stali odpornych na korozję składają się z cyfr i liter. Cyfry przed pierwszą literą podają zawartość węgla, a po literach zawartość dodatków stopowych. Gdy zawartość dodatku stopowego jest mniejsza od 1 %, to nie podaje się żadnej cyfry. Litery podają rodzaje dodatków stopowych. Oznaczenia dodatków stopowych w stalach nierdzewnych stosowane w polskich normach:

Symbol PN	H	N	M	T	G	J	Cu	Nb	A
Pierwiastek chemiczny	Cr	Ni	Mo	Ti	Mn	Al	Cu	Nb	N
Nazwa pierwiastka	Chrom	Nikiel	Molibden	Tytan	Mangan	Glin	Miedź	Niob	Azot

Zawartości węgla określane są następującymi cyframi:
00 - max. 0,03 % C,
0 - od max. 0,05% do max.0,08 %C, w zależności od gatunku stali
3 i 4 - odpowiednio około 0,1, 0,2, 0,3 i 0,4 % C.
0H13 - stal chromowa zawierająca max. 0,08 % węgla i średnio 13 % chromu,
00H18N10 - stal chromowo-niklowa zawierająca max. 0,03 % węgla, średnio 18 % chromu i 10 % niklu.

Normy europejskie przewidują dwa systemy oznaczania gatunków stali:

•  system cyfrowy - oznaczenie gatunku stali składa się obecnie z 5 cyfr, z których pierwsza oddzielona jest kropką od pozostałych (X. XX XX). Pierwsza cyfra (przed kropką) podaje numer grupy materiau.Dla stali jest to cyfra 1. Drugi człon, składający się z dwu cyfr podaje grupę stali (gatunków).  Trzeci człon, również dwucyfrowy, podaje numer kolejny gatunku w grupie. Przykładowo z oznaczenia 1.4301 można wywnioskować, że jest to stal odporna na korozję (a więc zawierająca powyżej 10,5 % chromu), posiadająca powyżej 2,5 % niklu (klasa 43), bez dodatków molibdenu, niobu i tytanu. Gatunek 1.4301 został zapisany jako pierwszy (01) w grupie gatunkowej „43” stali odpornych na korozję.
• system znaków - w przypadku gatunków stali odpornych na korozję symbole stali wskazują na jej ilościowy skład chemiczny. System znaków składa się z następujących liter i liczb:

a) z litery X podającej, że co najmniej jeden pierwiastek stopowy występuje w ilości większej od 5 %,
b) z liczb umieszczonych za literą X, odpowiadających 100-krotnej wymaganej średniej zawartości węgla,
c) z symboli pierwiastków chemicznych wskazujących, jakie dodatki stopowe zawiera stal, przy czym symbole zapisuje się w kolejności malejących zawartości pierwiastków,
d) z liczb za symbolami pierwiastków podających zawartość pierwiastków stopowych.
X6CrNiMoTi17-12-2 oznacza średnią zawartość węgla 0,06 %, 17 % chromu, 12 % niklu, 2 % molibdenu i poniżej 1 % tytanu.

W obowiązującej od 1998 roku normie europejskiej PN-EN 10008-1 stale odporne na korozję
podzielone zostały na cztery grupy, w zależności od budowy wewnętrznej (struktury) stali:

• stale ferrytyczne,
• stale martenzytyczne
• stale austenityczne,
• stale austenityczno-ferrytyczne

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.