Jaka jest twardość stali nierdzewnej i czy można ją zwiększyć?

Stal to stop żelaza i węgla – taką wiedzę posiada pewnie większość z nas. Ale czy wiemy czym jest stal nierdzewna, jakie ma właściwości i jakie jest jej zastosowanie? Co ciekawe, znamy ją już od czasów rewolucji przemysłowej.

Czym jest stal nierdzewna?

Stal nierdzewna, zwana także stalą szlachetną, to stop żelaza z chromem oraz węglem. By mówić o takiej stali ilość chromu w stopie wynosić powinna mniej więcej 10,5% objętości stopu, a ilość węgla powinna odpowiadać ilości 1,5%. Tak zestawione pierwiastki sprawiają, iż na powierzchni stopu tworzy się wierzchnia warstwa pasywna, która ma właściwości samoczynnego odbudowywania się i jest bardzo odporna na korozję.

Stal nierdzewna ma swój charakterystyczny, bardzo estetyczny, lśniący wygląd. To właśnie on i inne właściwości tejże stali sprawiają, iż znajduje ona bardzo szerokie zastosowanie, np. w gastronomii. Jak już wspomniano, pierwszy raz stal nierdzewna została wyprodukowana w czasach rewolucji przemysłowej. To właśnie w XIX wieku metalurgowie francuscy odkryli, iż stop żelaza i chromu wykazuje się bardzo ciekawymi i pożądanymi właściwościami. Na początku XX wieku stal nierdzewna została opatentowana m.in. w Niemczech oraz w Wielkiej Brytanii. Początki przemysłowego wykorzystania stali nierdzewnej wiążą się z postacią Anglika Harry’ego Barrley’a, który to pierwszy nazwał stop żelaza, węgla i chromu „stalą nierdzewną”.

Stal nierdzewna posiada wiele zalet, które są jednocześnie jej właściwościami. Do zalet stali nierdzewnej należą:

• odporność na korozję,
• żaroodporność,
• dobry stosunek wytrzymałości do wagi,
• estetyczny wygląd,
• neutralność biologiczna,
• możliwość poddania jej recyclingowi.

Gatunki stali nierdzewnej

Dziś wyróżnia się ok. 70  gatunków stali nierdzewnej, spośród których niektóre są bardziej popularne od innych. Różne rodzaje stali nierdzewnej cechują się odmiennymi właściwościami, a co za tym idzie różnym zastosowaniem.

Jedną z najpopularniejszych odmian stali nierdzewnej jest stal ferrytyczna, która zawiera niedużą ilość chromu. To sprawia, iż nie jest ona tak odporna na korozję jak inne rodzaje stali nierdzewnej. Stal ferrytyczna jest świetna np. do produkcji przyborów kuchennych i podobnych elementów wyposażenia kuchni. Kolejna odmiana stali nierdzewnej to stal austenityczna, która jest wysoce odporna na korozję. Stal ta zawiera często molibden, a to sprawia, iż jest jeszcze odporniejsza na rdzę. Stal tego typu znaleźć można np. w armaturze nierdzewnej. Trzeci rodzaj stali nierdzewnej to stal martenzytyczna – wyjątkowo twarda oraz odporna na ścieranie. Ze względu na te właściwości znajduje ona zastosowanie w dużo bardziej zaawansowanych konstrukcjach jak pompy, wały, etc. I czwarta najczęściej spotykana stal nierdzewna to tzw. stal duplex. To nic innego jak połączenie stali ferrytycznej i austenitycznej oraz połączenie w jedno ich najlepszych właściwości. Tego typu stal nierdzewna używana jest do konstrukcji zbiorników, rurociągów wody/ropy naftowej, gazociągów, etc.

Właściwości stali nierdzewnej – twardość

Poza odpornością na korozję warto skupić się także na właściwości stali nierdzewnej jaką jest jej twardość. Twardość stali nierdzewnej to miara odporności materiału na miejscowe odkształcenia plastyczne, które tworzy się na niewielkiej powierzchni badanego przedmiotu.  By stal miała szeroki zakres zastosowań, musi być odpowiednio twarda. Za dobrą jakościowo stal, jeśli idzie o jej twardość, uważa się twardość HRC na poziomie minimum 50 jednostek. Tak twarda może być stal martenzytyczna oraz stal duplex.

Ale twardość stali można także zwiększyć. Stal będzie bardziej twarda jeśli poddamy ją procesowi azotowania gazowego. Jest to rodzaj obróbki powierzchniowej, któremu najczęściej poddawana jest stal austenityczna, ale nie tylko. Azotowanie gazowe ma na celu nasycić zewnętrzną warstwę stali azotem, dzięki czemu staje się ona znacznie bardziej twarda i dużo bardziej odporna na korodowanie. e