stalesia facebook stalesia goolge plus

tel.: +48 (12) 260 10 65
dział handlowy numery wewnętrzne:
106, 114, 115, 124, 125
email: info@stalesia.com

Stale nierdzewne, a korozja międzykrystaliczna

stale nierdzewne korozja mikroksystaliczna

Gatunkiem określanym (według normy europejskiej) jako EN 1.4571 jest nierdzewna stal typu 316Ti. Można ją nazwać podstawowym gatunkiem stali typu 316 (1.4401) ze stabilizującym dodatkiem. Tym dodatkiem jest tytan. Rola tytanu w tej stali jest zasadnicza. Ma on szczególne znaczenie w procesie podgrzewania produktu do temperatury maksymalnej 815°C. Po zastosowaniu dodatku tytanu zmniejsza się ryzyko pojawienia się korozji międzykrystalicznej. Tytan wraz z węglem kreuje odpowiednie węgliki, które uniemożliwiają tworzenie się węglików chromu. Dzięki temu stężenie chromu znajduje się na stałym poziomie – przez co zjawisko międzykrystalicznej korozji nie występuje.

Co to jest korozja międzykrystaliczna (intergranular corrosion)?
Ma ona miejsce, gdy roztwór atakuje granice ziaren bez naruszenia ich wnętrza. Jest to inaczej selektywne rozpuszczanie granic ziaren lub przylegających obszarów na skutek procesu korozyjnego. Czynnikiem wywołującym ten proces jest różnica potencjału pomiędzy granicą ziarna zubożonego w Cr (chrom) w przypadku węglików chromu – anoda, a wtrąceniem, fazą międzymetaliczną lub zanieczyszczeniami tworzącymi się na granicy ziarna. Zależy ona od składu chemicznego i obróbki cieplnej. Korozja ta postępuje od powierzchni w głąb metalu. Wytrzymałość i ciągliwość gwałtownie wtedy maleją. Próbka materiału objętego taką korozją nie wydaje dźwięku metalicznego, a podczas prób zginania – pęka. W szczególnym przypadku może rozsypać się w proszek. Ten typ korozji jest bardzo niebezpieczny. Dokładne określenie stopnia zaawansowania tej korozji jest bardzo trudne. Ocena tej korozji jest dokonywana poprzez badania mikroskopijne oraz poprzez pomiar przyrostu oporu elektrycznego.

Istnieje również inny sposób przeciwdziałania międzykrystalicznej korozji. Jest nim radykalne obniżenie stężenia węgla w stali. Ograniczenie to sięga nawet do poziomu 0,03%. W taki oto sposób powstał inny gatunek stali – określany jako 316L (1.4404). W porównaniu do podstawowego gatunku 316 (1.4401) zostało w nim znacznie obniżone stężenie węgla. Dzięki takim zabiegom stale 316Ti oraz 316L charakteryzują się podwyższoną odpornością na międzykrystaliczną korozję.

Tytan zawarty w stali gatunku 316Ti (EN 1.4571) zwiększa wydajność mechaniczną w wysokich temperaturach, powyżej 590 °C. W związku z tym, wszędzie tam, gdzie środowisko zastosowania narażone jest na wysokie temperatury, stosowanie stali w gatunku 1.4404 nie jest w pełni zasadne. Analogicznie, w środowisku pracy o temperaturze pokojowej, gatunek 1.4571 wykazuje się niższą podatnością kształtowania aniżeli stal 1.4404. Ponadto gatunek 316Ti jest trudniej polerowany oraz ma niższą skrawalność niż 316L. Ma to związek z obecnością w 1.4571 węglikoazotków tytanu. Spawalność obu gatunków stali (316Ti i 316L) jest podobna. Różnice na tym polu nie są zbytnio zauważalne.

Stale nierdzewne 1.4404 oraz 1.4571 zostały sprawdzone w bardzo niskich temperaturach. Wyniki świadczą o tym, że oba gatunki mogą być wykorzystywane w kriogenice, ponieważ jest tam wymagana duża udarność. W temperaturach poniżej 200 °C zalecane jest stosowanie gatunków stali niskowęglowych takich, jak m.in. 1,4301 oraz 1.4404.

W odróżnieniu od klasycznych stali austenitycznych, stale typu duplex i super duplex wykazują się dużo wyższą wytrzymałością na rozciąganie. Jest ona zwyczajowo około dwukrotnie wyższa od granicy plastyczności, natomiast w przypadku stali austenitycznych relacja ta wynosi zaledwie ok. 0,35. Porównanie to świadczy na korzyść stali duplex, gdyż dla konstruktorów podstawową wielkością projektową jest granica plastyczności. W przypadku pracy w podwyższonych temperaturach należy liczyć się ze spadkiem granicy plastyczności, wskutek osłabienia umacniającego wpływu azotu. Dzieje się tak gdyż atomy azotu rozpuszczone w austenicie stają się bardziej ruchliwe, a więc w mniejszym stopniu mogą blokować ruch dyslokacji.