Stal nierdzewna jest wszechobecna w branżach takich jak obróbka skrawaniem, produkcja sprzętu, przetwórstwo spożywcze, chemia i nowa energia. Chociaż wielu inżynierów zna gatunki 304 i 316, często napotykają pułapki przy wyborze spośród dziesiątek dostępnych gatunków. Stal nierdzewna nie jest-odporna na rdzę; opiera się na chromie, który tworzy pasywującą warstwę zapewniającą odporność na korozję, podczas gdy pierwiastki stopowe, takie jak nikiel, molibden, tytan i mangan, decydują o takich właściwościach, jak odporność na korozję,-wysoka temperatura, obrabialność i wytrzymałość.
W tym artykule zestawiono 18 gatunków stali nierdzewnej najczęściej używanych w zastosowaniach przemysłowych-podzielonych na stale austenityczne, ferrytyczne, martenzytyczne, dupleksowe i-utwardzalne wydzieleniowo-oraz przedstawiono ich charakterystykę, ograniczenia i typowe zastosowania, które mogą służyć jako punkt odniesienia przy wyborze materiału.
I. Austenityczne stale nierdzewne (201, 301, 303, 304, 304L, 316, 316L, 321, 309S, 310S, 904L) Gatunki austenityczne stanowią ponad 70% rynku. Są słabo magnetyczne lub niemagnetyczne-w temperaturze pokojowej, zapewniają doskonałą spawalność i odkształcalność, nie można ich utwardzać przez hartowanie, a ich wytrzymałość zwiększa się dzięki obróbce na zimno. 1. 201: Ekonomiczny gatunek o wysokiej zawartości manganu i niskiej zawartości niklu; niski koszt. Odporność na korozję jest stosunkowo słaba; podatne na rdzewienie w środowisku wilgotnym lub-słonym. Powszechnie stosowane do rur dekoracyjnych do wnętrz, sprzętu i ogólnych części dekoracyjnych; nieodpowiednie do użytku na zewnątrz lub w środowisku przybrzeżnym. 2. 301: wykazuje doskonałe-efekty utwardzania; wytrzymałość i twardość znacznie wzrastają po walcowaniu na zimno. Stosowany na sprężyny, elementy transportu kolejowego i części elastyczne. 3. 303: gatunek bezobsługowy-z dodatkiem siarki poprawiającej skrawalność. Odporność na korozję jest nieco gorsza od 304; nadaje się do-masowych operacji toczenia w celu produkcji śrub, tulei i elementów zaworów. 4. 304: standard branżowy; charakteryzuje się zawartością 18-8 chromu-niklu i zrównoważonymi właściwościami ogólnymi; łatwe do zginania i spawania. Nadaje się do przyborów kuchennych, sprzętu do przetwarzania żywności, rurociągów i obudów urządzeń. Ograniczenia: brak odporności na wodę morską ani środowisko-o wysokiej zawartości chlorków. 5. 304L: wersja-o wyjątkowo niskiej zawartości węgla o zawartości węgla mniejszej lub równej 0,03%. Zapewnia dużą odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu; preferowany wybór w przypadku elementów spawanych z grubej-płyty; wytrzymałość jest nieco niższa niż 304. Nadaje się do sprzętu petrochemicznego, wymienników ciepła i spawanych części konstrukcyjnych. 6. 316: Zawiera molibden; zapewnia doskonałą odporność na wżery i korozję-jonów chlorkowych w porównaniu do stali 304. Nadaje się do sprzętu przybrzeżnego, zastosowań morskich i sprzętu obsługującego standardowe media chemiczne.{{42}L: Niskoemisyjna-wersja 316; obecnie najpowszechniej stosowany gatunek w zastosowaniach morskich i chemicznych. Nie wymaga obróbki-po spawaniu; zapewnia doskonałą odporność na korozję międzykrystaliczną; odpowiedni do elementów morskich, sprzętu farmaceutycznego i rurociągów wody morskiej. 8. 321: Zawiera tytan, który hamuje wytrącanie międzykrystaliczne. Nadaje się do elementów spawanych pracujących w wysokich temperaturach (430–900 stopni), gdzie nie jest możliwa-obróbka cieplna po spawaniu; zastosowania obejmują rury wydechowe i elementy-wymienników ciepła kotłów. Zawartość tytanu sprawia, że nie nadaje się do-zastosowań mających kontakt z żywnością. 9. 309S: Stal średnio-żaroodporna-o wysokiej zawartości chromu i niklu; zapewnia silną odporność na utlenianie. Stosowana do wykładzin pieców przemysłowych i narzędzi do-obróbki cieplnej-wysokotemperaturowej. 10. 310S: Wysoko-stal austenityczna; maksymalna temperatura pracy osiąga 1100 stopni. Nadaje się do komór pieca,-komponentów pieca wysokotemperaturowego i rur promiennikowych; stosunkowo wysoki koszt. 11. 904L (superaustenityczny): wysoka zawartość niklu i molibdenu; odporny na media silnie korozyjne, takie jak stężony kwas siarkowy i kwas fosforowy. Nadaje się do wysoce korozyjnego sprzętu chemicznego i-najwyższej klasy komponentów instrumentów; wysoki koszt. II. Ferrytyczne stale nierdzewne (409L, 430): magnetyczne,-nie zawierające niklu i niedrogie-; nie można utwardzać przez hartowanie; zapewnia lepszą przewodność cieplną i-odporność na pękanie korozyjne niż gatunki austenityczne, ale ma gorszą wytrzymałość spoiny. 12. 409L: Stal przeznaczona specjalnie do samochodowych układów wydechowych; zapewnia odporność na utlenianie-w wysokiej temperaturze i doskonałą-wydajność; stosowany do rur wydechowych i tłumików. 13. 430: najpopularniejszy gatunek ferrytyczny; często określane jako „żelazo nierdzewne”. Nadaje się do obudów urządzeń wewnętrznych i paneli dekoracyjnych. Podatny na wżery i rdzę w środowiskach-bogatych w chlorki; nie nadaje się do obszarów przybrzeżnych. III. Martenzytyczne stale nierdzewne (410, 420, 440C): Silnie magnetyczne; twardość i odporność na zużycie można zwiększyć poprzez hartowanie i odpuszczanie; odporność na korozję jest gorsza niż w przypadku gatunków austenitycznych; wybierany głównie ze względu na twardość i odporność na zużycie. 14. 410: podstawowy gatunek martenzytyczny; dobra wytrzymałość, umiarkowana odporność na korozję; nadaje się do elementów zaworów, wałów pomp i elementów złącznych. 15. 420: stal-sztućcza; osiąga wysoką twardość po hartowaniu; nadaje się do noży, nożyczek i medycznych narzędzi tnących. 16. 440C: gatunek martenzytyczny-o wysokiej zawartości węgla; jedna z najtwardszych stali nierdzewnych; wyjątkowa odporność na zużycie, chociaż odporność na korozję jest ograniczona; nadaje się do-wysokiej klasy łożysk, narzędzi skrawających i uszczelek zaworów. IV. Stale nierdzewne typu duplex (2205, 2507): Składają się z mniej więcej równych części austenitu i ferrytu; granica plastyczności jest w przybliżeniu dwukrotnie większa niż w przypadku gatunków austenitycznych; wykazuje wyjątkową odporność na{100}pękanie korozyjne naprężeniowe wywołane chlorkami; wyższy koszt. 17. 2205:-stal dupleksowa ogólnego przeznaczenia; nadaje się do wymienników ciepła wody morskiej, odsiarczania, papiernictwa i przemysłu chemicznego; służy jako substytut 316L w trudnych,{104}}środowiskach bogatych w chlorki. 18. 2507 (stal super duplex): wyższa zawartość molibdenu; doskonała odporność na korozję wżerową; nadaje się do{107}środowisk o wysokim zasoleniu, zastosowań przybrzeżnych ropy i gazu oraz sprzętu do odsalania wody morskiej. V. Dodatkowe wytrącanie-Hartowanie stali nierdzewnej (17-4PH/630): chociaż nie ujęte na poprzedniej liście 18 typów, 17-4PH jest często stosowane w inżynierii; osiąga on bardzo-wysoką wytrzymałość poprzez obróbkę starzeniową i jest wykorzystywany w przemyśle lotniczym,{131}}zaworach najwyższej klasy i elementach konstrukcyjnych o wysokiej wytrzymałości. Podsumowanie kluczowych kryteriów wyboru: 1. Standardowe środowiska wewnętrzne: nadaj priorytet 304; wybierz 201 do zastosowań dekoracyjnych we wnętrzach przy ograniczeniach budżetowych. 2. Spawanie grubych blach: priorytetem jest 304L lub 316L, aby zapobiec korozji międzykrystalicznej. 3. Obszary przybrzeżne, narażenie na chlorki lub woda morska: Stopniowa aktualizacja z 316L do 2205, a następnie do 2507. 4. Warunki wysokotemperaturowe: 321 dla średnich temperatur; 309S/310S do wysokich temperatur. 5. Obróbka na dużą skalę (toczenie): Wybierz 303. 6. Zastosowania wymagające twardości i odporności na zużycie (np. narzędzia skrawające): Gatunki martenzytyczne 420 lub 440C. 7. Silnie korozyjne czynniki chemiczne: stal nierdzewna 904L lub super duplex. Wiele przypadków awarii nie wynika ze złej jakości stali, ale z wyboru niewłaściwego gatunku. Nie ma „uniwersalnego” gatunku stali nierdzewnej; kompleksowa ocena uwzględniająca medium, temperaturę, poziom chlorków, procesy spawania i koszty jest niezbędna, aby uniknąć problemów takich jak rdzewienie lub pękanie.
