Pět skupin korozivzdorných ocelí

Jedna definice, pět struktur

Ocel se považuje za korozivzdornou, pokud obsahuje nejméně asi 10.5% chromu, což stačí k vytvoření tenké vrstvy oxidu chromitého, která chrání povrch. Nad rámec tohoto společného základu dělí krystalová struktura — daná především rovnováhou niklu a chromu — korozivzdorné oceli do pěti skupin.

Skupina	Struktura	Magnetická?	Hlavní značky	Charakteristický znak
Austenitická	Kubická plošně centrovaná	Ne (po žíhání)	304, 316, 321	Nejlepší obecná korozní odolnost a tvařitelnost
Feritická	Kubická prostorově centrovaná	Ano	430, 409	Bez niklu, nižší náklady
Martenzitická	Kalitelná, tetragonální po kalení	Ano	410, 420, 440C	Tvrdost tepelným zpracováním
Duplexní	Přibližně polovina austenitu, polovina feritu	Ano	2205, 2507	Vysoká pevnost, odolnost vůči chloridům
Vytvrzovaná precipitací	Martenzitický nebo austenitický základ + stárnutí	Obvykle ano	17-4PH (630)	Velmi vysoká pevnost nízkoteplotním stárnutím

Austenitické — výchozí skupina

Značky 304 a 316 tvoří většinu veškeré vyrobené korozivzdorné oceli. Snadno se tvářejí a svařují, zůstávají houževnaté až do kryogenních teplot a molybden u značky 316 zvyšuje odolnost proti důlkové korozi pro námořní a chemické použití. Nelze je vytvrdit tepelným zpracováním — pouze tvářením za studena. Slabé stránky: střední pevnost, náchylnost ke koroznímu praskání pod napětím v chloridech při zvýšených teplotách a cena, která sleduje trhy s niklem a molybdenem. Po žíhání jsou nemagnetické, i když intenzivní tváření za studena je může učinit mírně magnetickými.

Feritické — ekonomická skupina

S chromem, ale v podstatě bez niklu, stojí feritické oceli jako 430 (dekorativní použití, spotřebiče) a 409 (výfukové systémy) méně a dobře odolávají koroznímu praskání pod napětím. Jejich limity jsou houževnatost a svařitelnost: růst zrna v tepelně ovlivněných oblastech svarů a nižší tažnost je omezují převážně na tenčí průřezy a střední korozní namáhání.

Martenzitické — kalitelná skupina

Značky jako 410, 420 a 440C vyměňují korozní odolnost za tvrdost: po kalení a popouštění (zušlechťování) slouží v příborech, součástech ventilů, hřídelích a chirurgických nástrojích. Jejich korozní odolnost je z těchto skupin nejnižší — jsou „korozivzdorné“ vůči uhlíkové oceli, nikoli vůči značce 304.

Duplexní — pevnost plus chloridy

Duplexní značky jako 2205 nabízejí přibližně dvojnásobnou mez kluzu oproti značce 304 spolu se silnou odolností proti důlkové korozi v chloridech a koroznímu praskání pod napětím — kombinaci, která z nich učinila standard v ropě a plynu, odsolování a chemických tankerech. Výroba vyžaduje větší péči (řízení vneseného tepla) a provozní teplota je obvykle omezena na méně než asi 300 °C kvůli mechanismům křehnutí.

Vytvrzované precipitací — specialisté na pevnost

17-4PH a její příbuzné značky se obrábějí v měkkém stavu, poté se stárnou při několika stech stupních, aby se vyloučila zpevňující fáze, a dosahují velmi vysokých pevností pro hřídele, ozubená kola, leteckou a námořní techniku.

Poznámka ke zkoušce magnetem

„Korozivzdorná ocel je nemagnetická“ je mýtus, který každý týden mate vstupní kontrolu. Magnetismus sleduje krystalovou strukturu, nikoli kvalitu: tři a půl z pěti skupin je magnetických a i austenitické značky se po tváření za studena mohou stát mírně magnetickými. Ke kontrole značky používejte zkoušku PMI, nikoli magnet.