Cele cinci familii de oțeluri inoxidabile

O definiție, cinci structuri

Un oțel este considerat inoxidabil atunci când conține cel puțin aproximativ 10.5% crom, suficient pentru a forma pelicula subțire de oxid de crom care protejează suprafața. Dincolo de această rădăcină comună, structura cristalină — determinată, în principal, de echilibrul dintre nichel și crom — împarte oțelurile inoxidabile în cinci familii.

Familie	Structură	Magnetic?	Mărci principale	Caracteristică definitorie
Austenitic	Cubică cu fețe centrate	Nu (în stare recoaptă)	304, 316, 321	Cea mai bună rezistență generală la coroziune și formabilitate
Feritic	Cubică cu volum centrat	Da	430, 409	Fără nichel, cost mai redus
Martensitic	Călibilă, tetragonală la călire	Da	410, 420, 440C	Duritate prin tratament termic
Duplex	Aproximativ jumătate austenită, jumătate ferită	Da	2205, 2507	Rezistență ridicată, rezistență la cloruri
Durificare prin precipitare	Bază martensitică sau austenitică + îmbătrânire	De obicei da	17-4PH (630)	Rezistență foarte ridicată obținută printr-o îmbătrânire la temperatură joasă

Austenitic — familia implicită

Mărcile 304 și 316 reprezintă majoritatea tuturor oțelurilor inoxidabile produse. Se formează și se sudează ușor, rămân tenace până la temperaturi criogenice, iar molibdenul din 316 adaugă rezistență la coroziunea prin pitting pentru aplicații marine și chimice. Nu pot fi călite prin tratament termic — numai prin deformare la rece. Puncte slabe: rezistență moderată, susceptibilitate la fisurarea prin coroziune sub tensiune în cloruri la temperaturi ridicate și un preț care urmează piețele nichelului și molibdenului. Sunt nemagnetice în stare recoaptă, deși deformarea puternică la rece le poate face ușor magnetice.

Feritic — familia economică

Cu crom, dar practic fără nichel, mărcile feritice cum ar fi 430 (decorative, electrocasnice) și 409 (sisteme de eșapament) costă mai puțin și rezistă bine la fisurarea prin coroziune sub tensiune. Limitele lor sunt tenacitatea și sudabilitatea: creșterea grăunților în zonele sudate și ductilitatea mai mică le limitează, în principal, la secțiuni mai subțiri și la aplicații cu coroziune moderată.

Martensitic — familia călibilă

Mărci cum ar fi 410, 420 și 440C sacrifică rezistența la coroziune pentru duritate: călite și revenite, sunt folosite pentru tacâmuri, piese de robinete, arbori și instrumente chirurgicale. Rezistența lor la coroziune este cea mai scăzută dintre familii — sunt „stainless” în raport cu oțelul carbon, nu în raport cu 304.

Duplex — rezistență plus cloruri

Mărcile duplex cum ar fi 2205 oferă aproximativ de două ori limita de curgere a mărcii 304, împreună cu o rezistență puternică la coroziunea prin pitting în cloruri și la fisurarea prin coroziune sub tensiune — combinația care le-a făcut standard în petrol și gaze, desalinizare și tancuri chimice. Fabricația necesită mai multă grijă (controlul energiei liniare), iar temperatura de serviciu este, de obicei, limitată la sub aproximativ 300 °C din cauza mecanismelor de fragilizare.

Durificare prin precipitare — specialiștii în rezistență

17-4PH și rudele sale sunt prelucrate în stare moale, apoi îmbătrânite la câteva sute de grade pentru a precipita o fază de durificare, atingând rezistențe foarte ridicate pentru arbori, roți dințate, aplicații aerospațiale și echipamente marine.

O notă despre testul cu magnetul

„Stainless is non-magnetic” este un mit care induce în eroare inspecția la recepție în fiecare săptămână. Magnetismul urmează structura cristalină, nu calitatea: trei familii și jumătate din cele cinci sunt magnetice, iar chiar și mărcile austenitice pot deveni ușor magnetice după deformarea la rece. Folosiți încercarea PMI, nu un magnet, pentru a verifica marca.