Nikl austenitické nerezové oceli

O niklu je známo, že je drahým legujícím prvkem a je nezbytný v některých aplikacích, kde je vyžadována jak odolnost proti korozi pod napětím, tak austenitová struktura. Například odolnost proti tečení je důležitá v prostředí s vysokou teplotou, kde je austenitická nerezové oceli jsou potřeba. Podobně jako u tradičních austenitických nerezových ocelí je dvojitá hranice významným rysem austenitických nerezových ocelí bohatých na nikl, protože má nižší energii při vrstvení. Austenitické nerezové oceli jsou náchylné k praskání korozí napětím (SCC). Odolnost proti korozi pod napětím se však výrazně zlepší, když obsah niklu překročí 20%. Studuje se vliv niklu na intenzitu napětí prahové koroze napětí (105℃, 22% vodný roztok NaCl) ve slitinách Fe-Ni-Cr obsahujících chrom 16%~21%. Austenitická nerezová ocel bohatá na nikl (NiASS) může být považována za samostatnou třídu nerezové oceli. Ve skutečnosti je odolnost dvoufázových a feritových nerezových ocelí proti korozi při napětí srovnatelná s odolností dvoufázových a feritových nerezových ocelí, pokud obsah niklu překročí 30%. Několik omezených druhů austenitu bohatého na nikl nerezové oceli jsou uvedeny v tabulce níže. Super austenitické nerezové oceli 254SMO a 654SMO jsou navrženy speciálně pro ropný a plynárenský průmysl. Typickými aplikacemi jsou chlazení mořskou vodou, bělení buničiny a hydraulická a přístrojová potrubní zařízení.

 

Ni-austenitické nerezové oceli

Slitina	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	W	spol	Cu	Nb	N
254SMo	0.01	0.8	1.0	20	18	6.1			0.7		0.2
654SMo	0.01		3.5	24	22	7.3			0.5		0.5
Sanicro 25	0.1	0.2	0.5	22.5	25		3.6	3.5	3.0	0.5	0.23
Sanicro 28	0.02	0.6	2.0	27	31	3.5			1.0
Slitina 800	0.07	0.6	0.6	20.5	30.5
353 mA	0.05	1.6	1.5	25	35						0.16
Slitina 825	0.03	0.5	0.8	20	38.5	2.6
Slitina 625	0.03	0.5	0.5	21	Bal	8.5
Slitina 690	0.02	0.5	0.5	30	60
Slitina 600	0.05	0.4	0.8	16.5	Bal				0.5

SANICRO 25, slitina 22Cr-25Ni, je určena pro použití v kotlích do 700 °C. Je to materiál vhodný pro přehříváky a přihříváky díky své dobré pevnosti při tečení a odolnosti proti vysoké teplotě. Ve skutečnosti je pevnost při tečení SANICRO 25 lepší než u většiny austenitických nerezových ocelí v rozsahu 600~750℃. Ve vysoce korozivním kyselém prostředí je Sanicro 28 obvykle nejlepší volbou. Používá se při vrtání studní s vysokou intenzitou s potrubím, pláštěm a obložením kyselým plynem a další aplikace zahrnují ohřívače, čerpací systémy a čerpadla a nádoby v mokrých závodech na výrobu kyseliny fosforečné a závodech na super kyselinu fosforečnou.

Slitina 800 se často používá v prostředí s teplotou od 550 do 1100 ℃, což vyžaduje vynikající odolnost proti tečení, dobrou odolnost proti vysokoteplotní korozi a pevnost materiálů při vysokých teplotách. Tyto slitiny se také používají ve vstupních a výstupních kanálech výroby čpavku, metanolu a civilního plynu, stejně jako v trubkách pecí používaných při výrobě vinylchloridu a etylenu. Mezi další aplikace patří teplosměnné trubky a radiační trubky pro fluidní spalovací lože a části pecí pro tepelné zpracování, jako jsou tlumiče hluku a ochranná pouzdra pro termočlánky.

Slitina 25Cr-35Ni 353Ma je navržena pro použití v krakovacích pecích a reformovacích trubkách, kde jsou zpracovávány syntetické plyny v prostředí, kde je nauhličování a absorpce dusíku potenciálně problematické. Ačkoli existují jiné alternativy, které obsahují více chromu, 353 MA je nejlepší volbou. Jedním z důvodů je, že obsahuje prvek Ce, který pomáhá vytvářet velmi stabilní povrchovou oxidovou vrstvu.

Alloy 690 obsahuje 60 procent niklu a používá se především v potrubí parogenerátorů v jaderných elektrárnách. Provozní teplota je 365 ℃, při které je potenciálním problémem korozní trhlina mezi zrny. Za daných provozních podmínek je slitina 690 téměř bez koroze, což z ní činí preferovanou slitinu.

Je zajímavé poznamenat, že austenitická nerezová ocel 254SMO bohatá na nikl se používá také pro umění. Socha „God, Over the Rainbow“ od Carla Millese byla instalována v roce 1995 na jižním pobřeží Nak Strand ve Stockholmu. Socha je vysoká asi 23 metrů a je známým scénickým místem, kde denně proplouvá velké množství námořníků. Okolní mořská voda obsahuje sůl, chlorid velmi snadno způsobuje povrchovou korozi, vysoce pevná superaustenitická nerezová ocel 254SMO je do tohoto prostředí velmi vhodná.