{"id":2248,"date":"2021-08-09T13:45:34","date_gmt":"2021-08-09T13:45:34","guid":{"rendered":"https:\/\/wldstainless.com\/?p=2248"},"modified":"2021-08-09T13:46:53","modified_gmt":"2021-08-09T13:46:53","slug":"how-the-alloying-element-affect-the-stainless-steel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/how-the-alloying-element-affect-the-stainless-steel\/","title":{"rendered":"Jak pierwiastek stopowy wp\u0142ywa na stal nierdzewn\u0105?"},"content":{"rendered":"<p>Sk\u0142ad chemiczny ma ogromny wp\u0142yw na mikrostruktur\u0119, w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne, w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizyczne i odporno\u015b\u0107 stali na korozj\u0119. Chrom, molibden, nikiel i inne pierwiastki stopowe mog\u0105 zast\u0105pi\u0107 wierzcho\u0142ek K\u0105t sieci austenitu i \u015brodek sze\u015bciu bok\u00f3w sze\u015bcianu \u017celazo, w\u0119giel i azot znajduj\u0105 si\u0119 w szczelinie pomi\u0119dzy atomami sieci (po\u0142o\u017cenie szczeliny) ze wzgl\u0119du na ma\u0142\u0105 obj\u0119to\u015b\u0107 , powoduj\u0105 ogromne napr\u0119\u017cenia w siatce, dzi\u0119ki czemu staj\u0105 si\u0119 skutecznymi elementami hartuj\u0105cymi. R\u00f3\u017cne pierwiastki stopowe maj\u0105 r\u00f3\u017cny wp\u0142yw na w\u0142a\u015bciwo\u015bci stali, czasem korzystny, a czasem szkodliwy. G\u0142\u00f3wne pierwiastki stopowe austenitycznej stali nierdzewnej maj\u0105 nast\u0119puj\u0105ce dzia\u0142anie:<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Kr<\/strong><\/p>\n<p>Chrom jest pierwiastkiem stopowym, kt\u00f3ry sprawia, \u017ce stal nierdzewna jest \u201ewolna od rdzy\u201d. Do wytworzenia warstwy pasywacyjnej powierzchni charakterystycznej dla stali nierdzewnej wymagana jest zawarto\u015b\u0107 chromu co najmniej 10,5%. Folia pasywacyjna mo\u017ce sprawi\u0107, \u017ce stal nierdzewna b\u0119dzie skutecznie odporna na korozyjn\u0105 wod\u0119, r\u00f3\u017cne roztwory kwas\u00f3w, a nawet silne utlenianie w wyniku korozji gazowej w wysokiej temperaturze. Gdy zawarto\u015b\u0107 chromu przekracza 10,5%, zwi\u0119ksza si\u0119 odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 stali nierdzewnej. Zawarto\u015b\u0107 chromu w <a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/304-304l-stainless-steel\/\">304<\/a> stal nierdzewna to 18%, a niekt\u00f3re wysokiej jako\u015bci austenityczne stale nierdzewne maj\u0105 zawarto\u015b\u0107 chromu si\u0119gaj\u0105c\u0105 od 20% do 28%.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Ni<\/strong><\/p>\n<p>Nikiel mo\u017ce tworzy\u0107 i stabilizowa\u0107 faz\u0119 austenityczn\u0105. Marka 8%Ni <a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/304-304l-stainless-steel\/\">Stal nierdzewna 304<\/a>, nadaj\u0105c mu w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 wymagan\u0105 przez austenit. Wysokosprawne austenityczne stale nierdzewne zawieraj\u0105 du\u017ce st\u0119\u017cenia chromu i molibdenu, a nikiel dodaje si\u0119 w celu utrzymania struktury austenitycznej, gdy do stali dodaje si\u0119 wi\u0119cej chromu lub innych pierwiastk\u00f3w tworz\u0105cych ferryt. Struktur\u0119 austenitu mo\u017cna zagwarantowa\u0107 dzi\u0119ki zawarto\u015bci niklu oko\u0142o 20%, a odporno\u015b\u0107 stali nierdzewnej na korozj\u0119 napr\u0119\u017ceniow\u0105 mo\u017cna znacznie poprawi\u0107.<\/p>\n<p>Nikiel mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c zmniejsza\u0107 szybko\u015b\u0107 utwardzania przez zgniot podczas odkszta\u0142cania na zimno, dlatego stopy stosowane do g\u0142\u0119bokiego t\u0142oczenia, prz\u0119dzenia i sp\u0119czania na zimno maj\u0105 zazwyczaj wysok\u0105 zawarto\u015b\u0107 niklu.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Pon<\/strong><\/p>\n<p>Molibden poprawia odporno\u015b\u0107 stali nierdzewnej na korozj\u0119 w\u017cerow\u0105 i szczelinow\u0105 w \u015brodowisku chlorkowym. Po\u0142\u0105czenie molibdenu i chromu, zw\u0142aszcza azotu, sprawia, \u017ce wysokowydajna austenityczna stal nierdzewna ma du\u017c\u0105 odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 w\u017cerow\u0105 i szczelinow\u0105. Mo mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c poprawi\u0107 odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 stali nierdzewnej w \u015brodowiskach redukuj\u0105cych, takich jak kwas solny i rozcie\u0144czony kwas siarkowy. Minimalna zawarto\u015b\u0107 molibdenu w austenitycznej stali nierdzewnej wynosi oko\u0142o 2%, na przyk\u0142ad stal nierdzewna 316. Wysokowydajne austenityczne stale nierdzewne o najwy\u017cszej zawarto\u015bci stopu zawieraj\u0105 do 7,5% molibdenu. Molibden bierze udzia\u0142 w tworzeniu fazy ferrytowej i wp\u0142ywa na r\u00f3wnowag\u0119 fazow\u0105. Bierze udzia\u0142 w tworzeniu kilku szkodliwych faz wt\u00f3rnych i tworzy niestabilne tlenki w wysokiej temperaturze, ma negatywny wp\u0142yw na odporno\u015b\u0107 na utlenianie w wysokiej temperaturze, nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119 zastosowanie stali nierdzewnej zawieraj\u0105cej molibden.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>C<\/strong><\/p>\n<p>W\u0119giel stabilizuje i wzmacnia faz\u0119 austenityczn\u0105. W\u0119giel jest korzystnym pierwiastkiem w przypadku stali nierdzewnej stosowanej w \u015brodowiskach o wysokiej temperaturze, takich jak rury kot\u0142\u00f3w, ale w niekt\u00f3rych przypadkach mo\u017ce mie\u0107 szkodliwy wp\u0142yw na odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119. Zawarto\u015b\u0107 w\u0119gla w wi\u0119kszo\u015bci austenitycznych stali nierdzewnych jest zwykle ograniczona do najni\u017cszego mo\u017cliwego poziomu. Zawarto\u015b\u0107 w\u0119gla w gatunkach spawalniczych (<a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/304-304l-stainless-steel\/\">304L<\/a>, 201L i 316L) jest ograniczone do 0,030%. Zawarto\u015b\u0107 w\u0119gla w niekt\u00f3rych wysokowydajnych gatunkach stop\u00f3w jest ograniczona nawet do 0,020%.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>N<\/strong><\/p>\n<p>Azot stabilizuje i wzmacnia faz\u0119 austenitu oraz spowalnia uczulanie w\u0119glik\u00f3w i tworzenie fazy wt\u00f3rnej. Zar\u00f3wno standardowe austenityczne stale nierdzewne, jak i austenityczne stale nierdzewne o wysokiej wydajno\u015bci zawieraj\u0105 azot. W gatunku niskow\u0119glowym (L) niewielka ilo\u015b\u0107 azotu (do 0,1%) mo\u017ce zrekompensowa\u0107 utrat\u0119 wytrzyma\u0142o\u015bci spowodowan\u0105 nisk\u0105 zawarto\u015bci\u0105 w\u0119gla. Azot pomaga r\u00f3wnie\u017c poprawi\u0107 odporno\u015b\u0107 na w\u017cery chlorkowe i korozj\u0119 szczelinow\u0105, dlatego niekt\u00f3re z najlepiej odpornych na korozj\u0119, wysokowydajnych austenitycznych stali nierdzewnych maj\u0105 zawarto\u015b\u0107 azotu si\u0119gaj\u0105c\u0105 0,5%.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Mn<\/strong><\/p>\n<p>Huty wykorzystuj\u0105 mangan do odtleniania stopionej stali, dlatego w ca\u0142ej stali nierdzewnej pozostaje niewielka ilo\u015b\u0107 manganu. Mangan mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c stabilizowa\u0107 faz\u0119 austenityczn\u0105 i poprawia\u0107 rozpuszczalno\u015b\u0107 azotu w stali nierdzewnej. Dlatego w stali nierdzewnej serii 200 mangan mo\u017cna zastosowa\u0107 w celu zast\u0105pienia cz\u0119\u015bci niklu w celu zwi\u0119kszenia zawarto\u015bci azotu, poprawy wytrzyma\u0142o\u015bci i odporno\u015bci na korozj\u0119. Aby osi\u0105gn\u0105\u0107 ten sam efekt, do niekt\u00f3rych wysokowydajnych austenitycznych stali nierdzewnych dodaje si\u0119 mangan.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Cu<\/strong><\/p>\n<p>Mied\u017a mo\u017ce poprawi\u0107 odporno\u015b\u0107 stali nierdzewnej na korozj\u0119 w przypadku kwas\u00f3w redukuj\u0105cych, takich jak niekt\u00f3re mieszane roztwory kwasu siarkowego i fosforowego.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Si<\/strong><\/p>\n<p>Og\u00f3lnie rzecz bior\u0105c, krzem jest korzystnym pierwiastkiem w austenitycznej stali nierdzewnej, poniewa\u017c mo\u017ce poprawi\u0107 odporno\u015b\u0107 stali na korozj\u0119 w st\u0119\u017conym kwasie i \u015brodowiskach o wysokim stopniu utlenienia. Podaje si\u0119, \u017ce UNS S30600 i inne specjalne stale nierdzewne o wysokiej zawarto\u015bci krzemu maj\u0105 wysok\u0105 odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 w\u017cerow\u0105. Krzem, podobnie jak mangan, mo\u017cna r\u00f3wnie\u017c stosowa\u0107 do odtleniania roztopionej stali, dlatego w stali zawsze pozostaj\u0105 ma\u0142e wtr\u0105cenia tlenkowe zawieraj\u0105ce krzem, mangan i inne pierwiastki odtleniaj\u0105ce. Jednak zbyt wiele wtr\u0105ce\u0144 b\u0119dzie mia\u0142o wp\u0142yw na jako\u015b\u0107 powierzchni produktu.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Nb i Ti<\/strong><\/p>\n<p>Te dwa pierwiastki s\u0105 pierwiastkami silnie tworz\u0105cymi w\u0119gliki i mo\u017cna je stosowa\u0107 zamiast pierwiastk\u00f3w niskow\u0119glowych w celu z\u0142agodzenia uczulenia. W\u0119glik niobu i w\u0119glik tytanu mog\u0105 poprawi\u0107 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 w wysokiej temperaturze. <a href=\"https:\/\/wldstainless.com\/materials\/austenitic-stainless-steel\/347-347h-stainless-steel\/\">347<\/a> i stale nierdzewne 321 zawieraj\u0105ce Nb i Ti s\u0105 powszechnie stosowane w kot\u0142ach i sprz\u0119cie rafinacyjnym, aby spe\u0142ni\u0107 wymagania dotycz\u0105ce wytrzyma\u0142o\u015bci w wysokich temperaturach i spawalno\u015bci. S\u0105 one r\u00f3wnie\u017c stosowane w niekt\u00f3rych procesach odtleniania jako pierwiastki resztkowe w wysokowydajnych austenitycznych stalach nierdzewnych.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>S i P<\/strong><\/p>\n<p>Siarka jest zar\u00f3wno dobra, jak i z\u0142a dla stali nierdzewnej. Mo\u017ce poprawi\u0107 wydajno\u015b\u0107 obr\u00f3bki, szkoda polega na zmniejszeniu urabialno\u015bci termicznej, zwi\u0119kszeniu liczby wtr\u0105ce\u0144 siarczku manganu, co powoduje zmniejszenie odporno\u015bci na korozj\u0119 w\u017cerow\u0105 stali nierdzewnej. Wysokiej jako\u015bci austenityczna stal nierdzewna nie jest \u0142atwa w obr\u00f3bce cieplnej, dlatego zawarto\u015b\u0107 siarki powinna by\u0107 kontrolowana na mo\u017cliwie najni\u017cszym poziomie, oko\u0142o 0,001%. Siarki zwykle nie dodaje si\u0119 jako pierwiastka stopowego do wysokowydajnych austenitycznych stali nierdzewnych. Jednak\u017ce zawarto\u015b\u0107 siarki w standardowej stali nierdzewnej jest cz\u0119sto wysoka (0,005% ~ 0,017%), aby poprawi\u0107 g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 wnikania spoiny podczas spawania samooporowego, poprawi\u0107 wydajno\u015b\u0107 ci\u0119cia.<\/p>\n<p>Fosfor jest pierwiastkiem szkodliwym i mo\u017ce niekorzystnie wp\u0142ywa\u0107 na w\u0142a\u015bciwo\u015bci obr\u00f3bki na gor\u0105co podczas kucia i walcowania na gor\u0105co. W procesie ch\u0142odzenia po spawaniu b\u0119dzie to r\u00f3wnie\u017c sprzyja\u0107 wyst\u0119powaniu p\u0119kni\u0119\u0107 termicznych. Dlatego zawarto\u015b\u0107 fosforu powinna by\u0107 kontrolowana na minimalnym poziomie.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sk\u0142ad chemiczny ma ogromny wp\u0142yw na mikrostruktur\u0119, w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne, w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizyczne i odporno\u015b\u0107 stali na korozj\u0119. Chrom, molibden, nikiel i inne pierwiastki stopowe mog\u0105 zast\u0105pi\u0107 wierzcho\u0142ek K\u0105t siatki austenitu i \u015brodek sze\u015bciu bok\u00f3w sze\u015bcianu, \u017celazo, w\u0119giel i azot znajduj\u0105 si\u0119 w szczelinie mi\u0119dzy [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2210,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[23],"tags":[],"class_list":["post-2248","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2248","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2248"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2248\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2251,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2248\/revisions\/2251"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2210"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2248"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2248"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2248"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}