Lastnosti in aplikacije feritnega nerjavečega jekla

Feritni jekla so visoko-krom, magnetna nerjaveča jekla z nizko vsebnostjo ogljika. Znana po dobri duktilnosti, odpornosti na korozija in stresno korozijsko lomljenje, feritna jekla se pogosto uporabljajo v avtomobilskih aplikacijah, kuhinjskih pripomočkih in industrijski opremi.

V primerjavi z avstenitna nerjavna jekla, ki imajo strukturo zrnc v središču kubične (FCC), feritna jekla so definirana s telesno usmerjeno kubično (BCC) strukturo zrn. Z drugimi besedami, kristalna struktura takšnih jekel je sestavljena iz kubične atomske celice z atomom v središču.

Ta struktura zrn je značilna za alfa železo in je tisto, kar daje feritnim jeklom njihove magnetne lastnosti. Feritnih jekel ne moremo utrjevati ali utrjevati s toplotno obdelavo, vendar imajo dobro odpornost proti stresnemu-korozijskemu razpokanju. Lahko jih hladno obdelujemo in zmehčamo s žarenjem (segrevanje in nato počasi hlajenje).

Feritne lastnosti imajo sicer bolj močne ali korozijske odpornosti kot avstenitne razrede, vendar imajo boljše inženirske lastnosti. Čeprav so na splošno zelo varljivi, so lahko nekatere vrste feritnega jekla nagnjene k preobčutljivosti območja, ki ga je toplotno prizadel zvar, in vroče pokanje kovin. Omejitve uporabnosti omejujejo uporabo teh jekel na tanjše dimenzije.

Zaradi nižje vsebnosti kroma in pomanjkanja niklja so standardna feritna jekla običajno cenejša od njihovih avstenitnih. Posebne stopnje pogosto vključujejo molibden.

Feritne zlitine iz nerjavečega jekla lahko na splošno razvrstimo v pet skupin, tri družine standardnih razredov (skupine od 1 do 3) in dve družini jekel posebnega razreda (skupini 4 in 5). Medtem ko so standardna feritna jekla daleč največja potrošniška skupina glede na tonažo, povpraševanje po specialnih kakovostnih nerjavnih jekh stalno narašča.

Te imajo najnižjo vsebnost kroma v vseh nerjavnih jeklih, zato so najnižje v petih skupinah. Idealni so za rahlo korozivna okolja, kjer je sprejemljiva lokalizirana rja. Stopnja 409 je bila prvotno ustvarjena za dušilce avtomobilskih izpušnih sistemov, zdaj pa jih lahko najdemo v avtomobilskih izpušnih ceveh in katalitičnih pretvornikih. Stopnja 410L se pogosto uporablja za zabojnike, avtobuse in okvirje LCD monitorjev.

Najpogosteje uporabljena feritna jekla so v skupini 2. Imajo večjo vsebnost kroma in so posledično bolj odporne proti koroziji z dušikovimi kislinami, žveplovimi plini ter številnimi organskimi in živilskimi kislinami. V nekaterih aplikacijah se te vrste lahko uporabljajo kot nadomestek za avstenitno nerjavno jeklo 304. Stopnja 430 se pogosto nahaja tudi v notranjosti naprav, vključno z bobni pralnega stroja kot kuhinjska korita, notranje plošče, pomivalni stroji, jedilni pribor, pripomočki za kuhanje in proizvodnja hrane oprema.

Ker imajo jeklene pločevine iz skupine 2 boljše lastnosti varjenja in oblikovanja, jih je mogoče zamenjati avstenitni razred 304 v širšem obsegu uporabe, vključno s pomivalnimi koritami, izmenjevalnimi cevmi, izpušnimi sistemi in varjenimi deli pranja stroji.

Z višjo vsebnostjo molibdena imajo stopnje feritnega nerjavečega jekla v skupini 4 večjo odpornost proti koroziji uporablja se v rezervoarjih za toplo vodo, sončnih grelnikih vode, delih izpušnih sistemov, električnih kotličkih, elementih mikrovalovne pečice in avtomobilih trim. Zlasti stopnja 444 ima ekvivalent odpornosti na koc (PRE), podoben razredu 316 avstenitno nerjavno jeklo, ki omogoča uporabo v bolj korozivnih zunanjih okoljih.

Za to skupino specialnih nerjavnih jekel je značilna razmeroma visoka vsebnost kroma in dodajanje molibdena. Rezultat je jeklo z odlično odpornostjo proti koroziji in luščenju (ali oksidaciji). Pravzaprav je korozijska odpornost razreda 447 enakovredna kovini iz titana. Jeklo skupine 5 se običajno uporabljajo v zelo jedkih obalnih in obalnih okoljih.