Stal szlachetna

Wielość unikalnych właściwości stali nierdzewnych powoduje, że jest ona bardzo silnym kandydatem pośród różnych gatunków materiałów. Inżynierowie, specjaliści i projektanci często nie doceniają lub nie dostrzegają tych zalet. Pierwszym, co zwraca ich uwagę, jest stosunkowo wysoka cena zakupu stali szlachetnej. Jednakże, biorąc pod uwagę trwałość produktów wykonanych z tego materiału, stal szlachetna jako surowiec wbrew pozorom okazuje się często najlepszym i zarazem najtańszym rozwiązaniem.

Co to jest stal nierdzewna?

Stal nierdzewna jest to stal o obniżonej zawartości węgla w składzie. Minimum 10% jej wagi stanowi chrom, dzięki któremu wykazuje ona właściwości nierdzewne. W wyniku reakcji chromu z tlenem, na powierzchni stali powstaje niewidoczna oraz odporna na rdzę cienka (grubość ok. 1/1000mm) warstwa tlenku chromu. Ma ona charakter pasywny - nie wchodzi w reakcje chemiczne z innymi substancjami oraz posiada zdolności do samoregeneracji - nawet przy niewielkiej obecności tlenu potrafi zregenerować uszkodzenia fizyczne lub chemiczne. To właśnie te cechy sprawiają, że noże ze stali szlachetnej mogą być wielokrotnie ostrzone i szlifowane bez narażania ich na rdzę. Do stali szlachetnej można dodać większą ilość chromu lub inne substancje np. molibden lub nikiel, dzięki czemu jej unikalne właściwości stają się jeszcze lepsze.

Istnieje 60 rodzajów stopów stali szlachetnej, jednak w głównej klasyfikacji wyróżnia się 5 grup:

  • chromowe - hartownicze, posiadające strukturę martenzytyczną: martenzytyczna budowa tego rodzaju stali szlachetnej powoduje, że hartuje się ją w wysokich temperaturach, podobnie do stali konwencjonalnych;
  • chromowe - niehartownicze, posiadające strukturę ferrytyczną: w swoim składzie zawiera nie tylko chrom, ale również tytan lub aluminium. Ten typ stali stosowany jest najczęściej w budownictwie;
  • chromowo-niklowe - niehartownicze, posiadające budowę austenityczną: niższa zawartość węgla od innych stopów sprawia, że może on być stosowany w niskich temperaturach. Najczęściej stosowany więc m.in. w produkcji beczek do piwa, mroźniach oraz chłodniach;
  • chromowo-niklowe - wykazujące zdolność do hartowania w stosunkowo niewysokich temperaturach, posiadające budowę marternzytyczną, semi-austenityczną lub austenityczną w zależności od ilości niklu w jej składzie. Zdolna do hartowania w stosunkowo niskiej temperaturze;
  • chromowo-niklowe - niehartownicze, posiadające budowę ferrytyczno-austenityczną w stosunku 1:1. Bardzo wytrzymała, znajdująca zastosowanie najczęściej w przemyśle chemicznym. W pewnym stopniu wykazuje zdolności do hartowania pod wpływem niskiej temperatury.

Odkrycie

Wynalazca stali szlachetnej, Harry Brearley, urodził się 1871r. w Sheffield w Anglii. Jego ojciec był hutnikiem. Ze względu na brak środków do życia, w wieku 12 lat zmuszony był porzucić szkołę, by podjąć pracę w laboratorium chemicznym. Tam zajmował się myciem butelek i pojemników. W ciągu następnych lat uczył się samodzielnie oraz podjął naukę w szkole wieczorowej. Tak też Harry Brearley stał się ekspertem rozwiązującym problemy związane z metalurgią. Będąc znanym ekspertem w zakresie metalurgii, w 1908 roku Brearley założył Brown Firth Laboratories, które były finansowane przez dwie wiodące w tamtym czasie huty.

W 1912 roku Brearley rozpoczął prace nad mocniejszą stalą, nie erodującą pod wpływem temperatury tak szybko jak stal konwencjonalna. Jednym z eksperymentów, które przeprowadzał, było dodanie do stopu stali domieszki chromu mającego wyższą temperaturę topnienia. Dokonał wielu prób dodając od 6% do 15% chromu w połączeniu z różną zawartością węgla. Tak też dokładnie 13 sierpnia 1913 roku została wyprodukowana pierwsza prawdziwa stal odporna na rdzę. Zawierała wtedy 0,24% węgla oraz 12,8% chromu. Jednak twórca nie był jeszcze dokładnie świadom swego sukcesu. Dopiero podczas następnych eksperymentów, kiedy Brearley badał strukturę cząsteczkową stali poddając ją działaniu silnie żrących kwasów, okazało się, że nowa stal nie zmienia struktury pod wpływem tych związków. W ciągu roku od odkrycia Brearleya, przedsiębiorstwo Krupp w Niemczech przeprowadzało eksperymenty na stopach metali, dodając nikiel. W ten sposób stworzono stal łatwiejszą w obróbce, bardziej odporną na działanie kwasów. Właśnie te dwa odkrycia dały początek stali szlachetnej. Lecz dopiero po I Wojnie Światowej zaczęto eksperymentować, dodając do stopów przeróżne kombinacje chromu i niklu.

Większość z dzisiejszych odmian stali została odkryta między 1913 a 1935 rokiem w Anglii, Niemczech, Francji i  Ameryce. Po II wojnie światowej produkcja stali szlachetnej stawała się coraz wydajniejsza, powstawać zaczęły coraz to nowe odmiany, bardziej odporne na działanie kwasów, z lepszymi współczynnikami wytrzymałości do masy. Walory stali szlachetnej stają się dostrzegane coraz częściej i znajduje ona coraz więcej zastosowań.

Zalety stali szlachetnej

  • Odporność na korozję - stopy ze stosunkowo niewielkim dodatkiem chromu (10%) mogą być stosowane jako surowiec do produktów mających przebywać w wilgoci, w bezpośrednim kontakcie z wodą. Stopy ze zwiększona zawartością chromu odporne są na działanie większości kwasów, zasad, roztworów chloru i innych związków;
  • Odporność na temperaturę i ogień - stale z podwyższoną zawartością chromu i z dodatkiem niklu nie zmieniają struktury i zachowują wytrzymałość nawet pod wpływem wysokich temperatur;
  • Higiena - łatwość usuwania zanieczyszczeń i odporność na silnie żrące substancje powodują, że stal nierdzewna jest bezkonkurencyjnym materiałem do wykorzystania w pomieszczeniach, tj.: kuchniach, halach produkcyjnych w przetwórstwie spożywczym itd.;
  • Estetyczny wygląd - jasna, błyszcząca powierzchnia nadaje atrakcyjny, nowoczesny i szlachetny wygląd. Dopełnieniem estetyki może być powierzchnia szlifowana, piaskowana lub mazerowana;
  • Stosunek wytrzymałości do wagi - dzięki różnorodności stopów stali szlachetnych bez trudu można wybrać materiał bardzo wytrzymały, zarówno w wysokich jak i niskich temperaturach. Mocna struktura pozwala na stosowanie konstrukcji delikatniejszych w stosunku do konwencjonalnych materiałów, co niesie ze sobą pewne oszczędności;
  • Łatwość obróbki - dzięki nowoczesnym technologiom stal szlachetna może być obrabiana podobnie jak stal konwencjonalna;
  • Długowieczność - dzięki swoim właściwościom stal szlachetna jest o wiele bardziej trwała od konwencjonalnych materiałów. Dlatego, mimo wyższych kosztów zakupu, w perspektywie wielu lat wyroby ze stali szlachetnej są często najtańszym rozwiązaniem;
  • Prestiż - stal szlachetna to materiał wysokiej klasy, nowoczesny, o  wartości niewspółmiernej w stosunku do stali konwencjonalnych i tworzyw sztucznych. Nadaje wyrobom niepowtarzalny styl, stwarza wrażenie solidności, wysokiej jakości i profesjonalizmu;
  • Wartość - stal nierdzewna jest droższa w zakupie ale i droższa w odsprzedaży. Ceny złomu stali szlachetnej są o wiele wyższe od cen złomu stali czarnej;
  • Ochrona środowiska - nie ma problemów z pozbyciem się odpadów ze stali szlachetnej. Aż 50% stali będącej w sprzedaży pochodzi z przetopu odpadów.

scroll-topdo góry

Wiejak Med

Wiejak Med

Wiejak Med
Mechform

Mechform

Mechform
Komory chłodnicze

Komory chłodnicze

Komory chłodnicze
Odwodnienia

Odwodnienia

Odwodnienia
Odbojnice

Odbojnice

Odbojnice
Drzwi gazoszczelne

Drzwi gazoszczelne

Drzwi gazoszczelne
Architektura

Architektura

Architektura
Serwis

Serwis

Serwis