Неръждаем

Неръждаема стомана (известна също като неръждавейка или корозионно устойчива стомана) е високолегирана стомана с отлична устойчивост на химическа и електрохимическа корозия. Нейната устойчивост се основава на процес, наречен пасивация, при който на повърхността на материала се образува много тънък слой оксид, защитаващ стоманата от по-нататъшна деградация.

Въпреки че неръждаемата стомана устоява на обичайната корозия в повечето среди, при някои специфични условия може да възникнат локални форми на корозия, като цепнатинна, точкова, междукристална или стресова корозия. За да се повиши устойчивостта срещу тези видове корозия, освен хром често се добавят и други елементи – никел, молибден, манган и др.

Видове неръждаема стомана

Неръждаемите стомани се разделят според състава и структурата си на три основни групи:

• Феритни – магнитни, устойчиви на корозия, използвани например в архитектурата и автомобилната индустрия.
• Мартензитни – закаляеми, много здрави, подходящи за инструменти и турбинни лопатки.
• Аустенитни – немагнитни, отлично формуеми и много устойчиви, често използвани в здравеопазването, кухненските съдове и тръбопроводи.

Съществуват и преходни типове, като например дуплексни стомани (феритно-аустенитни) или супердуплексни и суперферитни стомани, които предлагат по-висока устойчивост на екстремни условия.

Приложение в практиката

Заради своите свойства неръждаемата стомана се използва в много отрасли:

• Хранителна и химическа индустрия
• Строителство и архитектура
• Автомобилна и авиационна индустрия
• Корабостроене и морско оборудване

Състав и устойчивост на корозия

Типичният състав на неръждаемите стомани съдържа 12–30 % хром и до 30 % никел. Особено хромът е ключов за формирането на защитния слой хромов оксид, който е с дебелина само 1–2×10⁻⁶ мм, но ефективно защитава материала. За постигане на пасивация е необходимо поне 10,5–13 % масов хром.

В изключително агресивна среда, каквато е хлороводородната или сярната киселина, обаче този пасивен слой може да не бъде достатъчен. В такива случаи се добавят допълнителни легиращи елементи като молибден или азот.

История и развитие

Първите дуплексни стомани са разработени в Швеция през 30-те години на 20-ти век за целулозно-хартиената индустрия. Значителен напредък е постигнат през 60-те години благодарение на въвеждането на процеса деуглеродизация кислород-аргон, който позволява производството на нисковъглеродни и едновременно с това легирани с азот стомани.

От 70-те години се произвеждат супераустенитни и супердуплексни стомани с висока корозионна устойчивост и много добра заваряемост. Те най-вече се използват в най-изискващите условия днес.

Преценка на структурата на неръждаемата стомана

За определяне на микроструктурата се използват т.н. Шафлеров и Де Лонгов диаграми, които показват влиянието на отделните елементи (хром, никел, въглерод) върху крайния резултат на структурата – дали стоманата ще бъде феритна, аустенитна или мартензитна.

Благодарение на своята устойчивост, здравина, вариабилност и дълготрайност, неръждаемата стомана се превърнала в незаменим материал за модерната индустрия и ежедневна употреба.