Oceľ je primárne zliatina železa a uhlíka, ale obsah uhlíka je zvyčajne menší ako 2 %. Nie je to veľa, ale uhlík je kľúčovým prvkom, ktorý ovplyvňuje jej pevnosť a tvrdosť. Nerezová oceľ je zliatina obsahujúca železo, chróm, nikel a niekedy aj ďalšie prvky, ako je molybdén. Chróm robí nerezovú oceľ vynikajúco odolnou voči korózii.

• Uhlíková oceľHlavnými zložkami sú železo a uhlík, pričom obsah uhlíka sa typicky pohybuje od 0,2 % do 2,1 %. V malých množstvách môžu byť prítomné aj ďalšie prvky, ako napríklad mangán, kremík, fosfor a síra.
• Nerezová oceľSkladá sa predovšetkým zo železa, uhlíka a najmenej 10,5 % chrómu (niekedy aj niklu). Pridanie chrómu je kľúčové, pretože reaguje s kyslíkom vo vzduchu a vytvára hustú vrstvu oxidu chrómu, ktorá dodáva nehrdzavejúcej oceli jej vlastnosti odolné voči hrdzi a korózii.

Rozdiel vo vlastnostiach

Vzhľadom na rozdiely v zložení majú nehrdzavejúca oceľ a oceľ tiež veľmi odlišné vlastnosti. Na rozdiel od bežnej ocele obsahuje nehrdzavejúca oceľ chróm, ktorý tvorí ochrannú oxidovú vrstvu, ktorá zabraňuje hrdzi a korózii.

Z hľadiska estetických vlastností je nehrdzavejúca oceľ leštenejšia a modernejšia ako bežná oceľ. Väčšina typov uhlíkovej ocele je magnetická, čo môže byť v určitých aplikáciách výhodné. Nehrdzavejúca oceľ, ako napríklad 304 alebo 316, je však nemagnetická.

Oceľ VS nehrdzavejúca oceľ: Výrobné procesy

Výrobné procesy ocele a nehrdzavejúcej ocele zahŕňajú niekoľko fáz výroby, počas ktorých sa suroviny premieňajú na finálne produkty. Tu sú kľúčové výrobné procesy, ktoré sa podieľajú na výrobe ocele a nehrdzavejúcej ocele:

Procesy výroby ocele

A. Výroba železa

Počas tohto procesu sa železná ruda, koks (uhlík) a tavidlá (vápenec) privádzajú do vysokej pece. Intenzívne teplo roztaví železnú rudu a uhlík redukuje oxid železa, čím vzniká roztavené železo, známe ako horúci kov.

B. Výroba ocele

Vezmime si ako príklad proces základnej kyslíkovej pece (BOF). Proces BOF zahŕňa vkladanie horúceho kovu z vysokej pece alebo DRI do konvertorovej nádoby. Do nádoby sa vháňa vysokočistý kyslík, ktorý oxiduje nečistoty a znižuje obsah uhlíka na výrobu ocele.

C. Kontinuálne odlievanie

Kontinuálne odlievanie je odlievanie roztavenej ocele do polotovarov, ako sú bramy, predvalky alebo bloky. Zahŕňa to nalievanie roztavenej ocele do vodou chladenej formy a jej stuhnutie do súvislého prameňa. Prameň sa potom nareže na požadované dĺžky.

D. Tvarovanie a tvarovanie

Valcovanie: Oceľové polotovary z kontinuálneho odlievania sa valcujú v valcovacích stoliciach za tepla alebo za studena, aby sa znížila hrúbka, zlepšila kvalita povrchu a dosiahli požadované rozmery.

Kovanie: Kovanie je proces, pri ktorom sa zahriata oceľ tvaruje pomocou tlakových síl. Bežne sa používa na výrobu súčiastok, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a odolnosť.

Výrobné procesy z nehrdzavejúcej ocele

A. Výroba nehrdzavejúcej ocele

Tavenie: Nerezová oceľ sa vyrába tavením kombinácie železnej rudy, chrómu, niklu a iných legujúcich prvkov v elektrických oblúkových peciach alebo indukčných peciach.

Rafinácia: Roztavená nehrdzavejúca oceľ prechádza rafinačnými procesmi, ako je argónovo-kyslíková dekarbonizácia (AOD) alebo vákuovo-kyslíková dekarbonizácia (VOD), aby sa upravilo zloženie, odstránili nečistoty a kontrolovali požadované vlastnosti.

B. Tvarovanie a tvarovanie

Valcovanie za tepla: Ingoty alebo dosky z nehrdzavejúcej ocele sa zahrievajú a prechádzajú cez valcovacie stolice za tepla, aby sa znížila hrúbka a tvarovali sa do zvitkov, plechov alebo dosiek.

Valcovanie za studena: Valcovanie za studena ďalej znižuje hrúbku nehrdzavejúcej ocele a dodáva jej požadovaný povrchový vzhľad. Zlepšuje tiež mechanické vlastnosti a rozmerovú presnosť.

C. Tepelné spracovanie

Žíhanie: Nerezová oceľ sa podrobuje žíhaniu, čo je proces tepelného spracovania, ktorý zmierňuje vnútorné napätie a zlepšuje jej ťažnosť, obrobiteľnosť a odolnosť voči korózii.

Kalenie a popúšťanie: Niektoré druhy nehrdzavejúcej ocele prechádzajú procesmi kalenia a popúšťania, aby sa zlepšili ich mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť, húževnatosť a pevnosť.

D. Dokončovacie procesy

Morenie: Povrchy z nehrdzavejúcej ocele sa môžu moreť v kyslom roztoku, aby sa odstránili vodný kameň, oxidy a iné povrchové nečistoty.

Pasivácia: Pasivácia je chemická úprava, ktorá zvyšuje odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii vytvorením ochrannej oxidovej vrstvy na povrchu.

Konkrétne použité procesy sa môžu líšiť v závislosti od požadovanej triedy ocele alebo nehrdzavejúcej ocele a zamýšľaného použitia konečného produktu.

Oceľ VS nehrdzavejúca oceľ: pevnosť a odolnosť

Pevnosť ocele závisí predovšetkým od obsahu uhlíka a ďalších legujúcich prvkov, ako je mangán, kremík a stopové množstvá rôznych zložiek. Vysokopevnostné ocele, ako napríklad vysokopevnostné nízkolegované ocele (HSLA) a pokročilé vysokopevnostné ocele (AHSS), sa používajú v náročných aplikáciách, ako je automobilový priemysel a stavebníctvo. Nerezová oceľ má vo všeobecnosti nižšiu pevnosť ako oceľ, ale stále má dostatočnú pevnosť pre väčšinu aplikácií.

Oceľ VS nehrdzavejúca oceľ: Porovnanie nákladov

Pokiaľ ide o cenu, oceľ je vo všeobecnosti lacnejšia ako nehrdzavejúca oceľ, čo z nej robí cenovo prijateľnú voľbu pre mnoho projektov, pretože výroba nehrdzavejúcej ocele je drahšia ako oceľ, a to ako z hľadiska výrobného procesu, tak aj zloženia.

Oceľ VS nehrdzavejúca oceľ: Použitie

Oceľ a nehrdzavejúca oceľ sú všestranné materiály používané v rôznych aplikáciách v rôznych odvetviach. Oceľ sa vďaka svojej pevnosti a odolnosti bežne používa v stavebných projektoch, ako sú mosty, budovy a infraštruktúra. Je obľúbenou voľbou pre konštrukčné prvky.

Vďaka odolnosti voči korózii je nehrdzavejúca oceľ ideálna do prostredí, kde je riziko vystavenia vlhkosti alebo chemikáliám. Vďaka tomu je nehrdzavejúca oceľ najlepšou voľbou pre kuchynské spotrebiče, zariadenia na spracovanie potravín, zdravotnícke pomôcky a šperky.

V automobilovom priemysle zohrávajú oba materiály kľúčovú úlohu – oceľ sa často používa v rámoch vozidiel kvôli svojej pevnosti, zatiaľ čo nehrdzavejúca oceľ sa používa vo výfukových systémoch kvôli svojej odolnosti voči vysokým teplotám a korózii.

Záver

Hlavný rozdiel medzi bežnou oceľou a nehrdzavejúcou oceľou jeodolnosť proti koróziiZatiaľ čo bežná oceľ je pevná, ale náchylná na hrdzavenie, nehrdzavejúca oceľ dokáže odolávať hrdzi vďaka prítomnosti chrómu, ktorý tvorí ochrannú oxidovú vrstvu. V závislosti od použitia si môžete vybrať vhodný materiál, ktorý vyváži výkon a cenu.