Nehrđajući čelik je jedan od najvažnijih materijala u modernoj industriji i svakodnevnom životu. Njegova popularnost proizlazi iz jedinstvenih svojstava koja ga čine otpornim na koroziju, jake mehaničke čvrstoće te dugovječnosti. No, što zapravo čini nehrđajući čelik takvim? U ovom članku istražit ćemo kemijski sastav nehrđajućeg čelika, koji mu omogućuje da ostane nepromijenjen i otporan na vanjske utjecaje.
Osnovni sastav nehrđajućeg čelika uključuje željezo, ali ono nije jedini sastojak. Ključni aditivi u njegovom sastavu su krom, nikl, molibden, a ponekad i drugi elementi kao što su mangan, silicij, ugljik i sumpor. Krom je najvažniji element koji se dodaje željezu kako bi se dobio nehrđajući čelik. Obično se koristi u koncentraciji od najmanje 10,5% u masi legure. Ova količina kroma stvara na površini čelika pasivni sloj oksida koji ga štiti od korozije.
Nikla se dodaje kako bi se poboljšala duktilnost i otpornost na udarce, a obično se koristi u koncentracijama između 8% i 20%. Nikl također poboljšava stabilnost austenitne strukture, što je ključno za određene vrste nehrđajućeg čelika, kao što su austenitni nehrđajući čelici. Ova vrsta čelika, koja uključuje legure poput 304 i 316, poznata je po svojoj visokoj otpornosti na koroziju i mehaničkim svojstvima.
Molibden se često dodaje u nehrđajući čelik kako bi se povećala otpornost na koroziju, posebno u prisustvu klorida, kao što su slane otopine. Legure poput 316, koje sadrže oko 2-3% molibdena, koriste se u aplikacijama gdje je potrebna dodatna otpornost na koroziju. Ova svojstva čine 316 nehrđajući čelik idealnim za upotrebu u morskim okruženjima i u industriji koja se bavi kemikalijama.
Osim ovih glavnih elemenata, postoje i drugi sastojci koji se mogu dodati nehrđajućem čeliku kako bi se poboljšala određena svojstva. Na primjer, mangan se dodaje kako bi se poboljšala otpornost na udarce i povećala čvrstoća. Silicij se koristi za poboljšanje otpornosti na visoke temperature, dok sumpor može poboljšati obradivost čelika, iako može smanjiti otpornost na koroziju.
Važno je napomenuti da se nehrđajući čelik može klasificirati u nekoliko različitih tipova, ovisno o njegovom kemijskom sastavu i strukturi. Najčešće vrste nehrđajućeg čelika su austenitni, martenzitni i ferritični. Austenitni nehrđajući čelici, koji su najrašireniji, sadrže visoke koncentracije nikla i kroma i poznati su po svojoj izvanrednoj otpornosti na koroziju i lakoći oblikovanja. Martenzitni nehrđajući čelici, s druge strane, imaju visoki sadržaj ugljika i daju veću čvrstoću, ali su manje otporni na koroziju. Ferritični nehrđajući čelici imaju manji sadržaj nikla i često su jeftiniji, ali također nude dobru otpornost na koroziju.
Osim kemijskog sastava, važno je razumjeti i proces izrade nehrđajućeg čelika. Tijekom procesa toplinske obrade i oblikovanja, struktura legure može se promijeniti, što može utjecati na konačna svojstva proizvoda. Na primjer, pravilno kaljenje može povećati čvrstoću martenzitnog nehrđajućeg čelika, dok može smanjiti otpornost na koroziju.
U industrijskim primjenama, nehrđajući čelik se koristi u raznim oblikima, uključujući cijevi, listove, šipke i druge oblike. Njegova otpornost na koroziju čini ga idealnim za upotrebu u kemijskim postrojenjima, medicinskim uređajima, građevinskim materijalima te u prehrambenoj industriji. Cijena nehrđajućeg čelika može varirati ovisno o vrsti legure i dodatnim elementima, ali se obično kreće od 1.500 do 3.500 eura po toni, ovisno o tržišnim uvjetima.
U zaključku, kemijski sastav nehrđajućeg čelika igra ključnu ulogu u njegovim svojstvima i primjenama. Razumijevanje ovih komponenti pomaže proizvođačima i inženjerima da odaberu pravi tip nehrđajućeg čelika za specifične potrebe, čime se osigurava dugovječnost i učinkovitost proizvoda koji se koriste u svakodnevnom životu i industriji.
