Splošno o Inox jeklu
Inox jekla so železove zlitine z vsebnostjo najmanj 50 % železa. Osnovna lastnost inox jekel je odpornost proti rjavenju in kislinam, kar pomeni, da ob dolgotrajnejšemu stiku z vodo ne zarjavijo oziroma ne korodirajo.
Rja je zmes železovega hidroksida in železovega oksida.
Odpornost jekla proti rjavenju dajejo zlitinski elementi.
Osnovni zlitinski elementi so:
- Krom – Cr
- Nikelj – Ni
Ostali zlitinski elementi so:
- Molibden – Mo
- Titan – Ti
- Niobij – Nb
- Baker – Cu
- Silicij – Si
- Aluminij – Al
- Mangan – Mn
- Žveplo – S
- Dušik – N
Inox jekla so železove zlitine z vsebnostjo najmanj 50 % železa. Osnovna lastnost inox jekel je odpornost proti rjavenju in kislinam, kar pomeni, da ob dolgotrajnejšemu stiku z vodo ne zarjavijo oziroma ne korodirajo.
Rja je zmes železovega hidroksida in železovega oksida.
Odpornost jekla proti rjavenju dajejo zlitinski elementi.
Osnovni zlitinski elementi so:
- Krom – Cr
- Nikelj – Ni
Ostali zlitinski elementi so:
- Molibden – Mo
- Titan – Ti
- Niobij – Nb
- Baker – Cu
- Silicij – Si
- Aluminij – Al
- Mangan – Mn
- Žveplo – S
- Dušik – N
Krom – Cr kot osnovni zlitinski element daje železu splošno odpornost proti rjavenju že pri manjši –12,5 % koncentraciji kroma. Že s takšno koncentracijo kroma zlitina postane pasivna oz. kovina spremeni svoje kemične lastnosti in postane odporna na oksidacijo. Poleg odpornosti proti rjavenju krom poveča trdnost jekla (posebej v povezavi z ogljikom) in toplotno odpornost jekla.
Nikelj – Ni kot drugi pomembni zlitinski element poveča splošno odpornost jekla proti rjavenju že pri 7 % koncentraciji niklja ter žilavost jekla.
Molibden – Mo vpliva na odpornost jekla proti rjavenju ter povečuje njegovo trdnost.
Titan – Ti in niobij – Nb delujeta kot elementa za stabilizacijo jekla ter pri zvarih povečujeta odpornost proti interkristalni koroziji jekla.
Baker – Cu povečuje odpornost jekla proti določenim reducirnim kislinam že pri mali, – 1,5 % koncentraciji.
Silicij – Si in aluminij – Al povečujeta odpornost jekla proti škajanju (oksidacijska plast).
Mangan – Mn povečuje trdnost in odpornost na obrabo jekla.
Žveplo – S se kot nekovinski element pojavlja v zelo majhni, –0,35 % koncentraciji. Dodaja se z namenom povečanja obdelovalnih lastnosti jekla predvsem za obdelavo na avtomatih.
Dušik – N deluje kot stabilizator in povečuje trdnost jekla.
Osnovna delitev inox jekel
Jeklene krom–nikljeve zlitine so glede na svoje osnovne lastnosti razdeljene na tri osnovne skupine inox jekel:
1. Martenzitna jekla
2. Feritna jekla
3. Avstenitna jekla
1. Martenzitna jekla so kromova jekla s koncentracijo od 12–18 % kroma, 0,1–1,2 % ogljika, in po potrebi 0,5–2,5 % niklja in 1,2 % molibdena.
Martenzitna jekla so magnetna. Zaradi velike koncentracije ogljika so primerna za toplotno obdelavo – poboljšanje ter popuščanje in jih ne moremo variti (izjemoma pred gretjem).
2. Feritna jekla so kromova jekla s koncentracijo od 12,5–18 % kroma in največ 0,1 % ogljika. So magnetna, ni jih možno kaliti, se pa lahko varijo.
3. Avstenitna jekla so najbolj pogosta inox jekla s koncentracijo 17–26 % kroma, 7–26 % niklja in manj kot 0,12 % ogljika, z možnostjo dodatkov 2–4,5 % molibdena in 1,5–2,5 % bakra, stabilizirana s titanom in niobijem. So nemagnetna jekla in jih ni možno kaliti, se pa dobro varijo.
Avstenitna jekla so najbolj razširjena inox jekla in jih poznamo po naslednjih oznakah:
3.1. V2A
Osnovne vrste avstenitnih inox jekel:
a) AISI 304/W.Nr. 1.4301, jeklo sestave: Cr 17–19 %, Ni 8,5–10,5 %, C max. 0,07 %, namenjeno za uporabo v gospodinjstvu, v strojni industriji, farmacevtski industriji, živilski industriji, kemični industriji, papirni industriji in podobnih industrijah.
b) AISI 304L/W.Nr. 1.4306, jeklo sestave: Cr 17–19 %, Ni 8,5–10,5 %, C max. 0,03 %, z enako uporabnostjo, zaradi manjše vsebnosti ogljika se dobro vari.
c) AISI 321/W.Nr. 1.4541, jeklo sestave: Cr 17–19 %, Ni 8,5–10,5 %, C max. 0,03 %, z dodatkom titana kot elementa za stabilizacijo zlitine.
3.2. V4A
a) AISI 316/W.Nr. 1.4401, jeklo sestave: Cr 16,5–18,5 %, Ni 10,5–13,5 %, Mo 2,0–2,5 %, C max. 0,07 %, z izboljšano odpornostjo proti kislinam.
b) AISI 316L/W.Nr. 1.4435, jeklo sestave: Cr 17,0–18,0 %, Ni 12,5–14,0 %, Mo 2,0–3,0 %, C max. 0,03 %, z izboljšano odpornostjo proti kislinam in boljšimi varilnimi lastnostmi.
c) AISI 316Ti/W.Nr. 1.4571, jeklo sestave: Cr 16,5–18,5 %, Ni 10,5–13,5 %, Ti, Mo 2,0–2,5 %, C max. 0,07 %, dodatno stabilizirano s titanom in izboljšano odpornostjo proti kislinam ter boljšimi varilnimi lastnostmi.
Korozijska obstojnost inox jekel
Površina jekla je izpostavljena koroziji oziroma spremembam pod vplivi kemičnih in elektrokemičnih reakcij. Odpornost jekla proti koroziji je mogoče povečati z dodajanjem kroma, niklja in molibdena. Takšna jekla so odporna tudi proti kislinam, razen proti močno reduktivnim snovem, kot so žveplova, klorova in fluorovodikova kislina.
Inox jekla je mogoče zaščititi pred korozijo z izbiro ustrezne vrste jekla (jekla z večjo vsebnostjo zlitinskih dodatkov – kroma, niklja in molibdena), s kemično obdelavo (luženjem), termično obdelavo (žarjenjem) in površinsko obdelavo (brušenjem, poliranjem).
Da bi se izognili rji, je pri obdelavi inox jekel nujno potrebno upoštevati naslednja pravila:
- ne sme se uporabljati orodje (ključi, klešče, primeži), ki se je pred tem uporabljalo za delo s korozijsko neodpornim jeklom;
- ne smejo se uporabljati brusni koluti, ki so se pred tem uporabljali za brušenje ali rezanje korozijsko neodpornega jekla;
- opilki korozijsko neodpornega jekla ne smejo priti na površino nerjavečega jekla;
- ne sme se uporabljati rezilno orodje ( žage, pile, risalne igle), ki se je pred tem uporabljalo za delo s korozijsko neodpornim jeklom;
- ne sme se uporabljati brusno platno in krtače, ki so se pred tem uporabljale za obdelavo korozijsko neodpornega jekla.
Varjenje inox jekel
Inox jekla je mogoče variti na več načinov. Izbira načina varjenja je odvisna od namena porabe jekla in razpoložljive varilne tehnike.
Mogoči načini varjenja:
- plamensko varjene s plinom in dodajanjem materiala (manj primerno zaradi povečane strukturne spremembe materiala)
- obločno varjenje z varilnimi elektrodami (primerno z ustrezno pripravo varilne površine in ustrezno izbiro elektrode)
- TIG varjenje z volframovo elektrodo in zaščitnim plinom – čisti argon (primeren za varjenje tanjših materialov – pločevine in cevi)
- MIG varjenje z varilno elektrodo – žico in zaščitnim plinom – zmes argona in kisika (primeren za varjenje debelejših materialov)
- varjenje s plazmo, izpopolnjena stopnja TIG varjenja
- uporovno varjenje – točkovno varjenje (primerno za spajanje pločevinastih in paličastih izdelkov)
Tablice standardov kvalitete
W.Nr. DIN AISI JUS
1.4005 X12CrS 13 416 –
1.4006 X10Cr 13 410 Č.41701
1.4016 X6Cr 17 430 Č.4174
1.4021 X20Cr 13 420 Č.4172
1.4034 X46Cr 13 – Č.4175, Č.4173
1.4057 X20CrNi 17 2 431 Č.4570
1.4104 X12CrMoS 17 430F Č.4790
1.4112 X90CrMoV 18 440B Č.4772
1.4122 X35CrMo 17 – –
1.4301 X5CrNi 18 10 304 Č.4580
1.4305 X10CrNiS 18 9 303 Č.4590
1.4306 X2CrNi 19 11 304L Č.45701
1.4310 X12CrNi 17 7 301 Č.4571
1.4401 X5CrNiMo 17 12 2 316 Č.4573
1.4404 X2CrNiMo 17 13 2 316L Č.45703
1.4435 X2CrNiMo 17 14 3 316L Č.45704
1.4436 X5CrNiMo 17 13 3 316 Č.45706
1.4438 X2CrNiMo 18 16 4 317L Č.45705
1.4439 X2CrNiMoN 17 13 5 317LNM Č.47702
1.4449 X5CrNiMo 17 13 317 –
1.4541 X6CrNiTi 18 10 321 Č.4572
1.4550 X6CrNiNb 18 10 347 Č.4582
1.4571 X6CrNiMoTi 17 12 2 316Ti Č.4574
1.4713 X10CrAL 7 – Č.4974
1.4724 X10CrAl 13 – Č.4972
1.4742 X10CrAl 18 – Č.4973
1.4762 X10CrAl 24 (446) Č.4970
1.4821 X20CrNiSi 25 4 – Č.4586
1.4828 X15CrNiSi 20 12 309 Č.4577
1.4841 X5CrNiSi 25 20 314 Č.4578
1.4845 X12CrNi 25 21 310S –
1.4864 X12NiCrSi 36 16 330 Č.4579