Stal jest to materiał, bez którego trudno wyobrazić sobie funkcjonowanie przedsiębiorstw we współczesnym świecie. Ze względu na możliwość modyfikacji składu chemicznego, powstają gatunki stali dopasowane do potrzeb przemysłu i przeznaczone do pracy w różnych warunkach. Zaletą tego materiału jest możliwość pracy w wysokich temperaturach, co pozwala na wykonywanie z niego choćby kotłów, części rektorów czy pieców. Jednak niektóre warunki stanowią zbyt duże obciążenie dla zwykłej stali - konieczne jest wówczas zastosowanie specjalnych gatunków, w których odpowiednie domieszki niklu czy chromu pozwalają na pracę w ekstremalnych temperaturach. Jakie cechy musi mieć taka stal?

Stal H23N18

Stal H23N18 (według niemieckiej normy DIN oznaczenie X12CrNi2521, według polskiej normy oznaczenie numeryczne 1.4845, według amerykańskiej normy oznaczenie AISI 310S) jest stalą austenityczną, chromowo-niklową, przeznaczoną do pracy w wyjątkowo wysokich temperaturach. Cechuje się wysoką wytrzymałością, ciągliwością oraz odpornością na temperatury zarówno w powietrzu, jak i atmosferze utleniającej dochodzące nawet do 1050 stopni Celsjusza. Dzięki temu można wykorzystywać ją w wyrobach i częściach, przenoszących stosunkowo duże obciążenia i pracujących w wysokich temperaturach. Jej właściwości ulegają pogorszeniu w atmosferze zawierającej gazy redukujące, również związki siarki zawarte w otoczeniu, w jakim pracuje mają niekorzystny wpływ na jej parametry. Efektem dodatkowym jej wytrzymałości na duże temperatury jest kwasoodporność. Dzięki temu wykonane z niej odlewy czy elementy kute znalazły zastosowanie w przemyśle chemicznym. Często stosowana jest w zakładach, w których połączenie jej zalet - kwasoodporność, żaroodporność i żarowytrzymałość powoduje, iż nie trzeba szukać alternatywnych rozwiązań z wykorzystaniem różnych materiałów.

Żaroodporność

Żaroodporność to odporność na działanie gazów utleniających w wysokiej temperaturze. Części lub wyroby, wykonane ze stali mających taką właściwość z reguły chłodzone są co jakiś czas, a ich praca trwa w cyklach nie dłuższych niż doba. Badanie żaroodporności przeprowadza się, nagrzewając próbkę do wymaganej temperatury, utrzymując ją przez całą dobę, a następnie schłodzenie do temperatury pokojowej i zbadanie ubytku wagi. Ze stali żaroodpornych (na przykład H23N18) wykonuje się rury bezszwowe, pręty, blachy czy odkuwki, przeznaczone do dalszej obróbki.

Żarowytrzymałość

Żarowytrzymałość, czyli tak zwana odporność na pełzanie, to zdolność materiału do przenoszenia naprężeń mechanicznych w wysokich temperaturach. Jest to parametr uzależniony od siły wiązań międzyatomowych w stali oraz od doraźnej wytrzymałości materiału w danej temperaturze. Jako parametr określający tę właściwość uznaje się temperaturę topnienia danego stopu. Aby otrzymać stal o dużej żarowytrzymałości, stosuje się dodatki takie jak chrom lub nikiel, w ilości około 20% (dla stali H23N18 zawartość chromu może osiągnąć nawet 26%).

Kwasoodporność

Ubocznym, ale bardzo pożądanym efektem dużej zawartości chromu i niklu w stali jest jej kwasoodporność. Jest to również wynikiem austenitycznej struktury materiału. Kwasoodporność definiowana jest jako odporność na działanie kwasów o mocy mniejszej niż kwas siarkowy. Trzeba jednak pamiętać, iż najlepsze właściwości kwasoodporne stal taka ma po uprzednim oszlifowaniu, a jeżeli podlegała ona spawaniu, wymaga również dodatkowej obróbki cieplnej. Więcej parametrów, charakteryzujących stal H23N18 można znaleźć na stronie: virgamet.pl/h23n18-x8crni2521-x12crni2521-4845-aisi-310s-x16crni2520-stal-zaroodporna