Témata
Reklama

Korozivzdorné oceli jako konstrukční materiály

21. 05. 2003

V první části našeho seriálu zveřejněného v minulém čísle jsme uvedli obecné podmínky pro volbu korozivzdorných ocelí a seznámili se s vlastnostmi martenzitických korozivzdorných ocelí. Dnešní část je věnována korozivzdorným ocelím feritickým

Feritické oceli obsahují 13 - 30 % Cr a obsah uhlíku je zpravidla pod 0,1 %. Nejsou kalitelné a jejich pevnost je vyšší než u nelegované uhlíkaté oceli. Použití těchto ocelí je zajímavé vzhledem k jejich odolnosti proti koroznímu praskání. Nevýhodou je náchylnost ke křehnutí za vysokých teplot nad 900 °C, křehnutí vlivem tvorby ?-fáze a křehnutí při 475 °C, které značně ovlivňují mechanické vlastnosti.
Reklama
Reklama
Reklama

13% chromové feritické oceli

13% chromové feritické oceli jsou legovány 11,5 - 13,5 % Cr a obsah uhlíku je pod 0,08 %. Oceli mají dobrou korozní odolnost v atmosféře, v přírodní vodě a vodní páře, ve zředěné kyselině dusičné a slabých organických kyselinách. Nejsou vhodné pro silně znečištěné průmyslové vody, mořskou vodu a silně znečištěné průmyslové atmosféry. Používají se na zařízení v chemickém průmyslu, jako jsou sedla ventilů, potrubí čerpadel, výměníkové trubky v zařízeních na zpracování ropy, nádrže a kolony. Lze je použít v potravinářském průmyslu. Nejvyšší korozní odolnost je dosahována při kvalitním povrchu. Tvařitelnost a svařitelnost je podmíněná.

17% chromové feritické oceli

17% chromové feritické oceli obsahují Cr v rozmezí 16 - 18 %. Obsah uhlíku je pod 0,08 % a mohou být legované Mo a stabilizované Ti. V některých případech, při vyšších obsazích uhlíku, po ohřevu na teplotu nad 900 °C, dochází k částečné austenitické přeměně a struktura po tepelném zpracování je smíšená - tyto oceli pak označujeme jako poloferitické. 17% chromové feritické oceli jsou korozně odolné proti atmosférické korozi, říční a mořské vodě, kyselině dusičné, zředěným organickým kyselinám a roztokům solí. Dobře odolávají znečištěné průmyslové atmosféře a průmyslovým vodám. Vyznačují se dobrou odolností proti bodové korozi a koroznímu praskání v neutrálních nebo jen mírně kyselých roztocích za přítomnosti chloridových iontů. Stabilizace Ti zlepšuje odolnost proti mezikrystalové korozi. Stejně jako u 13% Cr feritických ocelí se nedoporučuje použití nad 320 °C. 17% chromové oceli odolávají alkalickým prostředím za tepla, benzinu, studeným olejům, chladicím kapalinám bez chloridů a řadě pracích prostředků. Používají se v potravinářském průmyslu pro zpracování mléka, výrobě piva, octa apod. Další použití nacházejí v automobilovém průmyslu, při výrobě kuchyňských potřeb a sanitárních zařízení, ve vzduchotechnice a v architektuře. V případě legování Mo je jejich odolnost proti rovnoměrné korozi srovnatelná s austenitickými korozivzdornými ocelemi.

25% chromové oceli

Nejvyšší obsah Cr mají 25% chromové oceli s různým obsahem uhlíku. Vysoký obsah Cr zaručuje vyšší korozní odolnost ve srovnání s 13% a 17% chromovými ocelemi, ale zároveň je příčinou náchylnosti ke křehnutí v oblasti výše uvedených kritických teplot. Hlavní význam však mají tyto 25% chromové oceli s obsahem uhlíku 0,1 - 0,2 % jako žáruvzdorné pro použití za vysokých teplot.

Superferity

Rozvoj nových metalurgických pochodů umožnil vyrobit ocel s čistě feritickou strukturou s velmi nízkým obsahem intersticiálních prvků (C + N). Tyto oceli se nazývají superferity a obsahují jako základní legující prvek 18 - 29 % Cr. Součet obsahu C + N se pohybuje mezi 0,015 až 0,025 % a obvykle jsou ještě stabilizovány Ti nebo Nb. Oceli jsou strukturně jednoduché, mají dobrou svařitelnost, tvařitelnost, vyšší pevnostní hodnoty, dobrou tažnost a vrubovou houževnatost. Velmi důležitá je zlepšená odolnost proti rovnoměrné a mezikrystalové korozi, vysoká odolnost proti koroznímu praskání za napětí, bodové a štěrbinové korozi.
Superferity se rozdělují do dvou skupin. První skupina neobsahuje nikl a charakteristické typy jsou CrMo18-2 (CrMoTi 18-2), CrMo 26-1, CrMo26-4, obsahující max. 0,025 % C+N. Druhá skupina obsahuje Ni a jde o oceli typu CrNiMo 28-4-2, CrNiMo 26-3-3, CrNiMo 25-4-4, které obsahují rovněž max. 0,025 % C+N. V poslední době se vyrábějí i některé typy superferitů s obsahy C+N cca 0,04 %. Oceli mají vyšší pevnostní hodnoty, dobrou tažnost i vrubovou houževnatost, dobrou tvařitelnost za studena a dobrou svařitelnost. Nevýhodou je, jako u všech feritických korozivzdorných ocelí, že po dlouhodobé tepelné expozici v rozmezí teplot 315 - 595 °C dochází ke křehnutí při 475 °C a vzniku sigma-fáze v rozmezí teplot 550 - 880 °C, a proto se použití při těchto teplotách nedoporučuje. Vysoká odolnost proti koroznímu praskání za napětí, bodové a štěrbinové korozi umožňuje použití těchto ocelí tam, kde selhávají běžné korozivzdorné oceli a bylo by nutné použít vysokoniklové slitiny nebo slitiny na bázi niklu. Hlavní oblastí aplikace superferitů jsou výměníkové trubky, kde ocel přichází do styku s vodami o vysokém obsahu chloridů, dále prostředí oxidačních kyselin a organických kyselin, zařízení na odsolování mořské vody, elektrárny stojící u mořského pobřeží, odsiřovací zařízení, oblast výroby papíru a celulózy a celá oblast chemického a petrochemického průmyslu. V poslední době se ukazuje, že v řadě případů nebyly naděje vkládané do použití superferitů splněny, jejich aplikace se omezují a jsou nahrazovány duplexními austeniticko-feritickými ocelemi.
Pokračování příště
Reklama
Vydání #5
Kód článku: 30519
Datum: 21. 05. 2003
Rubrika: Výroba / Materiály
Autor:
Firmy
Související články
Aplikace nanomateriálů ve strojírenství

Nanotechnologie umožňují vývoj nových generací kompozitů s vylepšenou funkčností a širokou škálou aplikací. V současnosti nanokompozity představují mnoho aplikací v mnoha průmyslových oborech. Užitné vlastnosti nanomateriálů vyplývají z jejich výjimečných fyzikálních a chemických vlastností, velikosti, tvaru či povrchové morfologii. Velikostní efekt (size efect) umožňuje výrazně zlepšovat užitné vlastnosti konvekčních materiálů. Nanotechnologie díky svému inovačnímu potenciálu již dnes výrazně ovlivňují moderní průmyslové produkty.

Pokročilé slitiny mědi a vysoce odolné mosazi

Společnost FRW Carobronze, která se specializuje na dodávky slitin mědi s pokročilými technickými vlastnostmi výrobcům v různých oborech, doplnila svoji řadu vysoce specializovaných slitin mědi o kované nebo vytlačované polotovary ze slitiny CuNi14Al2 (UN14A2) a kované nebo vytlačované polotovary z vysoce odolných mosazí CuZn19Al6 (UZ19A6) a CuZn23Al4 (UZ23A4).

Odlehčovací optimalizace 3D tištěné frézy

Vývoj v oboru obrábění se tradičně potýká s mimořádným dynamickým zatížením soustavy na straně jedné a požadavky na přesnost a produktivitu obrábění na straně druhé. Nalezení takové konstrukce nástroje, která odolá extrémním provozním podmínkám, a přitom umožní proces obrábění urychlit, může vést k zefektivnění výrobního procesu. Příkladem toho může být vývoj odlehčené frézovací hlavy. Dosavadní konstrukce obráběcích nástrojů vycházely z jednolitých plných tvarů zaručujících vysokou tuhost na úkor dynamických vlastností nástroje. Změnou vnitřní struktury je však možné najít optimum mezi těmito protichůdnými požadavky.

Související články
Vliv složek ochranných atmosfér na WAAM

Svařování v současné době není už pouze technologií ke spojování materiálů. S rozvojem aditivní výroby strojních součástí lze tento proces využít také pro výrobu komplexních a geometricky složitých součástí. Technologie WAAM využívá svařování pro vrstvení jednotlivých svarových housenek do tvaru vyráběné strojní součásti a je charakterizována mnoha proměnnými – mimo jiné i účinky ochranné atmosféry. Cílem příspěvku je zhodnotit vliv jednotlivých složek ochranných atmosfér používaných pro MAG svařování.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jak se vyvíjí a vyrábí proudový motor?

V letošním roce uvedla První brněnská strojírna Velká Bíteš (PBS) na trh nový turbínový motor PBS TJ150. Jedná se o proudový motor, u kterého se výkon, resp. tah motoru uvádí v jednotkách Newton. Maximální tah tohoto motoru činí 1 500 N. Je to již pátý typ proudového motoru, který tato exportně orientovaná firma dodává na zahraniční trhy.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Perfektní povrchová úprava

Ten, kdo vytváří povlaky, může dosáhnout bezvadných výsledků pouze důkladnou předpřípravou povlakovaného povrchu. Také za tímto účelem investovala firma Bot Oberflächentechnik z Kulmbachu do nového zařízení – a dosáhla tak nakonec fascinujících výsledků.

Kontinuální omílací systém do stávající periferie

Pokud jde o sériovou výrobu složitých tlakových odlitků z hliníkových slitin, je Kovolis Hedvikov preferovaným partnerem automobilových výrobců a dodavatelů. S cílem rozšířit kapacitu i možnosti zpracování investovala společnost do nového omílacího systému, přizpůsobeného široké škále dílů a místním podmínkám.

Horké komory pro práci s radioaktivním materiálem

V Řeži u Prahy bylo vybudováno nové výzkumné centrum, jehož součástí byla také výstavba kom-plexu horkých komor. Účelem výstavby bylo vytvořit pracoviště pro bezpečnou práci s vysoce radi-oaktivním materiálem. Po pěti letech budování se na začátku roku 2017 podařilo úspěšně zahájit aktivní provoz laboratoří, které jsou schopné zpracování, mechanického testování a mikrostrukturní analýzy radioaktivních materiálů (tlakové nádoby, vnitřní vestavby reaktorů, pokrytí paliva) s aktivi-tou až 300 TBq 60Co, materiálů pro reaktory III. a IV. generace a fúzní reaktory.

Vzestup leteckého a vesmírného trhu

Pro sektor třískového obrábění je automobilový průmysl jedním z nejdůležitějších trhů. V trendu stále více se uplatňujícího elektrického pohonu automobilů se výrobci obráběcích strojů a nástrojů snaží objevit nové trhy. Zaměřují se na letecký a vesmírný průmysl.

Prostorově optimalizované skladování

Pro zásobování všech strojů bez prostojů využívá společnost Thomann v Hergatzu bei Lindau buňkový skladovací systém společnosti Remmert. Speciální stanice pro vychystávání zvyšuje rychlost procesu vyskladňování materiálu o více než šedesát procent.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit