Oznaczenia gatunków stali wg. różnych norm

1.4301 – GATUNEK SPAWALNY – przemysł farmaceutyczny, przemysł chemiczny (wymienniki ciepła, reaktory, kondensatory), przemysł spożywczy (cysterny, pasteryzatory), przemysł papierniczy, przemysł lakierniczy, konstrukcje okrętowe i lotnicze, dekoracje wnętrz w architekturze, produkcja urządzeń gospodarstwa domowego

1.4571 – GATUNEK SPAWALNY – przemysł włókienniczy, przemysł stoczniowy, zakłady petrochemiczne, przemysł farmaceutyczny

1.4404 – GATUNEK SPAWALNY – produkcja wkładów kominowych, przemysł stoczniowy (w konstrukcjach okrętowych), przemysł celulozowo-papierniczy, przemysł farmaceutyczny stal
1.4541 – GATUNEK SPAWALNY – przemysł chemiczny (chłodnice, kondensatory, wieże absorpcyjne, rurociągi, zbiorniki), przemysł spożywczy (zbiorniki, cysterny, wymienniki ciepła), przemysł celulozowo-papierniczym, lakierniczy i farmaceutyczny (autoklawy, mieszadła, kotły destylacyjne)

Stal kwasoodporna  jest odporna na działanie kwasów, ale tylko słabszych od kwasu siarkowego. Stan kwasoodporności w metalurgii uzyskuje się poprzez proces stabilizacji austenitu.  Austenit jest to związek węgla zawarty w stali, gdzie jego zawartość nie przekracza 2 %.
Problem w tym że austenit czysty, to znaczy nie zawierający innych dodatków stopowych jest stabilny tylko w temperaturze powyżej 723 °C.
Poniżej tej temperatury, austenit rozpada się na dwa inne związki zwane ferrytem i perlitem.
Dodanie do austenitu związków stopowych, takich jak nikiel (8 - 14%), chrom (17 - 20%), mangan, tytan, molibden i miedź, obniża temperaturę stabilności do warunków normalnych. Dodatki stopowe, dołączane do austenitu, mają tendencje do łączenia się z węglem. Tworzą wówczas twarde węgliki. Po spawaniu elementów wykonanych ze stali kwasoodpornych niezbędna jest ich dalsza obróbka cieplna. Stal austenityczna jest oprócz tego paramagnetykiem, to znaczy jest przyciągana przez magnes, ale słabiej niż ferromagnetyk.

Odporność na korozję stali kwasoodpornej

Dodatek niklu do niskowęglowych stali chromowych silnie powiększa odporność na korozję elektrochemiczną oraz wytrzymałość i ciągliwość.
Typowe stale austenityczne zawierają 18% Cr i 8% Ni. Stale o strukturze austenitycznej mają większą odporność na korozję i mniejszą skłonność do rozrostu ziarn niż stale o strukturze ferrytycznej.
W stalach Cr - Ni typu 18 - 8 rozpuszczalność węgla w austenicie zmniejsza się wraz z obniżeniem temperatury i w temperaturze pokojowej wynosi około 0,04 %.
Zmniejszającej się rozpuszczalności węgla w austenicie towarzyszy wydzielanie się węglików. Taki niestabilny austenit jest dostatecznie trwały w temperaturze niższej od 400 °C (pomijalna dyfuzja), a w temperaturze wyższej od 500 °C wydzielają się z niego węgliki M23C6, zarodkujące na granicach ziarn (drogi łatwej dyfuzji). Wobec dużej różnicy szybkości dyfuzji C i Cr, zubożenie austenitu w C sięga w głąb ziarn, a w Cr – tylko cienkiej warstwy przygranicznej. W rezultacie w tej warstwie zawartość Cr często zmniejsza się poniżej 13 %. Wydzielenia węglików M23C6 na granicach ziarn austenitu powodują pod wpływem działania środowiska groźną w skutkach korozję międzykrystaliczną, szczególnie intensywną w obciążonych elementach w temperaturach wyższych od 550 °C.

Zapobieganie korozji międzykrystalicznej

W celu skutecznego przeciwdziałania korozji międzykrystalicznej w stalach kwasoodpornych nie można dopuścić do wydzielenia węglików chromu

Osiąga się to poprzez:

• ponowne przesycanie stali, co może być stosowane tylko do elementów o niewielkich wymiarach,
• zmniejszenie stężenia C poniżej 0,03%; w niektórych gatunkach dopuszcza się stężenie C nie większe niż 0,07 %; sposób ten należy uznać za najbardziej skuteczny, choć kosztowny,
• tzw. stabilizowanie stali przez wprowadzenie pierwiastków węglikotwórczych o większym od Cr powinowactwie chemicznym do węgla, najczęściej Ti lub Nb; pierwiastki te tworzą trwałe węgliki typu MX, nie przechodzące do roztworu stałego podczas przesycania; ich stężenie jest dobierane tak, aby związać cały węgiel: % Ti ≥ 4 razy % C, % Nb ≥ 8 razy % C.

Stal nierdzewna w połączeniach z innymi materiałami

Korozja galwaniczna powstaje, gdy łączy się materiały o dużej różnicy potencjałów (przekraczającej co najmniej 50 mV) w środowisku korozyjnym (woda plus tlen). Największe zagrożenie jakie może mieć korozja galwaniczna występuje przede wszystkim w środowisku dużego nasolenia (w pobliżu wody morskiej). Łączenie ze sobą materiałów o różnym potencjale powoduje, że jeden metal staje się anodą, a drugi katodą. Jest to przyczyna do tego, by móc zapobiec w jakiś sposób powstania korozji. Dlatego, należy tak dobrać materiał ze stalą nierdzewną, żeby metal stanowiący katodę w ogniwie galwanicznym miał małą powierzchnię, a metal anody dużą. Dzięki takiemu doborowi materiału efekt korozyjny będzie miał oddziaływanie na dużej powierzchni i w ten sposób zmniejszy jej siłę w punkcie.  Takie oddziaływanie na siebie dwóch materiałów powoduje, że w przypadku połączeń dwóch różnych materiałów, to właśnie drobne elementy (wkręty, śruby, nakrętki, spawy) powinny być wykonane z bardziej szlachetnego materiału (w tym przypadku ze stali nierdzewnej).

Tabela poniżej przedstawia potencjał podstawowych materiałów.  Połączenie stali węglowej (nawet ocynkowanej) ze stalą nierdzewną powoduje w każdym wypadku duże prawdopodobieństwo wystąpienia korozji (bardzo duża różnica potencjałów). Podobnie rzecz ma miejsce w drugim najczęściej występującym połączeniu stali nierdzewnej z alumium.

Oznaczenie elementów złączych odbywa się poprzez nadanie im skrótowej nazwy materiału z jakiego są wykonane:

A – stal austenityczna
C – stal martenzytyczna
F – ferrytyczna

Po literze określającej materiał powinna nastąpić jedna cyfra, która odpowiada za skład chemiczny:

1 – stal automatowa z dodatkiem siarki
2 - stal spęczana na zimno z chromem i niklem
3 – stal spęczna na zimno z chromem i nklem, stabilizowana tytanem, niobem i tantalem
4 - stal spęczana na zimno z chromem, niklem i molbidenem
5 – stal spęczana na zimno z chromem, niklem, molbidenem, stabilizowana tytanem, niobem
i tantalem

Po cyfrze powinna pojawić się dwucyfrowa liczba określająca klasę wytrzymałościową śruby:

50 – 1/10 wytrzymałości na zrywanie (min. 500 N/nm2)
70 – 1/10 wytrzymałości na zrywanie (min. 700 N/nm2)
80 – 1/10 wytrzymałości na zrywanie (min. 800 N/nm2)

Przykładowe oznaczenie:

Śruba sześciokątna wg normy DIN 933 M12x60 A2-70

Oznacza śrubę sześciokątną wg normy DIN 933 o gwincie metrycznym (M) i średnicy 12 mm, długości 60 mm ze stali spęczanej na zimno z chromem i niklem o minimalnej wytrzymałości na zrywanie 700 N/nm2.

Śruby z łbem sześciokątnym oraz gniazdem imbusowym i nakrętki wykonane ze stali austenitycznej muszą być oznaczone od wielkości gwintu M5. Oznaczenie powinno zawierać: rodzaj stali, klasę wytrzymałości oraz oznaczenie identyfikujące producenta.

95% używanych elementów złącznych nierdzewnych wykonanych jest ze stali austenitycznej. W praktyce dostępne

Wyroby ze stali martenzytycznej zwyczajowo stosuje się do nierdzewnych pierścieni zabezpieczających oraz podkładek. i używne są tylko wyroby wykonane wg A1, A2 i A4, czasem jeszcze C1. 

hartowanie:

- na wskroś (martenzytyczne, stopniowe, izotermiczne (bainityczne), patentowanie, z wymrażaniem)
- powierzchniowe (martenzytyczne, z wymrażaniem)

odpuszczanie:

- wysokie
- średnie
- niskie

przesycanie

starzenie naturalne

starzenie przyspieszone

dyfuzyjne nasycanie niemetalami (nawęglanie, azotowanie, siarkowanie, borowanie, węgloazotowanie, utlenianie, krzemowanie)

dyfuzyjne nasycanie metalami (aluminiowanie, chromowanie, cynkowanie, tytanowanie, wanadowanie)

z przemianami polimorficznymi (odkształcenie przed przemianą, odkształcenie w czasie przemiany, odkształcenie po przemianie)

bez przemian polimorficznych (odkształcenie przed starzeniem, odkształcenie w czasie starzenia, odkształcenie po starzeniu

 5.   Obróbka ścierna. W chwili obecnej najpopularniejsze sposoby obróbki ściernej stali nierdzewnej to:

• Obróbka ściernicami listkowymi

Obróbka ściernicami listkowymi należy do najpopularniejszej metody obróbki stali nierdzewnych. Proces szlifowania ściernicami listkowymi, jako narzędziami najbardziej elastycznymi stosowany jest do obróbki przedmiotów zarówno o prostych, jak i złożonych kształtach.

Ich cechą charakterystyczną jest bezudarowa praca na krawędziach i w kątach oraz duży wybór rozmiarów i uziarnienia dla różnych rodzajów prac. Z uwagi na pracę ze zróżnicowanymi obrotami w zależności od średnicy ściernicy, idealnym napędem są szlifierki z wałkiem giętkim ze zmiennymi prędkościami obrotowymi.

 Ściernice fibrowe występują w formie pojedynczych krążków substancji ściernej. Bardzo często są nazywane potocznie krążkami z papieru ściernego. Ściernice fibrowe są mniej skuteczne od ściernic listkowych lecz ze względu na swoją elastyczność są bardzo przydatne przy wykańczaniu spoin i trudno dostępnych miejsc.

6. Obróbka taśmami bezkońcowymi

Odbywa się ona najczęściej na szlifierkach stacjonarnych, taśmowych ręcznych lub na specjalnych przystawkach. Układ napędowy takich urządzeń składa się na ogół z rolki napędowej oraz napinającej.

Oprócz podstawowej roli związanej z nadaniem narzędziu odpowiedniej prędkości obrotowej może on spełniać jeszcze kilka innych funkcji pomocniczych, takich jak:

• odpowiednie napinanie taśmy na rolkach,
• sterowanie położeniem taśmy czy profilowanie taśmy do kształtu obrabianego przedmiotu.

Szczególnie uniwersalne są przystawki bezkońcowe do szlifierek kątowych elektrycznych, pneumatycznych oraz do wałków giętkich. Zróżnicowane kształty ramion kontaktowych oraz różne szerokości kółek prowadzących umożliwiają wyszlifowanie i wypolerowanie trudno dostępnych miejsc, drobnych elementów lub precyzyjnych spawów pachwinowych.

Szczególnie przydatne okazują się przy obróbce stali nierdzewnej, gdzie liczy się końcowy efekt wizualny, np. przy produkcji balustrad ze stali nierdzewnej lub elementów armatury spożywczej czy farmaceutycznej. Wykorzystując specyficzne kształty ramion kontaktowych i profili kół prowadzących można bez problemów prowadzić obróbkę szlifierską rur i prętów, fazować krawędzie czy wchodzić w profile zamknięte.

7. Obróbka włókninami szlifierskimi

Włókniny szlifierskie są nowym, trójwymiarowym wyrobem ściernym. Podłoże włókniny wykonane jest z niesplecionych włókien syntetycznych, które cechuje duża odkształcalność i odporność na działanie płynów obróbkowych.

Do włókien przyczepione są, za pomocą żywic, drobne cząstki ścierne składające się z ziaren ściernych i spoiwa. Cząstki te są rozmieszczone równomiernie w przestrzeni wyrobu, tworząc bardzo korzystną strukturę w czasie obróbki. Materiały ścierne stosowane do budowy włóknin to ziarna z elektrokorundu, węglika krzemu, krzemienia, granatu lub talku specjalnego.  Główne zalety włóknin to:

• równomierne rozmieszczenie ziaren ściernych,
• brak uszkodzeń i przypaleń obrabianej powierzchni,
• przejęcie zabrudzeń z obrabianej powierzchni (przedmiot jest obrabiany przez czystą włókninę),
• łatwość dopasowania się do skomplikowanych kształtów.
  

Powody, dla których stosuje się elementy złączne ze stali nierdzewnej są takie same jak zastosowanie wyrobów hutniczych nierdzewnych, czyli:

• bezpieczeństwo – korozja zmniejsza wytrzymałość elementów złącznych,
• estetyczny wygląd,
• higiena – łatwość umycia,
• ochrona przed korozją,
• odporność na temperaturę,
• łatwiej się wkręcają od śrub ocynkowanych (gruba warstwa ocynku może przeszkadzać  w precyzjnym   przykręceniu, natomiast zardzewiały gwint praktycznie dyskwalifikuje możliwość przykręcenia lub dodkręcenia)

Najczęściej stosuje się wyroby ze stali austenitycznej, natomiast w tej grupie zastosowanie mają głównie śruby ze stali A2-70 i A4-80. Elmenty złączne ze stali A2 stosuje się w środowisku, narażonym na oddziaływanie korozji, dlatego nazywane są nierdzewnymi; natomiast te wykonane ze stali A4 oprócz odporności na rdzę charakteryzują się również odpornością na działanie kwasów, dlatego też nazywane są kwasoodpornymi. W przypadku, gdy na przykład oddziaływanie środowiska nie ma bardzo dużych skutków dla metali można stosować wyroby ze stali A1, które idealnie nadają się do obróbki skrawaniem.