Nerezová ocel

Nerezová ocel je jedním z nejrozšířenějších a nejdůležitějších kovových materiálů v moderním průmyslu. Díky své odolnosti vůči korozi, pevnosti a estetickému vzhledu se používá v široké škále aplikací – od stavebnictví přes potravinářství až po zdravotnictví.

Co je nerezová ocel?

Nerezová ocel je speciální slitina železa, která obsahuje minimálně 10,5 % chromu, což zajišťuje její vysokou odolnost proti korozi. Tato vlastnost je způsobena vytvořením tenké vrstvy oxidu chromitého na povrchu materiálu, která zabraňuje další oxidaci a poškození kovu.

Kromě chromu mohou být v nerezové oceli přítomny i další legující prvky, jako jsou nikl, molybden, mangan, titan nebo dusík, které zlepšují její mechanické vlastnosti, tepelnou odolnost nebo obrobitelnost.

Chemické složení nerezové oceli

Typická nerezová ocel obsahuje:

• Chrom (Cr) – min. 10,5 %, zajišťuje ochranu proti korozi.
• Nikl (Ni) – zvyšuje odolnost proti kyselinám a zlepšuje kujnost.
• Molybden (Mo) – posiluje odolnost vůči chloridům a zlepšuje pevnost při vysokých teplotách.
• Mangan (Mn) – podporuje tvrdost a houževnatost.
• Uhlík (C) – obvykle v nízkých koncentracích, ovlivňuje pevnost a tvrdost.
• Dusík (N) – zvyšuje pevnost a odolnost proti důlkové korozi.

Složení jednotlivých druhů nerezové oceli se liší podle specifických požadavků na jejich vlastnosti a využití.

Fyzikální vlastnosti nerezové oceli

Nerezová ocel je známá pro své vynikající vlastnosti:

✔ Odolnost proti korozi – díky přítomnosti chromu se na povrchu vytváří ochranná vrstva, která zabraňuje oxidaci.
✔ Vysoká pevnost a tvrdost – lze ji dále zvyšovat tepelným zpracováním nebo legováním.
✔ Tepelná a chemická odolnost – některé typy snášejí extrémní teploty a agresivní chemikálie.
✔ Dobrá svařitelnost a obrobitelnost – některé druhy jsou snadno opracovatelné.
✔ Estetický vzhled – lesklý povrch je vhodný pro designové aplikace.

Mezi nevýhody patří vyšší cena oproti běžným uhlíkovým ocelím a nižší tepelná vodivost.

Výroba nerezové oceli

Proces výroby zahrnuje několik klíčových kroků:

1. Tavení a legování – železo se taví v elektrických pecích a přidávají se legující prvky (chrom, nikl, molybden atd.).
2. Rafinace a čištění – odstranění nečistot a kontrola chemického složení.
3. Odlévání – slitina se lije do forem nebo kontinuálně odlévá do polotovarů.
4. Tváření a válcování – polotovary se dále zpracovávají na plechy, trubky, tyče nebo dráty.
5. Tepelné a povrchové úpravy – materiál se žíhá, leští nebo potahuje speciálními vrstvami pro lepší vlastnosti.

Druhy nerezové oceli a jejich využití

Nerezová ocel se dělí do několika hlavních kategorií podle své mikrostruktury a vlastností.

Austenitická nerezová ocel

Složení: Obsahuje vysoký podíl niklu (8-20 %) a chromu (16-25 %).
Vlastnosti: Vysoká odolnost proti korozi, nekalitelná, nemagnetická.
Využití: Potravinářský průmysl, lékařské přístroje, chemické provozy, architektura.
Příklady: AISI 304 (nejběžnější), AISI 316 (odolná proti kyselinám a mořské vodě).

Feritická nerezová ocel

Složení: 11-30 % chromu, bez niklu nebo s minimálním množstvím.
Vlastnosti: Dobrá odolnost proti oxidaci, magnetická, nižší pevnost než austenitická ocel.
Využití: Výfukové systémy automobilů, domácí spotřebiče, stavebnictví.
Příklady: AISI 430 (běžná v kuchyňských spotřebičích).

Martenzitická nerezová ocel

Složení: 11-18 % chromu, malý obsah uhlíku.
Vlastnosti: Vysoká tvrdost a pevnost po tepelném zpracování, magnetická.
Využití: Nože, chirurgické nástroje, ložiska, turbíny.
Příklady: AISI 420 (nože a nástroje), AISI 440C (velmi tvrdá).

Duplexní nerezová ocel

Složení: Kombinace feritické a austenitické struktury, obsahuje 18-25 % chromu, 5-7 % niklu.
Vlastnosti: Vysoká pevnost, výborná odolnost proti korozi, dobrá svařitelnost.
Využití: Potrubní systémy v chemickém a ropném průmyslu, mořská infrastruktura.
Příklady: SAF 2205.

Nerezová ocel vytvrzovaná precipitací

Složení: Kombinace niklu, chromu a dalších legujících prvků.
Vlastnosti: Extrémně vysoká pevnost, dobrá korozní odolnost.
Využití: Letecký průmysl, vysoce namáhané součásti.
Příklady: 17-4PH.

Výhody a nevýhody nerezové oceli

Závěr

Nerezová ocel je jedinečný materiál s širokým využitím v průmyslu i každodenním životě. Díky své odolnosti vůči korozi, estetickému vzhledu a vysoké pevnosti je nepostradatelná v potravinářství, lékařství, stavebnictví a strojírenství. Ačkoliv je dražší než běžná ocel, její dlouhá životnost a minimální údržba ji činí ekonomicky výhodnou volbou.