Stal 1.4305 i praca w środowisku ozonu

Mam pytanie dotyczące stali 1.4305. Poszukuję stali nierdzewnej o dobrej skrawalności i odpornej na ozon. Czy ww. stal jest odporna na ozon? Wyczytałem, że stale serii 3xx są odporne na ozon. 1.4305 (303) ma dodatek siarki, dzięki czemu powinna też dobrze się obrabiać i dlatego ją typuję. Chciałbym się jednak upewnić. Ewentualnie jakie inne gatunki spełniają te kryteria?
 

Stal austenityczna typu 1.4305 (AISI 303) charakteryzuje się dobrą skrawalnością, lecz pod względem odporności korozyjnej w środowisku wilgotnym ustępuje klasycznej stali zawierającej 18%Cr, 10% Ni i ograniczone stężenie siarki, tj. 1.4301/1.4307 (AISI 304/304L).

Pod względem odporności na ozon (w środowisku suchym) cała grupa stali serii 300, czyli gatunki Cr-Ni 1.4301/1.4307 (AISI 304/304L) i Cr-Ni-Mo 1.4401/1.4404 (AISI 316/316L) wraz z gatunkami stabilizowanymi tytanem 1.4541/1.4571 (AISI 321/316Ti) wykazują dobre własności – wysoka odporność na takie środowisko pracy [1]. W elementach takich jak złączki, szybkozłącza hydrauliczne standardowo stosuje się stale typu AISI 303 i 316 na elementy obudowy szybkozłączy. W obu przypadkach materiał ten podaje się jako spełniający wymagania pracy w środowisku ozonu [2].

Porównania powyższych materiałów skazują, że najwyższą odporność na korozję – także w środowisku ozonu [3] będą wykazywać gatunki Cr-Ni-Mo (AISI 316/316L) i kolejno Cr-Ni (AISI 304/304L), które jednak mogą ulegać niewielkim przebarwieniom korozyjnym powierzchni. W przypadku gatunku z podwyższonym stężeniem siarki efekt ten będzie jeszcze silniejszy.

Ozon określany jako suchy jest schłodzony do niskiej temperatury (-50℃ i niższej), jako mokry zawiera w sobie wilgoć, która działa jako czynnik korozyjny [3]. W takim przypadku gatunek 1.4305 będzie zdecydowanie szybciej ulegać korozji wywołanej obecną wilgoci w gazie. Kwestą nie jest sam ozon, lecz wilgoć zawarta w gazie i danym układzie roboczym, środowisku eksploatacji.

Podwyższone stężenie siarki w stal nierdzewnej 1.4305 sprawia, że w strukturze powstają wydzielenia siarczków MnS, które polepszają łamliwość wióra podczas skrawania. Z drugiej strony w tych miejscach warstwa pasywna jest bardziej wrażliwa na inicjację zjawisk korozji wżerowej [4].

Brak jest jednoznacznych i potwierdzonych danych porównawczych odporności korozyjnej gatunków z podwyższonym stężenie siarki (1.4305) i ograniczonym do standardowego poziomu (1.4301/1.4307) w środowisku ozonu z udziałem wilgoci. Większość wytwórców zaworów, złączek przeznaczonych do kontaktu z ozonem wymienia możliwość użycia gatunku 1.4305, ale jako standard stosuje się 1.4301/1.4307 i 1.4401/1.4404 [1,2, 5].

Podsumowują gatunek 1.4305 tak jak inne austenityczne Cr-Ni i Cr-Ni-Mo będzie odporny na ozon, będzie także wykazywać polepszoną skrawalność, lecz jego odporność korozyjna nie zależy od samego ozonu, lecz od wilgoci zawartej w środowisku gazowym i przewidywanych warunków pracy elementu.

 

Literatura

[1]. Katalog producenta ASCO, Product information Chemical resistance guide 

[2]. Katalog producenta Parker, Pneumatic Catalogue Quick Coupling Systems for Pneumatic and Fluid Handling 

[3]. Stron własna producenta Ozone Solutions, Ozone compatible materials 

[4]. Porady eksperta, Stal pracująca w wodzie basenowej

[5]. Katalog producenta Jakša Solenoid Valves, General-information-about-solenoid-valves