Stale nierdzewne serii 300 czy 200 – który wybór jest odpowiedni
Do wyboru mamy setki gatunków stali nierdzewnej. Najpopularniejszy – z uwagi na dostępność, łatwość wytwarzania, wyjątkowe właściwości użytkowe i długą żywotność – są gatunki z serii 300.
Występujące w ostatnim czasie silne wahania na rynku metali mogą skłonić projektantów do rozważenia alternatywnych gatunków względem standardowej serii 300 (np. 304 i 316L). Jednak zastępowanie jednych gatunków stali innymi nie zawsze jest dobrym rozwiązaniem. Niska jakość projektu i niewłaściwy dobór materiału mogą prowadzić do korozji lub awarii konstrukcji oraz innych poważnych konsekwencji, ostatecznie skutkując zwiększonymi kosztami, a czasami koniecznością wymiany.
Stale nierdzewne serii 200 są często przedstawiane jako alternatywa dla serii 300. Obie mają strukturę austenityczną, w której zamiast części niklu stosuje się mangan i niejednokrotnie azot. Ta stal wygląda jak materiały z serii 300 i jest taka sama w dotyku.
Oryginalne stopy z serii 200 zostały po raz pierwszy wyprodukowane w Ameryce Północnej w latach 50-tych XX wieku. Zawierają 16% chromu, w porównaniu z 18% w przypadku gatunku 304 i o około połowę niższą zawartość niklu. Począwszy od mniej więcej 2005 r. w Azji gwałtownie rosły wolumeny produkowanych stopów z serii 200. Aby jeszcze bardziej zmniejszyć zawartość niklu, producenci musieli obniżyć zawartość chromu, w niektórych przypadkach nawet o 12%. W konsekwencji stopy te mają znacznie niższą odporność na korozję.
Często takie stopy nie spełniają norm. Np. w Chinach są zakazane do stosowania w kontakcie z żywnością. W przemyśle spożywczym najbardziej korozyjne warunki stwarza nie żywność lecz stosowane środki odkażające. Stopy serii 300 są zatwierdzone, produkowane wg norm i są preferowanymi materiałami do kontaktu z żywnością na całym świecie.
Stopy z serii 200 o niskiej zawartości chromu są również podatne na opóźnione pękanie na zimno po formowaniu, do którego czasem dochodzi po upływie kilku miesięcy. Spawanie może być trudniejsze, zwłaszcza w przypadku grubszych elementów. Poniższe zdjęcie przedstawia nowo spawany zbiornik, w przypadku którego zakupiono stop serii 200 o niskiej zawartości chromu zamiast stopu 304L. Po napełnieniu wodą zbiornik popękał w wielu miejscach przylegających do spoin i musiał zostać odbudowany przy użyciu stopu 304L.
Istnieje wiele uzasadnionych zastosowań dla tych niskochromowych stopów serii 200, zwłaszcza tam, gdzie wymagania dotyczące odporności na korozję są niższe. Przy wyborze stopu należy kierować się staranną oceną wymagań danego zastosowania. Przed dokonaniem zastąpienia ważne jest, aby w pełni zbadać mocne i słabe strony danego stopu oraz możliwość jego zastosowania w konkretnej konstrukcji.
Materiał został przygotowany we współpracy z Nickel Institute.
Nickel Institute oferuje bezpłatną usługę odpowiedzi na zapytania techniczne, która pomoże Ci przy korzystaniu niklu - https://inquiries.nickelinstitute.org
Na stronie internetowej Nickel Institute można znaleźć również wiele bezpłatnych publikacji dla użytkowników i projektantów. Szczególnie przydatna może być publikacja pt. „The Nickel Advantage, Nickel in Stainless Steel” (Korzyści płynące z niklu, nikiel w stali nierdzewnej), dostępna w języku angielskim, francuskim, japońskim i chińskim. https://nickelinstitute.org/library/ (wpisz Advantage w wyszukiwarce)