Něco o nerezi
Korozivzdorná ocel (slangově nerez, nerezová ocel či nerezavějící ocel) je vysocelegovaná ocel se zvýšenou odolností vůči chemické i elektrochemické korozi. Korozní odolnost je založena na schopnosti tzv. pasivace povrchu železa. I když je pasivita korozivzdorných ocelí vůči celkové korozi dosažena v mnoha prostředích, lze se setkat v různých specifických prostředích se vznikem různých lokálních druhů koroze – štěrbinovou, bodovou, mezikrystalovou a korozním praskáním. Proto se kromě chrómu používají i další prvky, které zvyšují korozní odolnost pro daný typ koroze.
Korozivzdorné oceli lze rozdělit podle chemického složení a struktury do tří základních skupin: feritické, martenzitické, austenitické oceli a tzv. přechodové skupiny feriticko-austenitické, martenziticko-austenitické a poloferitické oceli. Ačkoli korozivzdorné oceli obsahují vysoké množství legur, 12 až 30 % chrómu, až 30 % niklu nebo do 24 % manganu a dalších, vždy se jedná o slitinu uhlíku s železem, tj. ocel.
Použití korozivzdorných ocelí je široké, od chemického a potravinářského průmyslu, přes automobilový průmysl, ve stavebnictví i jako architektonický materiál, při výrobě lodí atd.
Může "nerezavějící" ocel rezavět?
Úvod
Posuzujeme-li nerezavějící ušlechtilé oceli s obsahem chrómu více než 10,5 %, nelze vznik rzi zcela vyloučit. Dokonce i austenitické ušlechtilé oceli s obsahem chrómu přesahujícím 20 % a s obsahem niklu více než 8 % mohou při chybné manipulaci a zpracování nebo při konstrukčních vadách zkorodovat.
Pasivní vrstva
Ušlechtilé oceli reagují stejně jako běžné oceli s kyslíkem a vytvářejí vrstvu oxidu. U normální oceli reaguje však kyslík s přítomnými atomy železa a tvoří porézní povrch, který umožňuje pokračování reakce. To může vést až k úplnému ’zrezavění’ kusu. U nerezavějící ušlechtilé oceli reaguje kyslík s atomy chromu oceli, které se v ní vyskytují v relativně vysoké koncentraci. Atomy chromu a kyslíku vytvářejí hustou vrstvu oxidu, která zabrání pokračování reakce. Tato vrstva oxidu je z důvodu své malé reaktivity vůči okolnímu prostředí také označována jako pasivní vrstva. Charakter, případně trvanlivost pasivní vrstvy závisí v prvé řadě na složení legované oceli.
Koroze
Pro vznik rzi u ’nerezavějících’ ušlechtilých ocelí existují dva důvody:
- pasivní vrstva se nemůže vytvořit nebo
- pasivní vrstva byla zničena.
Nevytvoření pasivní vrstvy lze zabránit pouze vysokým stupněm čistoty. Opracované plochy musí být zásadně důkladně očištěny od všech reziduí.
Dále popsané druhy koroze vycházejí z následného zničení pasivní vrstvy:
Erozní plošná koroze
Erozní plošná koroze označuje rovnoměrnou erozi povrchu kusu. Tento druh koroze se vyskytuje jen tehdy, pokud na povrch kusu působí kyseliny nebo silné zásadité látky. Je-li roční eroze menší než 0,1 mm, hovoříme o dostatečné odolnosti materiálu vůči plošné korozi.
Důlková koroze (Plitting)
Důlková koroze se vyskytne, pokud dojde k místnímu proražení pasivní vrstvy. Za proražení jsou zodpovědné ionty chloridu, které v přítomnosti elektrolytu odebírají ušlechtilé oceli atomy chrómu, jichž je zapotřebí pro vytvoření pasivní vrstvy. Vznikají důlky o velikosti vpichu jehly. Přítomnost usazenin, cizí rzi, zbytků škváry nebo zabarvení vede ke zesílení důlkové koroze.
Kontaktní koroze
Kontaktní koroze vzniká, pokud jsou v kontaktu různé kovové materiály a u jednoho z nich jsou elektrolyty vlhké. Méně ušlechtilý materiiál je napaden a přechází do roztoku. Nerezavějící oceli jsou vůči většině jiných kovových materiálů odolné.