Stal nierdzewna - 304, 316, kwasoodporna czy inne - co to za materiał?

197 Wyświetlenia 0 Lubię
Wysłany dnia: 2025-06-09
 

# Czym jest stal nierdzewna? # nierdzewna # kwasówka

Stal nierdzewna to nie jest jednolity materiał - to grupa stopów stali, które dzięki odpowiedniej zawartości chromu (co najmniej 10,5%) są dość odporne na korozję, w mniejszym lub większym stopniu w zależności od składu . Potocznie nazywana nierdzewką - znajduje szerokie zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym – od wyposażenia kuchni po instalacje przemysłowe czy hydrauliczne. W zależności od składu chemicznego i właściwości, wyróżnia się różne gatunki stali nierdzewnej, a charakteryzują się one różnymi właściwościami i ceną, choć wyglądają podobnie.

Czy stal nierdzewna nigdy nie rdzewieje? Nie koroduje?

Jest to obiegowa opinia wśród laików. Stal nierdzewna, jak wspomnieliśmy bywa różna, są jej różne rodzaje i w zależności od składu chemicznego i stopnia zabezpieczenia (tzw. pasywacji) może nadal w niektórych warunkach rdzewieć - czyli korodować, choć oczywiście mowa tu o bardzo trudnych warunkach, jak np. styczność z agresywnymi mediami, długotrwała ekspozycja na szkoliwe działanie soli mineralnych czy chlorków itp. Kluczem jest prawidłowy dobór typu stali nierdzewnej z odpowiednim poziomem pasywacji do konkretnego zastosowania i potencjalnej agresywności środowiska. 

Z pewnością każdy z nas wie, że np. nadkola samochodów mają tendencję do rdzewienia z biegiem lat - lub, że sól sypana na drogi przez drogowców zimą może niszczyć karoserię, która przecież wykonana jest ze stali nierdzewnej. Stal nierdzewna w konkretnych warunkach także może rdzewieć, a przymiornik ,,nierdzewna" nie jest tu bezwarunkowy.

Jakie są rodzaje stali nierdzewnej i jaka jest ich odporność na korozję?

Poniżej zrobimy krótki przegląd rodzajów stali nierdzewnej oraz przyjrzymy się ich składowi chemicznemu, rozważając jaki wpływ na ich odporność na korozję ma ich zawartość. Która z nich jest dobrym wyborem, dlaczego w danych zastosowaniach stosuje się ten lub inny rodzaj stali nierdzewnej, wreszcie - jakie ma to przełożenie na ekonomię.

Stal nierdzewna 304 – być może najpopularniejszy gatunek

Stal nierdzewne 304 lub S304 to jeden z najczęściej stosowanych gatunków stali nierdzewnej na świecie. Należy do grupy stali austenitycznych i zawiera ok. 18% chromu i 8% niklu. Gatunek stali 304 jest:

  • dość odporny na działanie większości czynników atmosferycznych i wielu chemikaliów,
  • łatwy w obróbce i spawaniu, co ma duże znaczenie dla jej ekonomii
  • szeroko stosowany w przemyśle spożywczym, gastronomii, budownictwie i produkcji urządzeń sanitarnych - także w instalacjach wodnych

Jest to stal nierdzewna, ale nie w pełni kwasoodporna, bez pełnego zabezpieczenia – może ulec korozji w środowiskach zawierających chlorki (np. słona woda). Bardzo często jednak wykorzystywana do produkcji popularnych akcesoriów czy elementów techniki grzewczej czy sanitarnej, takich jak odpływy podłogowe, rozdzielacze do ogrzewania, filtry czy elementy układów grzewczych. Woda uzdatniona, taka jaka występuje w sieci nie jest dla stali S304 żadnym problemem. Nie nadaje się natomiast do wód gruntowych, podziezmnych i nieuzdatnionych, gdyż te mogą często zawierać sole mineralne, które z czasem spowodują korozję (oczywiście to również zależy od zawartości takiej wody).

Stal nierdzewna 316 – kwasoodporna

Stal 316 to udoskonalona wersja stali 304, z dodatkiem molibdenu (min. 2–3%), co znacząco zwiększa jej odporność na korozję w środowiskach agresywnych np. przemyśle chemicznym. Dzięki temu, że molibden zwiększa jej odporność na kwaśne środowiska:

  • stal 316 jest określana jako stal kwasoodporna, a popularnie zwana kwasówką
  • znajduje zastosowanie w instalacjach narażonych na korozję – w chemii, farmacji, przemyśle morskim czy szpitalnictwie.

Stal kwasoodporna 316 - również może korodować w użytkowaniu z bardzo agresywnymi mediami - ale istnieje również możliwość zwiększenia w niej zawartości molibdenu, co automatycznie zwiększa jej odporność np. na wodę zawierającą sól. 

W przypadku większych bloków stali 316 jest w zasadzie materiałem odpornym na wodę z ograniczonym stężeniem soli - jeśli jest to stal z wysoką zawartością molibdenu to może być wykorzystywana także w przmyśle okrętowym czyli w łodziach pływających po woda słonych.

Czy kwasówka niegdy nie koroduje?

➡️ Inaczej jednak wygląda odporność kwasówki na sól, chlorki i sole mineralne w przypadku cienkich arkuszy stali, wówczas dodatek soli może spowodować jej uszkodzenie i wymagałaby faktycznie dużej zawartości molibdenu oraz szczególnej ochrony. Przykładem są tu np. wymienniki ciepła płytowe - urządzenia z zakresu techniki grzewczej wykorzystywane jako komponenty kotłów czy pomp ciepła. Składają się one z płytek o grubości jedynie 0,3mm - przez co nawet przy użyciu stali nierdzewnej 316 - nie powinny być stosowane z wodą zawierającą sól, a także z wodą gruntową, której skład jest nieznany.

Inne gatunki stali nierdzewnej

Poza stalą 304 i 316 spotyka się inne - ale są one bardziej specjalistycznymi gatunkami, toteż słyszy się o nich rzadziej. Przykładami mogą być:

  • Stal 430 – ferrytyczna, bezniklowa, mniej odporna na korozję, ale tańsza; stosowana np. w urządzeniach AGD.
  • Stal 201 – austenityczna, z niższą zawartością niklu, bardziej podatna na korozję, ale często wykorzystywana w dekoracjach i meblach - do zastsowań nie mających styczności z wodą
  • Stal duplex – łączy cechy stali ferrytycznej i austenitycznej, bardzo wytrzymała i odporna na korozję, wykorzystywana w specjalistycznych zastosowaniach przemysłowych.

Oprócz tego jest także szereg gatunków stali nierdzewnej o zwiększonej odporności na korozję - z większą zawartością molibdenu, o czym napiszemu w dalszej części artykułu.

Stal kwasoodporna czy nierdzewna – jaka jest różnica?

Te pojęcie nie zawsze się pokrywają. Nie każda stal nierdzewna jest kwasoodporna, ale każda stal kwasoodporna jest stalą nierdzewną.

  • Stal nierdzewna (potocznie: nierdzewka)– np. odporna na wilgoć, mogąca pracować z wodą, niezbyt odporna jednak na środowiska kwaśne. 
    Posiadająca większe ryzyko korozyjne w pracy ze środowiskami słonymi czy długoterminowo w środowiskach kwaśnych
  • Stal kwasoodporna (potocznie: kwasówka)– bardziej odporna również na działanie agresywnych substancji chemicznych (np. kwasów i soli).
    Oczywiście umownie, ponieważ jak napisaliśmy powyżej - stal kwasoodporna w zależnośći od składu również posiadać może różną zawartość i pasywację.

Dlaczego do nierdzewki dodaje się molibden?

Dlaczego dodaje się molibden? Odpowiedź jest prosta. Molibden to pierwiastek pozwalający na zwiększenie odporności nierdzewki przeciw korozji, ponieważ sam jako pierwiastek chemiczny wykazuje bardzo dużą odporność. Dodanie molibdenu jest oczywiście kosztem dodatkowym w czasie produkcji stali w stalowniach, ale niektóre zastosowania tego wymagają.

Molibden (Mo) w stali poprawia:

  • odporność na korozję wżerową i szczelinową (szczególnie w obecności chlorków, np. w wodzie morskiej),
  • odporność na korozję ogólną w środowiskach kwaśnych
  • wytrzymałość w wysokich temperaturach.

Alternatywa dla nierdzewki - jeśli nie stal to może ... tytan

W zwykłej nierdzewce 304 - z reguły zawartość molibdenu jest śladowa, w kwasówce 316 - już wynosi minimum 2-3 %, ale stosuje się także dodatek wynoszący nawet 10% molibdenu. Oczywiście nadal należy pamiętać, że molibden w nierdzewce nie zawsze jest ostatecznym rozwiązaniem, zapewniającym odporność. Poza tym stal ma jeszcze jedną wadę - jest ciężka. Dlaczego w wielu zastosowaniach stosuje się uznawany za maksymalnie odporny i zarazem lekki - tytan. Tytan (Ti) to jednak materiał rzadki - i z tego powodu dużo droższy niż stal. Poniżej przykładowe porównanie wymienników ciepła basenowych wykonanych ze stali oraz z tytanu - które unaocznia różnicę w cenie.

Przykłady nierdzewki z większą zawartością molibdenu

Większa zawartość molibdenu w zasadzie powoduje, że technicznie dany stop zyskuje nieco inną klasyfikację, aby więc nasz artykuł był kompletny poniżej podajemy także przykłady innych gatunków nierdzewki. Można spoktać symbole takie jak:

  • 316L (niższowęglowa odmiana 316) – ok. 2–2,5% Mo - jest to stal nierdzewna w zasadzie zbieżna (w uproszczeniu) z typową kwasówką, przynajmniej jeśli chodzi o praktykę stosowania w klasycznych zastosowaniach. Dokładna zawartość molibdenu w stali i drobne różnice rzędu np. 0,2% nabierają znaczenia dopiero w zastosowaniach specjalistycznych
  • 317 / 317L – ok. 3–3,5% Mo – lepsza niż 316 w środowiskach chemicznych
  • 904L – ok. 4–5% Mo – bardzo odporna na korozję, stosowana np. w przemyśle chemicznym i morskim

Ciekawostka - kiedy wynaleziono stal, a kiedy nierdzewkę?

Choć stal znana była już w starożytności to w zasadzie niemożliwe było jej szerokie stosowanie, ponieważ nie znano sposobu na jej masową i względnie tanią produkcję. Była rzadkością, np. w średniowieczu miecze stalowe były tak cenne, że rzadko kiedy rycerstwo je posiadało, a częściej posługiwało się urządzeniami żelaznymi, wbrew mitom i popularnym filmom. 

Przełom nastąpił w XIX wieku - w 1856, gdy w Wielkiej Brytanii Henry Bessemer opracował pierwszy skuteczny przemysłowy proces produkcji stali z surówki – pozwalający na usunięcie zanieczyszczeń przez dmuchanie powietrza. To umożliwiło budowę świata takiego jaki znamy - dopiero wówczas stał się możliwy realny i szybki rozwój kolei, która z czasem połączyła ze sobą nawet odległe miasta i umożliwiła istnienie świata jakiego znamy. 

Nierdzewkę stworzono jednak dopiero później - dopiero w roku 1913 również w Anglii, przygotowującej się wówczas do wojny z Niemcami, która wybuchła rok później - jako I Wojna Światowa.

Sprawdź również inne nasze materiały na blogu technicznych Nordic Tec

 
Opublikowany w: Wymienniki ciepła i wszystko z nimi związane, Kotły CO i wszystko z nimi związane

Zostaw komentarz

Kod bezpieczeństwa