Nerez

Nerezová ocel (také známá jako nerez nebo korozivzdorná ocel) je vysoce legovaná ocel s výbornou odolností vůči chemické i elektrochemické korozi. Její odolnost je založena na procesu zvaném pasivace, při kterém se na povrchu materiálu vytváří velmi tenká vrstva oxidu chránící ocel před další degradací.

Přestože nerezová ocel odolává běžné korozi ve většině prostředí, v některých specifických podmínkách může docházet k lokálním formám koroze, jako je štěrbinová, důlková, mezikrystalická nebo napěťová koroze. Pro zvýšení odolnosti vůči těmto typům koroze se kromě chromu často přidávají další prvky – nikl, molybden, mangan apod.

Druhy nerezové oceli

Nerezové oceli se dělí dle složení a struktury do tří základních skupin:

• Feritické – magnetické, odolné vůči korozi, používají se např. v architektuře či automobilovém průmyslu.
• Martenzitické – kalitelné, velmi pevné, vhodné pro nástroje a lopatky turbín.
• Austenitické – nemagnetické, výborně tvarovatelné a velmi odolné, často využívané ve zdravotnictví, kuchyňských potřebách a potrubích.

Existují i přechodové typy, jako např. duplexní oceli (feriticko-austenitické) nebo superduplexní a superferitické oceli, které nabízejí vyšší odolnost vůči extrémním podmínkám.

Využití v praxi

Díky svým vlastnostem se nerezová ocel využívá v mnoha odvětvích:

• Potravinářský a chemický průmysl
• Stavebnictví a architektura
• Automobilový a letecký průmysl
• Výroba lodí a námořní zařízení

Složení a odolnost vůči korozi

Typické složení nerezových ocelí obsahuje 12–30 % chromu a až 30 % niklu. Právě chrom je klíčový pro tvorbu ochranné vrstvy oxidu chromitého, která má tloušťku pouhých 1–2×10⁻⁶ mm, ale efektivně chrání materiál. Pro dosažení pasivace je potřeba minimálně 10,5–13 % hmotnostního chromu.

V extrémně agresivním prostředí, jako jsou kyselina chlorovodíková nebo sírová, však tato pasivní vrstva nemusí postačovat. V takových případech se přidávají další legující prvky jako molybden nebo dusík.

Historie a vývoj

První duplexní oceli byly vyvinuty ve Švédsku ve 30. letech 20. století pro papírenský průmysl. Významný pokrok nastal v 60. letech díky zavedení procesu dekarbonizace kyslík-argon, který umožnil výrobu nízkouhlíkových a zároveň dusíkem legovaných ocelí.

Od 70. let se vyrábějí superaustenitické a superduplexní oceli s vysokou korozní odolností a velmi dobrou svařitelností. Tyto slitiny dnes slouží v nejnáročnějších podmínkách.

Odhad struktury nerezové oceli

Pro určení mikrostruktury se využívají tzv. Schaefflerův a De Longův diagram, které ukazují vliv jednotlivých prvků (chromu, niklu, uhlíku) na výslednou strukturu – tedy zda bude ocel feritická, austenitická nebo martenzitická.

Nerezová ocel se díky své odolnosti, pevnosti, variabilitě a životnosti stala nepostradatelným materiálem pro moderní průmysl i každodenní použití.