Oțel inoxidabil

Numeroasele proprietăți unice ale oțelurilor inoxidabile fac din acestea un candidat foarte puternic printre diferitele tipuri de materiale. Inginerii, specialiștii și proiectanții subestimează adesea sau nu reușesc să recunoască aceste avantaje. Primul lucru care le iese în evidență este prețul de achiziție relativ ridicat al oțelului inoxidabil. Cu toate acestea, atunci când se ia în considerare durabilitatea produselor fabricate din acest material, oțelul inoxidabil ca materie primă este adesea cea mai bună și mai ieftină soluție.

Ce este oțelul inoxidabil?

Oțelul inoxidabil este un oțel cu un conținut redus de carbon în care cel puțin 10% din greutate este crom. Acest conținut de crom este factorul care asigură caracterul inoxidabil al oțelului. Reacția cromului conținut în oțel cu oxigenul conduce la formarea unui strat foarte subțire (aprox. 1/1000 mm), durabil, invizibil și rezistent la rugină de oxid de crom pe suprafață. Acest strat este pasiv, adică nu reacționează cu alte substanțe. În caz de deteriorare fizică sau chimică, acest strat se regenerează singur, cu condiția ca cel puțin o cantitate mică de oxigen să fie disponibilă în mod constant. Acesta este motivul pentru care cuțitele din oțel inoxidabil pot fi ascuțite și șlefuite de sute de ori și nu vor rugini niciodată. Proprietățile unice ale oțelului inoxidabil pot fi îmbunătățite prin adăugarea de mai mult crom și prin adăugarea altor componente, cum ar fi molibdenul, nichelul. Există de fapt 60 de aliaje diferite de oțel inoxidabil, dar diviziunea principală include cinci grupe de oțel:

• oțeluri cu crom de întărire cu structură martensitică: datorită structurii lor martensitice, acest tip de oțel se întărește prin expunere la temperaturi ridicate, la fel ca și oțelurile convenționale;
• oțeluri cu crom fără întărire cu structură feritice: acest aliaj conține titan sau aluminiu pe lângă crom. Este utilizat în principal în construcții;
• crom-nichel neîntărit cu structură austenitică: conține mai puțin carbon decât alte aliaje. Acest tip de material este perfect pentru condiții de frig. Folosit în principal la fabricarea butoaielor de bere și de vin, în congelatoare și depozite frigorifice;
• crom-nichel cu capacitatea de a se întări cu o structură martensitică, semi-ausenitică sau austenitică, în funcție de conținutul de nichel. Capabile să se călească la o temperatură relativ scăzută;
• crom-nichel neîntărit cu o structură 50% feritice și 50% austenitice. Foarte durabil, utilizat în industria chimică. Într-o oarecare măsură capabilă să se întărească la rece.

Descoperire

Inventatorul oțelului inoxidabil, Harry Bearleey, s-a născut în 1871 în Sheffield, Anglia. Tatăl lui a fost topitor. Din cauza lipsei mijloacelor de subzistență, la vârsta de 12 ani a fost nevoit să renunțe la școală pentru a lucra într-un laborator chimic unde spăla sticle și recipiente. În anii următori a studiat pe cont propriu și a început să studieze la școala serală. Așa a devenit Harry Bearleey expert în rezolvarea problemelor legate de metalurgie. Ca un binecunoscut expert în metalurgie, Bearley a fondat Brown Firth Laboratories în 1908, care au fost finanțate de două dintre cele mai importante oțelării la momentul respectiv.

În 1912, Brealey a început să lucreze la un oțel mai puternic, care nu s-a erodat sub influența temperaturii la fel de repede ca oțelul convențional. Unul dintre experimentele pe care le-a efectuat a fost acela de a adăuga un amestec de crom cu un punct de topire mai ridicat la un aliaj de oțel. A făcut multe încercări de a adăuga 6% până la 15% crom în combinație cu un conținut diferit de carbon. Acesta este exact modul în care a fost produs primul oțel cu adevărat rezistent la rugină, la 13 august 1913. La vremea respectivă, acesta conținea 0,24% carbon și 12,8% crom. Cu toate acestea, creatorul nu era încă pe deplin conștient de succesul său. Abia în timpul experimentelor ulterioare, când Bearley a studiat structura moleculară a oțelului supunându-l la acizi foarte corozivi, s-a dovedit că noul oțel nu schimbă structura sub influența acestor compuși. La un an de la descoperirea lui Breadley, compania Krupp din Germania făcea experimente cu aliaje metalice prin adăugarea de nichel. În acest fel, oțelul a fost creat mai ușor de prelucrat, mai rezistent la acizi. Aceste două descoperiri au fost cele care au dat naștere oțelului inoxidabil. Dar abia după Primul Război Mondial au început experimentele, adăugând diverse combinații de crom și nichel la aliaje.

Majoritatea varietăților de oțel de astăzi au fost descoperite între 1913 și 1935 în Anglia, Germania, Franța și America. După cel de-al Doilea Război Mondial, producția de oțel inoxidabil a devenit din ce în ce mai eficientă și au fost create noi varietăți, mai rezistente la acizi și cu un raport mai bun între rezistență și greutate. Calitățile oțelului inoxidabil devin din ce în ce mai recunoscute pe scară largă și găsește din ce în ce mai multe aplicații.

Avantajele oțelului inoxidabil

• Rezistența la coroziune - aliajele cu o cantitate relativ mică de crom (10%) pot fi utilizate ca materie primă pentru produsele care trebuie să rămână umede, în contact direct cu apa. Aliajele cu un conținut crescut de crom sunt rezistente la majoritatea acizilor, alcalinelor, soluțiilor de clor și a altor compuși;
• Rezistența la temperatură și la foc - în mod constant cu un conținut crescut de crom și cu adăugarea de nichel nu modifică structura și nu mențin durabilitatea chiar și sub influența temperaturilor ridicate;
• Igiena - îndepărtarea ușoară a contaminanților și rezistența la substanțe foarte corozive fac din oțelul inoxidabil un material de neegalat pentru utilizarea în interior, adică bucătăriile, halele de producție în prelucrarea produselor alimentare etc.;
• Aspectul estetic - suprafata luminoasa, stralucitoare confera un aspect atractiv, modern si nobil. Estetica poate fi completată cu o suprafață care este șlefuită, sablată sau lubrifiată;
• Raportul rezistență/greutate - datorită varietății de aliaje din oțel prețios, puteți alege cu ușurință un material foarte durabil, atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute. Structura sa puternică face posibilă utilizarea unor structuri mai moi decât materialele convenționale, ceea ce aduce unele economii;
• Ușurința prelucrării - datorită tehnologiilor moderne, oțelul inoxidabil poate fi prelucrat într-un mod similar cu oțelul convențional;
• Longevitatea - datorită proprietăților sale, oțelul inoxidabil este mult mai durabil decât materialele convenționale. Prin urmare, în ciuda costurilor de achiziție mai mari, produsele din oțel inoxidabil sunt adesea cea mai ieftină soluție în mulți ani;
• Prestige - oțelul inoxidabil este un material modern, de înaltă calitate, cu o valoare disproporționată față de oțelul și plasticul convențional. Oferă produselor un stil unic, creează o impresie de soliditate, calitate și profesionalism;
• Valoarea - oțelul inoxidabil este mai scump la cumpărare, dar și mai scump la revânzare. Prețurile deșeurilor din oțel inoxidabil sunt mult mai mari decât cele ale deșeurilor din oțel negru;
• Protecția mediului - nu există probleme legate de eliminarea deșeurilor din oțel inoxidabil. Până la 50% din oțelul pus în vânzare provine din topirea deșeurilor.