Stale kwasoodporne i żaroodporne – różnice i podobieństwa.

Najistotniejszą różnicą, na którą zwracamy uwagę porównując stale nierdzewne z żaroodpornymi i żarowytrzymałymi jest ich przeznaczenie. Warunki eksploatacji obu rodzajów różni przede wszystkim temperatura pracy urządzenia oraz wykorzystanego w instalacji medium. O ile dla stali nierdzewnych główną własnością, braną pod uwagę podczas projektowania jest ich odporność korozyjna to decydując się na stop żaroodporny zwracamy uwagę na jego dodatkową cechę jaką jest odporność korozyjna przy jednoczesnej ekspozycji stali na wysoką temperaturę. Stale nierdzewne są stosowane najczęściej w temperaturze pokojowej oraz w temperaturach kriogenicznych (do temperatury ok. 500°C). Przy takim wykorzystaniu głównym zadaniem jest wysoka odporność korozyjna, a inne własności materiału, np. własności mechaniczne mają mniejsze znaczenie. We wcześniejszej nomenklaturze stale nierdzewne dzielono kiedyś na nierdzewne i kwasoodporne. Obecnie określeniem „nierdzewne” nazywamy wszystkie stale o zawartości chromu powyżej 10,5% oraz węgla poniżej 1,2%, których główną cechą eksploatacyjną jest odporność korozyjna, a jednocześnie nie są one stalami żaroodpornymi lub żarowytrzymałymi.

Dla stali żaroodpornych najistotniejszą cechą materiału jest wysoka odporność korozyjna w temperaturze powyżej 500°C. Jest to związane z odpornością na utlenianie w wysokiej temperaturze, tzn. przeciwdziałaniem na powstawanie warstwy zgorzeliny na powierzchni materiału i tworzeniu się warstwy, która trwale przylega do powierzchni chroniąc materiał przed dalszym utlenianiem. Z kolei, stale żarowytrzymałe posiadają dodatkowo wysokie własności mechaniczne w temperaturze powyżej 500°C, co wiąże się z odpornością materiału na pełzanie, czyli powolne odkształcenie na skutek naprężeń o wartościach niższych od granicy plastyczności materiału.

Stale nierdzewne (kwasoodporne) oraz żaroodporne są stalami odpornymi na korozję. Głównym pierwiastkiem stopowym jest chrom, nikiel i molibden, a w przypadku stali żarowytrzymałych, żaroodpornych niewielkie dodatki krzemu, aluminium oraz ceru. Zgodnie z klasyfikacją gatunków według normy EN, stale te oznaczane są zgodnie z następującą numeracją: gatunki nierdzewne mieszczą się w zakresie 1.40.. – 1.45.. (np. jedne z najpopularniejszych gatunków stali nierdzewnej austenitycznej 1.4541). Dla stali żaroodpornych i żarowytrzymałych obowiązuje numeracja 1.47..-1.48.. (np. 1.4845).
Stal w gatunku 1.4845 to austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa typu 25Cr/20Ni, odpowiednia do zastosowań wysokotemperaturowych. Gatunek charakteryzuje się dobrą odpornością na nawęglanie, siarkowanie i utlenianie w połączeniu z umiarkowaną wytrzymałością na pełzanie i stabilnością strukturalną. 1.4845 ma bardzo dobrą odporność na utlenianie i siarczkowanie. Może być stosowany w powietrzu: do 1100°C (2010°F), z kolei atmosfery zawierające siarkę pozwalają na ekspozycję w temperaturach od 650-1050°C (1200-1920°F), w zależności od warunków eksploatacji. Czynniki, które należy wziąć pod uwagę w takiej sytuacji, to czy atmosfera utlenia się, czy redukuje oraz czy obecne są zanieczyszczenia, takie jak sód i wanad. Dobra, ogólna odporność na korozję wysokotemperaturową sprawia, że stal ta nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, takich jak: rury żaroodporne do pieców, rekuperatory, rury muflowe w piecach do ciągłego wyżarzania drutu, rurki ochronne termopar, wieszaki rurowe w kotłach naftowych i parowych, palniki

Reasumując powyższe informacje możemy stwierdzić, że stal nierdzewna ma swoje uzasadnione zastosowanie w temperaturach nie przekraczających 500°C, a zastosowane medium wymaga wysokiej odporności korozyjnej, z kolei stal żaroodporną należy wybrać w sytuacjach, kiedy mamy do czynienia z temperaturami powyżej 500°C, a materiał narażony jest na utlenianie, jednocześnie wymagana jest wysoka odporność korozyjna podczas eksploatacji. Stale żarowytrzymałe można stosować również w środowiskach agresywnych korozyjnie w podwyższonej temperaturze, gdzie konieczne są również niezmienne w czasie własności mechaniczne materiału.