Nerezové oceli a mezikrystalická koroze
Třída definovaná (podle evropské normy) jako EN 1.4571 je nerezová ocel typu 316Ti. Lze ji nazvat základní třídou oceli typu 316 (1.4401) se stabilizační přísadou. Touto přísadou je titan. Úloha titanu v této oceli je zásadní. Je to zvláště důležité v procesu zahřívání produktu na maximální teplotu 815 °C. Po použití přídavku titanu se snižuje riziko mezikrystalické koroze. Titan spolu s uhlíkem vytváří odpovídající karbidy, které zabraňují tvorbě karbidů chrómu. Díky tomu je koncentrace chrómu na konstantní úrovni – takže nedochází k jevu mezikrystalické koroze.
Co je mezikrystalická koroze (intergranular corrosion)?
Dochází k ní, pokud roztok napadá hranice zrn, aniž by narušil jejich vnitřek. Jinými slovy jde o selektivní rozpouštění hranic zrn nebo přilehlých oblastí v důsledku procesu koroze. Faktorem způsobujícím tento proces je potenciální rozdíl mezi hranicí zrn ochuzenou o Cr (chrom) v případě karbidů chrómu - anoda a inkluzí, intermetalickou fází nebo nečistotami tvořícími se na hranici zrn. Záleží na chemickém složení a tepelném zpracování. Tato koroze postupuje z povrchu do hloubi kovu. Pevnost a tažnost pak prudce klesá. Vzorek materiálu pokrytého takovou korozí nevydává kovový zvuk a při zkouškách ohybem praská. Ve ojedinělých případech se může rozpadnout na prášek. Tento typ koroze je velmi nebezpečný. Je velmi obtížné přesně určit rozsah této koroze. Hodnocení této koroze se provádí mikroskopickým zkoumáním a měřením nárůstu elektrického odporu.
Existuje také jiný způsob, jak čelit mezikrystalové korozi. Jedná se o radikální snížení koncentrace uhlíku v oceli. Toto snížení dosahuje dokonce úrovně 0,03 %. Tímto způsobem vznikla jiná třída oceli – označovaná jako 316L (1.4404). Ve srovnání se základním stupněm 316 (1,4401) došlo k výraznému snížení koncentrace uhlíku. Díky takovým procesům se oceli 316Ti a 316L vyznačují zvýšenou odolností proti mezikrystalické korozi.
Titan obsažený v oceli třídy 316Ti (EN 1.4571) zvyšuje mechanickou výkonnost při vysokých teplotách, nad 590 °C. Proto všude tam, kde je prostředí využití vystaveno vysokým teplotám, není použití oceli třídy 1.4404 plně opodstatněné. Podobně, v pracovním prostředí při pokojové teplotě, vykazuje jakost 1.4571 nižší tvářitelnost než ocel 1.4404. Kromě toho se třída 316Ti obtížněji leští a má nižší obrobitelnost než třída 316L. To je způsobeno přítomností karbonitridů titanu v 1,4571. Svařitelnost obou jakostí ocelí (316Ti a 316L) je podobná. Rozdíly v tomto oboru nejsou příliš patrné.
Nerezové oceli 1.4404 a 1.4571 byly testovány při velmi nízkých teplotách. Výsledky vykazují, že oba druhy lze použít v kryogenice, protože je zde vyžadována vysoká rázová houževnatost. Při teplotách pod 200 °C se doporučuje používat oceli s nízkým obsahem uhlíku, jako jsou např. 1,4301 a 1,4404.
Na rozdíl od klasických austenitických ocelí mají duplexní a super duplexní oceli mnohem vyšší pevnost v tahu. Bývá asi dvakrát vyšší než mez kluzu, zatímco u austenitických ocelí je tento poměr jen asi 0,35. Toto srovnání promlouvá ve prospěch duplexní oceli, jelikož pro konstruktéry je základní návrhovou hodnotou mez kluzu. V případě práce za zvýšených teplot je třeba počítat s poklesem meze kluzu v důsledku oslabení zpevňovacího účinku dusíku. Atomy dusíku rozpuštěné v austenitu se totiž stávají mobilnějšími, takže mohou v menší míře blokovat dislokační pohyb.