Нержавеющая сталь

Благодаря своим многочисленным уникальным свойствам, нержавеющая сталь является очень сильным соперником среди материалов различных типов. Инженеры, специалисты и дизайнеры часто недооценивают или не замечают этих преимуществ. Первое, на что они обращают внимание - это относительно высокая цена нержавеющей стали. Однако, учитывая долговечность изделий из этого материала, нержавеющая сталь, вопреки расхожему мнению, часто оказывается самым лучшим и одновременно самым экономным решением.

ЧТО ТАКОЕ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ?

Нержавеющая сталь - это сталь с пониженным содержанием углерода в своем составе. Не менее 10% от массы стали составляет хром, обеспечивающий антикоррозионные свойства стали. В результате реакции хрома с кислородом на поверхности стали образуется невидимый стойкий к коррозии тонкий (толщиной прибл. 1/1000 мм) слой оксида хрома. Он не вступает в химические реакции с другими веществами и имеет свойства регенерации - даже при незначительном присутствии кислорода может регенерировать физические или химические повреждения. Именно благодаря этим особенностям ножи из нержавеющей стали можно многократно точить и полировать, сохраняя антикоррозионные свойства. К нержавеющей стали можно добавить большее количество хрома или других подобных веществ, напр., молибдена или никеля, и эти уникальные свойства становятся еще лучшими.

Есть 60 видов сплавов нержавеющей стали, однако в основной классификации они делятся на 5 групп:

• хромистые мартенситные сплавы: благодаря мартенситной структуре этого типа нержавеющей стали, она закаляется при высоких температурах, как и обычные стали;
• хромистые ферритные не склонные к закалке сплавы содержат не только хром, но и титан или алюминий. Этот тип стали наиболее часто используется в строительстве;
• хромоникелевые не склонные к закалке стали с аустенитной структурой: более низкое содержание углерода, в сравнении с другими сплавами, позволяет использовать сталь при низких температурах. Наиболее широко используются, в частности, в производстве пивных бочек, морозильных камер и холодильников;
• хромоникелевые сплавы, склонные к закалке при невысоких температурах, имеют мартенситную, семи-аустенитную или аустенитную структуру в зависимости от содержания никеля. Могут закаляться при относительно низких температурах;
• хромоникелевые не склонные к закалке стали, имеющие аустенитно-ферритную структуру в соотношении 1:1.  Очень прочные сплавы, в основном используются в химической промышленности. В определенной степени обладают способностью к закалке при низкой температуре.

ОТКРЫТИЕ

Нержавеющую сталь изобрел Гарри Бреарли (Harry Brearley), родившийся в 1871 г. в Шеффилде, Англия. Его отец был металлургом. Из-за отсутствия средств для жизни, в возрасте 12 лет он был вынужден оставить школу и устроиться на работу в химической лаборатории. Где он мыл бутылки и контейнеры. На протяжении следующих лет он учился самостоятельно и поступил в вечернюю школу. Гарри Бреарли стал специалистом по проблемам, связанным с металлургией. Будучи уже известным экспертом в области металлургии, Бреарли в 1908 году основал Brown Firth Laboratories, которая финансировалась двумя ведущими в то время металлургическими заводами.

В 1912 году Бреарли начал работу над упрочненной сталью, не корродирующей под воздействием температуры так быстро, как обычные стали. В одном из проводимых им экспериментов он добавлял к сплаву стали примесь хрома, имеющего более высокую температуру плавления. Он провел много попыток, добавляя от 6% до 15% хрома в сочетании с различным содержанием углерода. 13 августа 1913 была создана первая сталь, действительно устойчивая к коррозии. Тогда она содержала 0,24% углерода и 12,8% хрома. Однако, создатель еще не совсем осознавал свой успех. И только в процессе последующих экспериментов, когда Бреарли исследовал молекулярную структуру стали, подвергая ее воздействию едких кислот, оказалось, что структура новой стали не изменяется под воздействием этих соединений. В течение года со дня открытия Бреарли в компании Крупп в Германии проводились опыты с металлическими сплавами с добавлением никеля. Таким образом была создана сталь, лучше поддающаяся обработке и более устойчивая к воздействию кислот. Именно эти два открытия положили начало нержавеющей стали.  Но только после Первой мировой войны начались эксперименты с добавлением к сплавам различных комбинаций хрома и никеля.

Большинство современных марок стали были открыты между 1913 г. и 1935 г. в Англии, Германии, Франции и Америке. После II мировой войны производство нержавеющей стали становится все более производительным, начали появляться новые марки, более устойчивые к воздействию кислот, с лучшими прочностными показателями относительно массы. Преимущества нержавеющей стали больше цениться и находить более широкие применения.

ПРЕИМУЩЕСТВА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

• Коррозионная стойкость - сплавы с относительно небольшим добавлением хрома (10%) могут использоваться в качестве сырья для изделий, которые должны находиться во влажной среде или в непосредственном контакте с водой. Сплавы с повышенным содержанием хрома устойчивы к воздействию большинства кислот, щелочей, растворов хлора и других соединений;
• Стойкость к высокой температуре и огню - стали с повышенным содержанием хрома и добавлением никеля не изменяют структуру и сохраняют прочность даже при высоких температурах;
• Гигиена - легкость очистки и стойкость к едким веществам делают нержавеющую сталь безальтернативным материалом для использования в кухнях, производственных цехах, в пищевой промышленности и т.д;
• Эстетичный внешний вид - яркие, блестящие поверхности имеют привлекательный, современный и благородный вид. Дополнительным эстетическим оформлением может стать шлифование поверхности, ее пескоструйная обработка или отделка под древесину;
• Отношение прочности к весу - благодаря разнообразию сплавов нержавеющей стали легко можно выбрать материал очень прочный как при высоких, так и при низких температурах. Прочная структура позволяет использовать более аккуратные конструкции, в сравнении с обычными материалами, что приносит определенную экономию;
• Простота обработки - благодаря современным технологиям нержавеющую сталь можно обрабатывать как обычную;
• Долговечность - за счет своих свойств нержавеющая сталь гораздо более долговечна, чем обычные материалы. Поэтому, несмотря на более высокую стоимость, в многолетней перспективе изделия из нержавеющей стали часто являются самым экономным решением;
• Престиж - нержавеющая сталь - это высококлассный материал, современный, более ценный, чем обычные стали и пластмассы. Придает изделиям неповторимый стиль, создает эффект солидности, качества и профессионализма;
• Стоимость - закупочная цена нержавеющей стали выше, но также и выше цена ее перепродажи. Цена лома нержавеющей стали намного выше, чем цена лома черных металлов;
• Охрана окружающей среды - беспроблемная утилизация отходов из нержавеющей стали. До 50% стали, поступающей в продажу, получено из переплавки отходов.