Korozivzdorné oceli, uvedené v této evropské normě, jsou rozděleny podle metalografické struktury a chemického složení.
Chrom je hlavní legující prvek a nevázaný na uhlík určuje odolnost proti korozi.
Feritické oceli mají omezený obsah uhlíku do 0,08 %. Proto nedochází k podstatnému zvýšení tvrdosti po kalení.
Feritická struktura tvořená fází α a δ (zbytková vysokoteplotní struktura) je feromagnetická.
Za určitých podmínek zpracování je tato struktura plastická, zvláště pro malé průřezy.
Feritické, snadno obrobitelné oceli nejčastěji používané na výrobu tyčí, mají pro usnadnění obrábění obsah síry vyšší než 0,15 %. Tento obsah síry vede ke značnému snížení odolnosti proti korozi.
Feritické oceli mají poměrně dobrou svařitelnost. Evropská norma pro svařování těchto materiálů se připravuje v CEN/TC 121. Všeobecně platí, že je vhodné svařovat nižším příkonem, abychom nezpůsobili zkřehnutí oceli vlivem zhrubnutí zrna.
Vzhledem k chemickému složení, mohou některé skupiny ocelí procházet částečnou martenzitickou transformací a nazývají se poloferitické.
Martenzitické oceli mají nejvyšší obsah uhlíku od 0,08 % i nad 1 %. Pevnost v tahu se může značně zvýšit kalením; dosažená martenzitická struktura je feromagnetická a křehká; před použitím je nutné tuto strukturu popouštět.
Některé značky ocelí mají obsah síry nad 0,15 % a jsou určeny pro obrácení vysokými řeznými rychlostmi.
Kromě značek ocelí uvedených v této normě jsou značky oceli určené pro zvláštní účely. Například některé ložiskové oceli mají složení odpovídající ocelím korozivzdorným.
Tepelné zpracování zvyšuje ocelím pevnost v tahu, spojenou s dobrou odolností proti korozi.
Ke zvýšení pevností dochází precipitací intermetalických sloučenin z martenzitické struktury během konečného vytvrzování.
Specifické podmínky tepelného zpracování se upraví v závislosti na požadovaných hodnotách mechanických vlastností a údajích poskytnutých výrobcem.
Chrom a nikl jsou hlavní legující prvky oceli.
Struktura těchto ocelí je γ austenit s možnou přítomností δ feritu přetrvávajícího z vysokých teplot.
Austenitická γ fáze je paramagnetická.
Metastabilní austenit se může transformovat na martenzit plastickou deformací a/nebo zchlazením na nízké teploty.
Stabilitu austenitu je možné zvýšit přidáním austenitotvorných prvků: uhlíku, niklu, manganu, dusíku, mědi.
Austenitické oceli mají všeobecně dobrou korozivzdornost. Po jakémkoliv tepelném zpracování nedochází ke zvýšení tvrdosti, jejich pevnost v tahu se může zvyšovat přidáváním dusíku nebo tvářením za studena.
Pokud následně po tepelném zpracování nebo svařování, tyto oceli chladnou pomalu (např. silné průřezy), dochází k precipitaci karbidů chromu po hranicích zrn při kritické teplotě přibližně 600 °C až 800 °C. To způsobuje mezikrystalovou korozi ve styku s kyselinami a jinými korozivními médii.
Existují dva zásadní způsoby, jak se vyhnout tomuto problému změny chemického složení, uvedené v B.5.3 a B.5.4. Austenitické oceli mají dobrou svařitelnost. Evropská norma pro svařování těchto materiálů se připravuje v CEN/TC 121.
Austenitické oceli jsou houževnaté také při nízkých teplotách a jsou vysoce odolné proti křehkému lomu. Podle obsahu uhlíku a legovacích prvků je možné austenitické oceli klasifikovat takto:
Tyto značky oceli jsou nejběžněji užívané proto, že vyhovují jak cenově tak korozivzdorností.
Jsou hůře obrobitelné než oceli feritické a martenzitické a tak jako u těchto kategorií, existují i zde druhy ocelí se zvýšeným obsahem síry (S > 0,15 %). Tento obsah síry vede ke značnému snížení korozivzdornosti.
Přidání molybdenu všeobecně zvyšuje korozivzdornost, zvláště odolnost proti chloridům způsobujícím důlkovou korozi.
Vyšší obsah síry může snížit tento účinek.
V prostředí kyseliny dusičné a nitrosních plynů jsou příměsi molybdenu spíše nevýhodné.
Jeden ze způsobů, jak se vyhnout mezikrystalové korozi, je vyrábět oceli s obsahem uhlíku ≤ 0,030 %. V tomto případě všechen uhlík zůstává v tuhém roztoku a proto se neváže na chrom a nevytváří karbidy chromu.
Přidáním titanu a/nebo niobu se zamezuje precipitaci karbidů chromu, která souvisí s procesem tepelného zpracování a/nebo svařováním. Kromě toho, tyto oceli mají dobré mechanické vlastnosti až do 600 °C.
Oceli se zvýšeným obsahem chromu a molybdenu a vyšším obsahem niklu a dusíku mají zcela austenitickou strukturu. Mají vynikající odolnost proti korozi v agresivních prostředích.
Stabilizované oceli se zvlášť nízkým obsahem uhlíku se do roku 1960 v elektrických obloukových pecích nevyráběly, z důvodu obtížnosti, nákladnosti a nespolehlivosti výroby.
Vývoj technologie výroby korozivzdorných ocelí od té doby umožnil vyrábět oceli se zvlášť nízkým obsahem uhlíku levněji, rychleji a spolehlivěji než stabilizované značky ocelí.
Naopak stabilizované značky ocelí mají vyšší pevnost v tahu při zvýšených teplotách.
Informace o výběru ocelí jsou k dispozici u výrobců. Při výběru kterékoliv značky bude ocel tavena a zpracovávána tak, aby se zabránilo možnosti vzniku mezikrystalové koroze v dodávaném stavu. Není proto nutné požadovat v objednávce zkoušky na mezikrystalovou korozi.
Oceli s obvykle vysokým obsahem chromu a nízkým obsahem niklu mají při teplotě místnosti dvoufázovou strukturu (obsah austenitu je mezi 40 % a 60 %).
Hodnoty mechanických vlastností těchto ocelí jsou vyšší než u austenitických ocelí. Oceli mají zvlášť dobrou odolnost proti korozi za napětí.
*) Čs. poznámka - Oceli dvoufázové
Varianty ocelí, podle článků B.l až B.6, často se zvýšeným obsahem uhlíku, se používají jako žáropevné oceli.
Feritické nebo austenitické oceli s vynikající odolností proti oxidaci a korozi způsobenou plyny vysokých teplot a mající stálé hodnoty mechanických vlastností v širokém rozmezí teplot se používají jako žáruvzdorné oceli.