Wszystko, co warto wiedzieć o stali żaroodpornej

Wyroby hutnicze, w tym te stalowe, dzieli się na różne kategorie. Jedną z nich są cechy unikalne danych produktów czy też gatunków metali. W przypadku stali można dzięki temu wyszczególnić stale kwasoodporne, stale nierdzewne, stale sprężynowe, stale narzędziowe, a także bardzo cenione w budownictwie, energetyce czy w branży spożywczej i chemicznej stale żaroodporne. To im warto przyjrzeć się bliżej, poznając ich właściwości, podgatunki oraz zastosowanie.

Czym jest stal żaroodporna?

Stal żaroodporna to metal, który odporny jest na działanie wysokich temperatur. W zależności od rodzaju może ona wytrzymywać stałe działanie żaru lub może być poddawana podwyższonym temperaturom tylko przez dokładnie określony przez producenta czas. W dużej mierze zależy to od składki chemicznego stali żaroodpornych, czyli od ich dodatków stopniowych. Oczywiście znaczenie ma też sposób przygotowania danego wyrobu, w tym rodzaj obróbki uszlachetniającej.

Jak już wspomniano, żaroodporność stali uzyskuje się przede wszystkim poprzez zastosowanie określonych dodatków stopowych. Najczęściej jest to chrom (zawartość od 5 do 30%), nikiel (zawartość od 4 do 30%), a także molibden (zawartość od 0,5 do 1%). Rzadziej jest to zaś wolfram (zawartość do 2%). Podkreślić warto też, że to właśnie od wyżej wymienionych dodatków stopowych zależy najważniejszy parametr stali żaroodpornych, którym jest górna granica żaroodporności – wynosić może ona od 800 do 1200 stopni Celsjusza.

W jakiej formie sprzedawana jest stal żaroodporna?

Po zakończonej specjalnej obróbce hutniczej stal żaroodporna trafia od producentów do dystrybutorów zajmujących się sprzedażą detaliczną i hurtową. Najlepsze firmy proponują ją w wielu różnych formach zaliczanych do półproduktów, a nawet prefabrykatów. W większości przypadków stal żaroodporna wykonana jest w postaci:

• blachy żaroodpornych,
• taśmy żaroodpornych,
• armatury żaroodpornej,
• rury żaroodpornych,
• płaskowniki żaroodporne,
• kształtowników żaroodpornych.

Nadmienić warto, że wiele hurtowni sprzedaje takie wyroby hutnicze w katalogowych wersjach, a także we wskazanych przez klienta wymiarach. Indywidualne zamówienia przyjmuje hurtownia stali HAX-INOX, która pozyskuje produkty żaroodporne od cenionych krajowych i zagranicznych producentów. Przede wszystkim są to przedsiębiorstwa zachodnioeuropejskie, tworzące wyroby hutnicze wedle najbardziej restrykcyjnych norm ISO, EN (PN-EN), AISI, SAE, ASTM oraz DIN.

Rodzaje stali żaroodpornych

Stale żaroodporne różnią się górną granicą żaroodporności; gatunkiem stali, z której są wytworzone; a przede wszystkim dodatkami stopowymi. Dostać ją można w formie blach, rur czy kształtowników w takich rodzajach jak m.in.: 1.4724, 1.4742, 1.4749, 1.4828, 1.4762, 1.4841, 1.4833, 1.4845, 1.4864, 1.4876 oraz 1.4878. Ponadto warto wyszczególnić trzy gatunki stali żaroodpornych ze względu na zastosowanie i unikalne własności:

1. Stale żaroodporne ferrytyczne – cechują się dużą zawartością chromu, krzemu i aluminium, dzięki czemu mają one podwyższoną odporność na zgorzelinowanie. Wyróżniają się one też wysoką wytrzymałością na działanie gazów zawierających siarkę. Ze względu na występowanie efektu łamliwości w ściśle określonych zakresach temperatur stale żaroodporne ferrytyczne nie powinny być poddawane obciążeniom typu uderzeniowego.
2. Stale żaroodporne austenityczne – posiadają dodatki w postaci niklu, co czyni je odpornymi na bardzo wysokie temperatury. Dodatkowo stale te wytrzymują duże obciążenia dynamiczne i nie trzeba na ogół obawiać się przy ich użyciu o łamliwość. Wrażliwe są one jednak na działanie odtleniających gazów zawierających siarkę. Dużą zaletą jest też prostota obróbki – stale żaroodporne austenityczne można formować na zimno i spawać każdą metodą. 
3. Stale żarowytrzymałe – o ile stale żaroodporne odporne są na działanie gazów utleniających w wysokich temperaturach, o tyle ich „kuzynki”, czyli stale żarowytrzymałe cechują się wytrzymałością na pełzanie. Nie ulegają one odkształceniom w wyniku działania naprężeń niższych niż granica plastyczności materiału, co zwiększa ich możliwości projektowe i zastosowanie. Cenione są one zatem za wysokie własności mechaniczne w temperaturze przewyższającej 500°C.

Zastosowanie stali żaroodpornych

Zastosowanie stali żaroodpornych jest bardzo szeroka. Wykorzystuje się je w budownictwie, energetyce, browarnictwie, lotnictwie, przemyśle górniczym, przemyśle chemicznym, laboratoriach, a także w sektorze maszynowym, szklarskim i naftowym. Wśród gotowych konstrukcji, które wykonywane są z blach, kształtowników, płaskowników, rur oraz armatury żaroodpornej, są elementów pieców, kotłów parowych i aparatury przemysłowej, a także podzespoły wentylatorów do gorących gazów, komór spalania czy skrzynek do nawęglania.

Stale odporne na żar znalazły zastosowanie także przy wytwarzaniu turbin gazowych, zaworów tłokowych silników spalinowych oraz dziesiątek elementów technologii służących do wydobycia i przerobu nafty.