Nerjaveče jeklo je korozijsko odporna zlitina, ki ji je dodan določen delež kroma. Krom igra pomembno vlogo pri nerjavnem jeklu, zaradi česar je odporno proti oksidaciji, koroziji in visokim temperaturam.
Chromiumova interakcija z drugimi elementi:
Krom tvori z železom kontinuirno trdno raztopino in zmanjša površino avstenitne faze. Z ogljikom tvori različne karbide, saj je njegova afiniteta do ogljika večja kot pri železu in manganu, čeprav manjša kot pri volframu in molibdenu. Krom in železo lahko tvorita tudi intermetalne spojine.
Vpliv na ogljik:
Krom znižuje koncentracijo ogljika v perlitu in zmanjšuje največjo topnost ogljika v avstenitu.
Vpliv na avstenit:
Upočasnjuje hitrost razgradnje avstenita in bistveno izboljša kaljivost jekla. Vendar pa lahko poveča tudi nagnjenost k krhkosti.
Vpliv kroma na mehanske lastnosti nerjavečega jekla:
1. Trdnost in trdota:
Krom izboljša trdnost in trdoto jekla, zlasti v kombinaciji z drugimi legirnimi elementi.
2. Temperatura krhkega prehoda:
Znatno zviša temperaturo prehoda krhkosti jekla.
3. Vpliv na žilavost:
V zlitinah Fe-Cr z visoko vsebnostjo kroma lahko izločanje faz drastično zmanjša udarno žilavost.
Vpliv kroma na fizikalne, kemijske in procesne lastnosti nerjavnega jekla:
1. Odpornost proti obrabi:
Poveča odpornost jekla proti obrabi in olajša doseganje visoke končne obdelave površine po brušenju.
2. Električne lastnosti:
Krom zmanjša električno prevodnost jekla in zmanjša njegov temperaturni koeficient upora.
3. Magnetne lastnosti:
Poveča koercitivno silo in preostalo magnetno indukcijo, zaradi česar je uporaben pri izdelavi jekla s trajnimi magneti.
4. Odpornost proti koroziji:
Krom spodbuja nastanek pasivnega filma na površini jekla. Ko je dosežena določena vsebnost kroma, se korozijska odpornost jekla, zlasti proti dušikovi kislini, močno izboljša. Če pa se kromovi karbidi izločijo, se odpornost proti koroziji zmanjša.
5. Odpornost proti oksidaciji:
Izboljša oksidacijsko odpornost jekla.
6. Dendritska segregacija:
Krom lahko vodi do dendritske segregacije, kar zmanjša plastičnost jekla.
7. Toplotna prevodnost:
Krom znižuje toplotno prevodnost jekla, kar zahteva počasno segrevanje med vročo obdelavo in počasno ohlajanje po kovanju in valjanju.
Uporaba kroma v nerjavnem jeklu:
1. Legirano strukturno jeklo:
Krom se uporablja predvsem v legiranem konstrukcijskem jeklu za izboljšanje kaljivosti. Lahko tvori kromove karbide na karburizirani površini, kar izboljša odpornost proti obrabi.
2. Vzmetno jeklo:
Krom skupaj z drugimi legirnimi elementi prispeva k splošni učinkovitosti vzmetnega jekla.
3. Ležajno jeklo:
Krom pomaga pri tvorbi posebnih karbidov, ki povečajo odpornost proti obrabi in omogočajo visoko kakovost površin po brušenju v ležajnem jeklu.
4. Orodno jeklo in hitrorezno jeklo:
V teh jeklih se krom uporablja predvsem za izboljšanje odpornosti proti obrabi in zagotavljanje določene stopnje stabilnosti in žilavosti pri popuščanju.
5. Nerjavno in toplotno odporno jeklo:
Krom se pogosto kombinira z manganom, dušikom in nikljem, da se tvorijo nerjavna in toplotno odporna jekla. Za oblikovanje avstenitnega jekla mora obstajati določeno ravnovesje med kromom, ki stabilizira ferit, in elementi, ki stabilizirajo avstenit, kot sta mangan in nikelj.
Krom igra ključno vlogo pri nerjavnem jeklu, saj daje lastnosti, kot so odpornost proti oksidaciji, odpornost proti koroziji, toleranca na visoke temperature in dobra predelovalnost. Zaradi dodatka kroma je nerjavno jeklo visokokakovosten material, ki se pogosto uporablja v industriji, kot so vesoljska industrija, kemična predelava in proizvodnja hrane. Ker znanost in tehnologija še naprej napredujeta, narašča povpraševanje po zmogljivem nerjavnem jeklu, zaradi česar je vloga kroma vse pomembnejša. V prihodnosti bo z nadaljnjim razvojem tehnologije legiranih materialov funkcija kroma v nerjavnem jeklu raziskana in uporabljena še bolj poglobljeno.
