Stal nierdzewna

Stal nierdzewna    

Wykorzystanie stali do produkcji różnorodnych konstrukcji oraz przedmiotów użytkowych jest powszechne, dlatego konieczne bywa tworzenie takich rozwiązań technologicznych, które zapewnią tym produktom jak najdłuższą trwałość. Produkowane ze stali stojaki do rowerów jak wiele innych elementów narażone są na czynniki środowiskowe, bowiem najczęściej montuje się je na wolnym powietrzu. Największym wrogiem stali bywa korozja, czyli naturalny proces utleniania się metali, dlatego w celu przedłużenia trwałości i zwiększenia odporności na nią stworzona została stal nierdzewna. Produkowane z niej stojaki do rowerów mogą służyć przez wiele lat narażone na opady deszczu czy śniegu, oraz ciągłe zmiany temperatur. 

Stal nierdzewna, nazywana też nierdzewką, w fachowej gwarze określana, jako INOX zyskuje swoją odporność poprzez zastosowanie domieszek metali, charakteryzujących się minimalnym utlenianiem. Do takich pierwiastków zaliczany jest m.in. chrom, stanowiący minimum 11% mieszanki stopowej. Stal chromowa należy do trwałych i doskonale sprawdzających się w środowisku wilgotnym, w kontaktach z kwasami czy zasadami, ale również w zetknięciu z gazami, w tym z powietrzem. Działanie chromu sprowadza się w tym wypadku to utlenienia i rozmieszczenia w postaci nieprzepuszczalnej zwartej warstwy na całej powierzchni przedmiotu. Uszkodzona powłoka ulega samoistnej regeneracji, co dodatkowo przedłuża żywotność stopu. W celu wzmocnienia efektu działania ochronnego chromu w niektórych wypadkach stosuje się dodatkowe zewnętrzne powłoki wykonane z tlenku tego metalu, tworząc je w sposób sztuczny. Powierzchnie chromowane są lśniące i nie ulegają zmianom pod wpływem czasu. Niestety chrom nie jest pierwiastkiem idealnym i nie sprawdza się na przykład w zetknięciu z redukującym kwasem solnym, a w wysokich temperaturach wymagane jest jego wyższe stężenie.

Stal nierdzewna z dodatkiem chromu została wynaleziona już ponad wiek temu. Przez ponad sto lat wielokrotnie przetestowano i potwierdzono jej wartość produkując maszyny, samoloty, broń wszelkiego rodzaju, czyli to, co zawsze musi być niezawodne z uwagi na bezpieczeństwo ludzi. Przedmioty użytkowe takie jak stojaki do rowerów zaczęły powstawać znacznie później. Dziś stal nierdzewna jest jedynym materiałem, który wykorzystuje się do ich tworzenia, dzięki czemu można gwarantować wysoką jakość produktu. Przemawiają za tym jej najważniejsze cechy, do których zalicza się przede wszystkim odporność na korozję, przystosowanie do pracy w środowisku kwaśnym, nasyconym chemicznie, w wysokich temperaturach. Ważne jest jednak odpowiednie dostosowanie stopu do warunków, w których będzie on wykorzystywany, bowiem każda domieszka metalu chroni przed innymi czynnikami.

Klasyfikacja i normy 

Chociaż stal nierdzewna bywa rozumiana w sensie ogólnym, jako jeden konkretny produkt, w rzeczywistości zależnie od stosowanych domieszek może jej być wiele rodzajów. Poza chromem dodaje się również do stopów nikiel, miedź, węgiel, mangan, molibden, tytan, azot, niob i tantal. Każdy z tych pierwiastków w pewien sposób zmienia właściwości stopu, czyniąc go twardszym, odporniejszym czy bardziej plastycznym. Proporcje domieszek, czyli skład chemiczny stopu jest podstawowym czynnikiem decydującym o jego charakterze. Ten skład wyznaczają określone normy, z których pięć – polska PN, amerykańska AISI, europejska EN 10088, rosyjska GOST oraz niemiecka DIN są decydującymi w ogólnoświatowej produkcji. Ze względu na skład chemiczny wyróżniane są cztery główne rodzaje stali nierdzewnej: austenityczna, ferrytyczna, ferrytyczno-austenityczna duplex oraz martenzytyczna. Każdy z tych rodzajów posiada nieco inne cechy i przeznaczony jest do innego zastosowania. Najpopularniejszą bywa zawierająca domieszki 18% chromu i 10% niklu odmiana austenityczna, z której wykonuje się większość przedmiotów użytkowych, w tym również stojaki do rowerów. Ta odmiana stali nierdzewnej stanowi około 50% światowej produkcji.

Korodowanie stali nierdzewnej 

Stosowanie różnego typu domieszek nie oznacza, że stal nierdzewna jest całkowicie wolna od wpływów zewnętrznych. Stosowane do produkcji stojaków do rowerów odmiany chromowo-niklowe z procentową zawartością 18/8 tych dwóch pierwiastków posiadają określone parametry odpornościowe, których przekroczenie może spowodować szkodliwe zmiany. Objawiają się one zwykle zmatowieniem powierzchni, wystąpieniem chropowatości czy pojawieniem się plam. Są to pierwsze sygnały, że produkt bywa narażony na czynniki przekraczające dopuszczalne granice wytrzymałości materiału. Takie efekty mogą świadczyć o zastosowaniu niewłaściwego składu stali, zanieczyszczeniu powierzchni cząstkami żelaza, których nie pokryła warstwa tlenku chromu, uszkodzenia mechaniczne powłoki spowodowane niewłaściwym używaniem narzędzi podczas montażu, albo wady konstrukcyjne dopuszczające istnienie kieszonek dla wody i zanieczyszczeń. Stojaki do rowerów produkowane są ze stali nierdzewnej chromowo-niklowej z dodatkiem molibdenu, dzięki czemu bywają bardziej odporne na kwasowe zanieczyszczenia chemiczne miejskiej atmosfery.