Martenzitická nerezová oceľ je typom nerezovej ocele, ktorá môže byť kalená (tepelne spracovaná) na zvýšenie jej tvrdosti a pevnosti. Tento proces zahŕňa ohriatie ocele na vysokú teplotu, následné ochladenie a prípadné temperovanie.

Martenzitická nerezová oceľ

Chróm: Typicky 12-18% (dáva oceli odolnosť voči korózii).
Uhlík: Vyšší obsah uhlíka (do 1,2%), ktorý umožňuje kalenie.

Vlastnosti ocele

Tvrdosť a pevnosť: Po kalení má vysokú tvrdosť a pevnosť, čo ju robí vhodnou pre rezné nástroje a iné aplikácie, kde je potrebná vysoká mechanická odolnosť.
Krehkosť: Po kalení môže byť krehká, preto sa často vykonáva temperovanie na zlepšenie húževnatosti.

Proces kalenia martenzitická nerezová oceľ

1. Ohrev: Oceľ sa ohreje na vysokú teplotu (obvykle medzi 950-1050 °C), aby sa dosiahla austenitická štruktúra.
2. Rýchle ochladenie (Kalenie): Oceľ sa rýchlo ochladí, zvyčajne vo vode alebo oleji. Tento rýchly ochladzovací proces spôsobí transformáciu austenitu na martenzit, čo je tvrdá, ale krehká štruktúra.
3. Temperovanie: Po kalení sa oceľ často temperuje (opätovne zahrieva na nižšiu teplotu a potom ochladí), aby sa znížila krehkosť a zvýšila húževnatosť. Temperovanie sa vykonáva pri teplotách okolo 200-400 °C v závislosti od požadovaných vlastností.

Aplikácie martenzitických nerezových ocelí

Rezné nástroje: Nože, nožnice, chirurgické nástroje.
Ventily a čerpadlá: Komponenty, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a odolnosť voči opotrebeniu.
Športové vybavenie: Napríklad čepele korčúľ.

Príklady použitia martenzitických nerezových ocelí

    • AISI 410: Najbežnejšia martenzitická oceľ, používaná v rôznych nástrojových a konštrukčných aplikáciách.
    • AISI 420: Má vyšší obsah uhlíka, čo zvyšuje jej tvrdosť, často používaná v nožiarstve.
    • AISI 440: Má ešte vyšší obsah uhlíka a zvyšuje odolnosť voči opotrebeniu, používa sa v ložiskách a rezacích nástrojoch.
    • AISI 431: Hriadele a vretená, ventily a čerpadlá, komponenty v turbínach kvôli vysokej pevnosti a tepelnej odolnosti.

Kalenie martenzitickej nerezovej ocele je dôležitý proces na zlepšenie jej mechanických vlastností. Týmto procesom sa dosahuje vysoká tvrdosť a pevnosť, čo ju robí ideálnou pre aplikácie, kde sú tieto vlastnosti kritické. Teploty a postupy musia byť presne kontrolované, aby sa dosiahli optimálne výsledky a minimalizovala sa krehkosť. Je dôležité mať na pamäti, že presné parametre kalenia môžu byť závislé od konkrétnej značky a typu nerezovej ocele. Vo všeobecnosti sa tvrdosť ocele zvyšuje s rastúcou teplotou austenitizácie. Ale predĺženia doby výdrže na austenitizačnej teplote, má za následok pomalé znižovanie tvrdosti. Takmer všetky legujúce prvky znižujú teplotu martenzitácie, pričom uhlík má najväčší účinok. Pri vyššie legovaných martenzitických akostiach môže mikroštruktúra obsahovať zostatkový austenit.

Vplyv teploty popúšťania na mechanické vlastnosti martenzitickej nehrdzavejúcej ocele 431 je znázornený na obrázku.

kalenie a popušťanie nerezu 431Vplyv teploty popúšťania na mechanické vlastnosti akosti 431.

Kalenie: 1020°C/ 30 min / Olejové kalenie