Stal żaroodporna jest jedną z dwóch odmian – obok stali żarowytrzymałej – tzw. stali żarowej. Wspólną cechą obu odmian jest możliwość wykorzystania ich w bardzo wysokich temperaturach. Przedział tych temperatur jest uzależniony od gatunku stali i wynosi:
Różnice pomiędzy stalą ferrytyczną a austenityczną sprowadzają się do jej składu. W pierwszym przypadku odpowiednią strukturę uzyskuje się przez dodatek chromu, a także krzemu i aluminium, które podnoszą odporność na zgorzelinowanie. Natomiast stal austenityczną uzyskuje się dzięki wysokiej zawartości niklu, dzięki której zyskuje odporność na uderzenia dynamiczne.
Zarówno stal żaroodporna, jak i żarowytrzymała zawiera mniej niż 0,2% węgla oraz zazwyczaj również ponad 12% chromu (nawet do 30%). Stałym elementem jej stopu, który podnosi jego żaroodporność, są dodatki stopowe – nikiel (od 4 do 30%), wolfram (do 2%), molibden (od 0,5 do 1,0%), a także tytan, glin, krzem, wanad i kobalt. Wybór tych dodatków decyduje o właściwościach stopu oraz o jego żaroodporności lub żarowytrzymałości.
Chociaż stal żaroodporna jest podobna w składzie do stali żarowytrzymałej, ma nieco inne właściwości. Cechą stopów pierwszego typu jest odporność na działanie gazów utleniających, które są bezpośrednim inicjatorem korozji we warunkach wysokich temperatur. W przypadku stali żarowytrzymałej jej gatunki mają zdolność do przenoszenia naprężeń mechanicznych w takim środowisku.
Żaroodporność potwierdza się testem, który polega na pięciokrotnym 24-godzinnym nagrzewaniu materiału i studzeniu go do 20 st. C. Po tym czasie następuje usuwanie zgorzeliny i mierzenie strat materiałowych, które dla danej temperatury nie mogą wynosić więcej niż 1 g (m2xh). Pod względem składu chemicznego stale żaroodporne dzieli się na chromowe lub chromowo-niklowe. Górna granica żaroodporności zależy od składu. Stal żaroodporną (żarową) dzieli się na:
Ze względu na konkretne właściwości stal żaroodporna znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie wykonana z niej konstrukcja musi sprostać wysokim temperaturom środowiska pracy. Stosuje się ją między innymi do budowy rurociągów przesyłowych, instalacji technologicznych czy zbiorników, które mają stały kontakt z gorącym medium. Stal żaroodporną wykorzystuje się też do budowy:
Ze stali żarowytrzymałej produkuje się turbiny gazowe, instalacje ciśnieniowe, zawory tłokowe silników spalinowych.
Cechą stali żaroodpornej ferrytycznej często jest jej spora kruchość w temperaturze pokojowej. Ma to znaczenie przy wykonywaniu napraw serwisowych, podczas których należy unikać uderzeń dynamicznych.
KRONOS EDM Dariusz Chmielewski
Tupadły 129, 88-101 Inowrocław
kronos@kronosedm.pl
Katarzyna Janicka-Chmielewska
52 352 20 26
sekretariat@kronosedm.pl
Dariusz Chmielewski
604 412 364
darek@kronosedm.pl
52 353 03 18
Damian Łukawski
606 271 162
Małgorzata Schumacher
508 165 236
Marcin Bykowski
534 800 234
Radosław Jaskólski
531 530 104
Roma Kwiatkowska
608 563 434
Sylwia Jaszcz
508 165 206