Gatunki

Poznaj różnorodność dostępnych rodzajów stali, ich oznaczenia oraz właściwości mechaniczne. Dzięki naszemu przewodnikowi podejmiesz świadomą decyzję na temat potrzebnego zakupu.

Podział i klasyfikacja – rodzaje stali

Gatunki stali dzielą się na kilka głównych grup według składu chemicznego oraz przeznaczenia materiału. Najbardziej uniwersalny podział uwzględnia zawartość pierwiastków stopowych, dzieląc materiały na stale niestopowe, niskostopowe i wysokostopowe. Każda z tych kategorii charakteryzuje się odmiennymi parametrami wytrzymałościowymi.

Stale węglowe stanowią podstawową grupę materiałów konstrukcyjnych. Zawierają głównie żelazo i węgiel, którego zawartość decyduje o właściwościach mechanicznych. Dzielimy je na niskowęglowe (do 0,25% C), średniowęglowe (0,25-0,60% C) oraz wysokowęglowe (powyżej 0,60% C). Zastosowanie obejmuje budownictwo, przemysł maszynowy oraz elementy narzędziowe.

Stale stopowe zawierają dodatki pierwiastków poprawiających określone właściwości. Chrom zwiększa odporność na korozję, nikiel podnosi ciągliwość i udarność, molibden poprawia hartowność, a wanad zwiększa wytrzymałość. Jako producent stali nierdzewnej oferujemy szeroki wybór gatunków stopowych.

Rodzaje stali nierdzewnej obejmują cztery główne grupy: austenityczne (najpopularniejsze, o doskonałej odporności korozyjnej, niemagnetyczne), ferrytyczne (magnetyczne, ekonomiczne), martenzytyczne (hartowne, o wysokiej twardości) oraz dupleks (łączące zalety austenitu i ferrytu). Stale austenityczne, takie jak popularna 304 czy 316, zawierają minimum 10,5% chromu oraz znaczące ilości niklu.

Stale narzędziowe przeznaczone są do produkcji narzędzi skrawających, formujących i udarowych. Charakteryzują się wysoką twardością po obróbce cieplnej, odpornością na ścieranie i stabilnością wymiarową. Typowe zastosowania to matryce, stemple, wiertła czy frezy używane w przemyśle metalowym.

Oznaczenia i normy

Gatunki stali oznaczenia różnią się w zależności od stosowanego systemu normalizacyjnego, a znajomość podstawowych konwencji jest niezbędna w praktyce inżynierskiej.

System europejski EN/ISO wykorzystuje numerację według normy EN 10027. Oznaczenia materiałowe składają się z symbolu literowego opisującego przeznaczenie oraz cyfr określających minimalne właściwości mechaniczne. Na przykład S355J2 oznacza stal konstrukcyjną (S) o minimalnej granicy plastyczności 355 MPa i udarności sprawdzonej w temperaturze -20°C (J2).

Numeracja EN przypisuje każdemu gatunkowi unikalny numer materiałowy w formacie 1.XXXX. Przykładowo 1.4301 to stal austenityczna odpowiadająca oznaczeniu X5CrNi18-10. Pierwsza cyfra określa grupę główną (1 = stal), druga grupę stali (4 = stal nierdzewna), a kolejne cyfry stanowią numer porządkowy w systemie klasyfikacji europejskiej.

Oznaczenie chemiczne zawiera informacje o głównych składnikach stopowych. Symbol X5CrNi18-10 wskazuje, że jest to stal wysokostopowa (X) zawierająca chrom (Cr) i nikiel (Ni), przy czym liczby 18-10 oznaczają przybliżoną zawartość procentową tych pierwiastków – około 18% chromu i około 10% niklu. Ta konwencja pozwala na orientacyjną identyfikację składu chemicznego materiału.

System amerykański AISI/SAE stosuje numerację trzycyfrową lub czterocyfrową. Stale nierdzewne austenityczne oznaczane są serią 300 (np. AISI 304, 316), ferrytyczne serią 400 (np. AISI 430), a martenzytyczne również serią 400 (np. AISI 410). Znajomość równoważności między systemami jest kluczowa przy pracy z dokumentacją międzynarodową.

Przykłady równoważnych oznaczeń: Popularny gatunek 1.4301 (numeracja EN) odpowiada X5CrNi18-10 (oznaczenie chemiczne) oraz AISI 304 (system amerykański). Podobnie 1.4401 to X5CrNiMo17-12-2 lub AISI 316. Znajomość tych systemów umożliwia swobodne poruszanie się między dokumentacją różnych producentów oraz weryfikację zgodności materiałów z wymaganiami projektowymi.

Tabela porównawcza gatunków stali

Gatunki stali tabela zestawia kluczowe parametry najczęściej stosowanych materiałów. Porównanie właściwości mechanicznych, chemicznych i fizycznych ułatwia wybór optymalnego gatunku do konkretnego zastosowania.

Stale konstrukcyjne węglowe:

Stale nierdzewne austenityczne:

Stale nierdzewne ferrytyczne:

Stale narzędziowe:

Właściwości i wytrzymałość stali

Wytrzymałość na rozciąganie (Rm) definiuje maksymalne naprężenie przed zerwaniem, wyrażane w megapaskalach. Stale konstrukcyjne osiągają Rm od 360 MPa (S235) do ponad 1200 MPa w gatunkach wysokowytrzymałych, ale np.  stale nierdzewne austenityczne charakteryzują się wartościami 500-700 MPa przy doskonałej ciągliwości.

Granica plastyczności (Re) określa naprężenie, przy którym materiał zaczyna ulegać trwałemu odkształceniu. Jest to krytyczny parametr projektowy. Gatunki stali i ich właściwości plastyczne znacznie się różnią. Np. stal S355 ma Re=355 MPa, a stal 304 tylko Re=210 MPa. Ta druga ma za to lepszą odporność na korozję.

Twardość mierzy odporność na wciskanie i ścieranie. Gatunki stali wg twardości klasyfikowane są przy użyciu skal Brinella (HB) lub Rockwella (HRC). 

Kolejną kwestią jest podatność na rdzewienie. Stale nierdzewne zawierające minimum 10,5% chromu tworzą pasywną warstwę tlenku, która chroni przed utlenianiem. Dodatek molibdenu (gatunki 316) znacząco poprawia odporność w środowiskach chlorkowych. Z kolei tytan lub niob stabilizują strukturę przy spawaniu, eliminując korozję międzykrystaliczną.

Spawalność określa łatwość łączenia bez pogorszenia właściwości. Stale niskowęglowe (zakończenie L, np. 316L, 304L) charakteryzują się doskonałą spawalnością dzięki minimalnemu ryzyku wydzielenia węglików chromu w strefie wpływu ciepła.

Odporność na temperaturę różnicuje gatunki do pracy w ekstremalnych warunkach. Stale austenityczne zachowują właściwości do około 600°C, niektóre gatunki żaroodporne do 900°C. Stale ferrytyczne już powyżej 300°C wykazują znaczny spadek wytrzymałości.

Jak dobrać gatunek stali do zastosowania?

Dobór właściwego gatunku wymaga analizy warunków eksploatacyjnych, wymagań mechanicznych oraz ograniczeń ekonomicznych. Decyzja powinna uwzględniać środowisko pracy, obciążenia i temperatury.

• Analiza środowiska pracy – warunki korozyjne stanowią pierwotne kryterium. W środowiskach neutralnych wystarczą stale węglowe z ochroną antykorozyjną. Ekspozycja na wilgoć lub chemikalia wymaga stali nierdzewnych.
• Wymagania mechaniczne – obciążenia statyczne i dynamiczne definiują minimalną wytrzymałość. Konstrukcje nośne wymagają stali o gwarantowanej granicy plastyczności – S355 dla obciążeń standardowych, S460 lub wyższe dla konstrukcji wysokowytrzymałych. 
• Temperatura pracy – temperatury poniżej 0°C wymagają stali o potwierdzonej udarności (oznaczenia J0, J2, K2). Zastosowania wysokotemperaturowe powyżej 400°C wykluczają stale konstrukcyjne.

Nasza oferta

Jako doświadczony producent stali nierdzewnej, oferujemy kompleksowy asortyment gatunków stali wraz z profesjonalną obróbką na zamówienie. W magazynie utrzymujemy stały zapas najpopularniejszych gatunków austenitycznych (304, 304L, 316, 316L, 321), ferrytycznych (430) oraz stali konstrukcyjnych węglowych (S235, S275, S355).

Formy produktowe obejmują blachy nierdzewne, pręty, rury, kształtowniki oraz wyroby specjalne jak panele antypoślizgowe. Materiały dostępne są w wykończeniu walcowanym, szczotkowanym lub polerowanym.

Usługi obróbki eliminują konieczność korzystania z wielu podwykonawców: cięcie (gilotyna, laser, plazma), gięcie na prasach CNC, obróbka skrawaniem (toczenie, frezowanie), spawanie certyfikowane (TIG, MIG/MAG) oraz obróbka powierzchni (piaskowanie, pasywacja).

FAQ

Jakie gatunki stali są najtwardsze

Najtwardsze gatunki stali to stale narzędziowe po obróbce cieplnej, osiągające twardość 60-67 HRC. Stal szybkotnąca HSS (1.3343) stosowana na narzędzia skrawające osiąga 63-66 HRC, podczas gdy stale do pracy na zimno jak 1.2080 dochodzą do 58-62 HRC. Wśród stali nierdzewnych najwyższą twardością charakteryzują się gatunki martenzytyczne – stal 420 osiąga 50-55 HRC, a 440C nawet 58-60 HRC. Stale konstrukcyjne węglowe mają znacznie niższą twardość: 120-200 HB, podobnie jak stale austenityczne (150-200 HB), które ze względu na strukturę nie podlegają hartowaniu.

Która stal najlepiej znosi wysokie temperatury?

Do pracy w wysokich temperaturach najlepiej sprawdzają się stale austenityczne żaroodporne. Stal 310S (1.4845) zachowuje właściwości do 1100°C i stosowana jest w piecach przemysłowych. Gatunki stabilizowane tytanem, jak 321 (1.4541), pracują skutecznie do 900°C, eliminując ryzyko korozji międzykrystalicznej. 

Czy stal nierdzewna może rdzewieć?

Tak, stal nierdzewna może rdzewieć w określonych warunkach. Pasywna warstwa tlenku chromu może zostać uszkodzona mechanicznie lub chemicznie. Korozja wżerowa pojawia się w środowiskach chlorkowych. Dlatego w strefach nadmorskich stosuje się stal 316 z molibdenem zamiast 304. Korozja szczelinowa rozwija się w miejscach utrudnionego dostępu tlenu, gdzie warstwa pasywna nie może się odtworzyć. 

Skontaktuj się z nami, by dobrać odpowiedni gatunek stali do Twojego projektu – nasze doświadczenie zapewnia realizację nawet najbardziej wymagających zamówień z gwarancją jakości i terminowości.