Nerez 1.4301: vlastnosti, složení a kde ji použít

Nerez 1.4301 je nejrozšířenější austenitická jakost na českém trhu. Pod označením AISI 304, V2A nebo X5CrNi18-10 jde vždy o stejný materiál: chromniklovou ocel bez molybdenu, která odolává atmosféře, vodě a běžným chemikáliím, ale ustupuje tam, kde jsou chloridy. Tento přehled shrnuje složení, mechanické a teplotní vlastnosti, dostupné formy a hranice, za kterými je na místě sáhnout po jiné jakosti.

Co je nerez 1.4301

Jde o austenitickou korozivzdornou ocel legovanou chromem a niklem, kterou definuje norma ČSN EN 10088. Číslo 1.4301 je evropské označení materiálu a stojí na atestu i na objednávce; americké AISI 304, německé V2A a značka X5CrNi18-10 popisují tentýž materiál jinými systémy. Rozdíl je pouze v tom, který systém právě čtete.

Celý systém značení a ostatní jakosti rozebírá průvodce nerezová ocel: druhy, jakosti a sortiment.

Chemické složení a co z něj plyne

Značka X5CrNi18-10 rovnou popisuje recepturu. Podle ČSN EN 10088 obsahuje 1.4301 chrom v rozsahu 17,5 až 19,5 % a nikl 8,0 až 10,5 %, uhlík nejvýše v setinách procenta. Chrom vytváří pasivní vrstvu, která materiál chrání a po poškození se obnoví. Nikl stabilizuje austenitickou strukturu, díky které je materiál houževnatý, dobře tvárný a v dodaném stavu prakticky nemagnetický.

Co ve složení chybí, je molybden. Právě on posouvá odolnost proti bodové korozi v chloridovém prostředí a je hlavním rozdílem proti jakosti 1.4404. Absence molybdenu tedy není vada, ale hranice použití: 1.4301 zvládne atmosféru, vodu, potraviny i mnoho chemikálií, ale u soli a posypu naráží. Podrobné srovnání obou jakostí najdete v článku nerezová ocel 304 vs 316.

Mechanické vlastnosti

Hodnoty závisí na formě výrobku a na stavu, ve kterém je materiál dodán, takže katalogové číslo je orientační a závaznou hodnotu dává až atest ke konkrétní dodávce. Pro austenitické jakosti platí několik charakteristik, které se v návrhu projeví vždy.

Zpevnění deformací je vlastnost, která překvapí nejčastěji. Při vrtání malým posuvem nebo tupým nástrojem se povrch zpevní dřív, než nástroj zabere, a další vrtání už jde ztuha. Řešení není větší přítlak, ale ostrý nástroj, nižší otáčky a stálý posuv.

Chování za teploty

Austenitické jakosti snesou vyšší teploty než uhlíková ocel, ale mají dvě specifika. Prvním je teplotní roztažnost, která je zhruba o 40 % vyšší než u běžné oceli; u dlouhých svařenců a u dilatujících sestav se to projeví a musí se s tím počítat v detailu spoje.

Druhým je zcitlivění. Při delší výdrži v pásmu zhruba 450 až 850 °C, typicky v okolí svaru, se na hranicích zrn mohou vylučovat karbidy chromu a materiál v tom místě ztrácí korozní odolnost. Právě proto se u svařenců volí nízkouhlíková varianta 1.4307. Nízký uhlík ale řeší jen krátkou tepelnou expozici od svařovacího cyklu; pro trvalý provoz v tomto teplotním pásmu se používají jakosti stabilizované titanem, tedy 1.4541 nebo 1.4571.

Kde 1.4301 stačí a kde ne

Zvláštní kapitolou jsou kryté bazény. V ovzduší nad hladinou se drží chloraminy a u trvale namáhaných nosných prvků hrozí koroze pod napětím, které nezabrání ani 1.4404; pro tyto konstrukce se předepisují vysokolegované jakosti. Jinak se pravidlo dá shrnout jednou větou: rozhoduje přítomnost chloridů a možnost oplachu. Tam, kde na povrchu zůstává sůl a nikdo ji nesmyje, je 1.4301 špatná volba bez ohledu na to, jak dobře vypadá při montáži. Hranice mezi materiály obecně, tedy nerez proti hliníku a pozinkované oceli, rozebírá článek hliník vs ocel vs nerez.

V jakých formách se 1.4301 dodává

Jakost 1.4301 je skladová napříč celým sortimentem, takže z ní lze postavit celou sestavu bez kombinování jakostí: plechy s povrchem 2B, BA, 4N i 4K, profily, svařované trubky i tyče. Přesné rozměrové rozsahy, formáty tabulí a normy trubek shrnuje průvodce nerezovou ocelí. Jednotlivé skupiny najdete v kategoriích nerezové plechy, nerezové profily, nerezové trubky a nerezové tyče.

1.4301, nebo 1.4307

Tato dvojice se plete častěji než 304 a 316. Jakost 1.4307 je nízkouhlíková varianta téhož materiálu, tedy AISI 304L. Chemicky se liší jen obsahem uhlíku, mechanicky se chová prakticky stejně a v korozní odolnosti v běžném prostředí také. Rozdíl se projeví u svařenců: nižší uhlík snižuje riziko zcitlivění v tepelně ovlivněné oblasti.

Praktické doporučení proto zní: pokud se materiál bude svařovat a konstrukce půjde do prostředí, kde na korozní odolnosti záleží, objednejte rovnou 1.4307. Pokud jde o řezané, ohýbané nebo šroubované díly, je 1.4301 dostačující a bývá lépe dostupná.

Svařování 1.4301

Austenitické jakosti se svařují dobře a 1.4301 patří mezi dobře svařitelné korozivzdorné oceli. Používá se metoda TIG i MIG, jako přídavný materiál se pro 1.4301 standardně používá typ 308L, tedy 1.4316 a u vícevrstvých nebo tlustších svarů se hlídá vnesené teplo, protože právě dlouhá výdrž v kritickém teplotním pásmu vede ke zcitlivění.

Dvě věci rozhodují o tom, zda svar vydrží i po letech. První je ochrana kořene: u trubek a uzavřených profilů se kořen chrání formovacím plynem, jinak zoxiduje a v místě oxidace klesne korozní odolnost. Druhou je dokončení. Náběhové barvy kolem svaru vypadají neškodně, ale pasivní vrstva je pod nimi narušená, takže se odstraňují mořením; samotné kartáčování oblast ochuzenou o chrom neodstraní.

Dělení, ohýbání a manipulace

Nerez se dělí laserem, plazmou, pilou i střihem, ale u každé metody platí, že řezná hrana je místo, kde materiál nejvíc trpí. Po dělení se hrana odjehlí a zbaví okují, protože zbytky po řezu drží vlhkost a znesnadňují obnovu pasivní vrstvy. U ohýbání se počítá s odpružením: austenitická nerez se po uvolnění vrací víc než uhlíková ocel, takže se ohyb provádí s přeohnutím a poloměr ohybu se volí podle tloušťky, u tenkých plechů zpravidla v řádu jedné tloušťky.

Manipulace je u pohledových dílů stejně důležitá jako výroba. Plechy s povrchem 4N nebo 4K se dodávají s ochrannou fólií, která se sundává až po montáži; bez ní se povrch poškrábe při každém přesunu. Odkládání nerezu na plochy, kde se předtím pracovalo s uhlíkovou ocelí, vede k povrchové rzi, kterou pak někdo musí odstranit.

Doklady a přejímka

Jakost se pohledem nepozná, a to ani od jiné austenitické oceli. Proto se k dodávce vyžaduje inspekční certifikát atest 3.1 dle EN 10204, který doloží jakost podle ČSN EN 10088, číslo tavby, rozbor tavby a mechanické vlastnosti. Povrchová úprava se atestem nedokládá, uvádí se zvlášť v objednávce a při přejímce se kontroluje vizuálně.

U přejímky se vyplatí ověřit dvě věci. První je shoda čísla tavby na materiálu a na dokladu, druhou stav povrchu: ochranná fólie na pohledových plechách musí být neporušená a materiál nesmí mít stopy rzi z manipulace, protože ty se do povrchu zapracují. Certifikáty ULAMEX najdete na stránce certifikace EN 1090.

Nerez 1.4301 ze skladu do celé ČR

Jakost 1.4301 drží ULAMEX skladem v polské Zawadě napříč formami, tedy jako plech, profil, trubku i tyč; na poptávku dodává také jakosti 1.4404 a 1.4571. Ke každé dodávce lze vyžádat atest 3.1 podle ČSN EN 10204, svařované nosné konstrukce vyráběné ULAMEX nesou označení CE podle ČSN EN 1090-1 EXC2 a svařování probíhá v systému řízení podle ISO 3834-2. Dodací lhůta skladových položek do ČR je typicky 2 až 5 pracovních dnů.

Celý sortiment je v kategorii nerezová ocel. ULAMEX obchoduje s ocelí a hliníkem od roku 1988, tedy 38 let. Pošlete poptávku s jakostí, formou, rozměry a požadovaným povrchem na adresu [email protected] nebo zavolejte na číslo +48 504 424 761 a zašleme Vám nezávaznou nabídku s dostupností a dodací lhůtou; další kontakty jsou na stránce kontakt. Adresa skladu: Zawada 144, 97-200 Tomaszów Mazowiecki, Polsko.

Často kladené dotazy