X5CrNi 18-10 (AISI 304) je austenitno nerjavno jeklo, ki spada v skupino CrNi nerjavnih jekel in se pogosto uporablja zaradi svojih odličnih mehanskih in korozijskih lastnosti. Tukaj je podroben opis lastnosti tega materiala:
- Kemična sestava:
- Ogljik (C): max. 0,07 %
- Krom (Cr): 17,5 – 19,5 %
- Nikelj (Ni): 8 – 10,5 %
- Mangan (Mn): max. 2 %
- Silicij (Si): max. 1 %
- Žveplo (S): max. 0,015 %
- Fosfor (P): max. 0,045 %
- Odrezovalne lastnosti:
X5CrNi 18-10 je znan po nekoliko slabših odrezovalnih lastnostih v primerjavi z drugimi jekli zaradi svoje duktilnosti in trdnosti. Material je med obdelavo lahko lepljiv, kar povečuje obrabo orodja in zahteva uporabo primernih rezalnih parametrov ter hladilnih sredstev. Priporočljivo je uporabljati karbidna orodja in zmanjšati hitrost rezanja ter povečati podajanje.
- Trdota:
- Tipična trdota v žarjenem stanju je okoli 180-220 HB (Brinell) ali 80-95 HRB (Rockwell B).
- S deformacijskim utrjevanjem se lahko trdota bistveno poveča.
- Toplotna prevodnost:
- Toplotna prevodnost je relativno nizka v primerjavi z ogljikovimi jekli in znaša približno 15 W/m·K pri 20 °C.
- Zaradi nizke toplotne prevodnosti je potrebna previdnost pri varjenju in toplotni obdelavi, saj se toplota ne razprši enakomerno, kar lahko povzroči toplotne napetosti in razpoke.
- Duktilnost:
- X5CrNi 18-10 ima zelo visoko duktilnost. Njegova raztezek (elongacija) znaša min. 45 %, kar pomeni, da se material lahko znatno raztegne, preden se zlomi.
- To lastnost izkoriščamo pri oblikovanju, globokem vleku, upogibanju in drugih postopkih hladnega oblikovanja.
- Abrazivnost:
- Abrazivnost X5CrNi 18-10 je nizka, saj gre za austenitno jeklo, ki ne vsebuje karbidov. Kljub temu lahko pride do povečane obrabe orodja pri odrezovanju zaradi adhezije materiala na orodje in nizke toplotne prevodnosti, kar vodi do lokalnih pregrevanj.
- Deformacijsko utrjevanje:
- X5CrNi 18-10 ima visoko stopnjo deformacijskega utrjevanja. To pomeni, da se material ob hladnem preoblikovanju hitro utrdi in postane trši. Trdota se lahko med deformacijskim utrjevanjem poveča na več kot 300 HB.
- Deformacijsko utrjevanje povzroči tudi povečanje natezne trdnosti in zmanjšanje duktilnosti, kar je pomembno upoštevati pri nadaljnjih postopkih obdelave.
- Uporaba in prednosti:
- X5CrNi 18-10 se uporablja v industriji hrane, farmaciji, kemijski industriji, vgrajuje pa se tudi v kuhinjsko opremo, cevi in posode. Je zelo odporen proti koroziji v številnih okoljih zaradi prisotnosti kroma in niklja.
- Dupleksna struktura:
Čeprav se ime materiala lahko zdi podobno dupleksnim jeklom, X5CrNi 18-10 ni dupleksno jeklo, temveč austenitno. Dupleksna jekla običajno vsebujejo mešanico austenitne in feritne strukture in imajo drugačne lastnosti (večjo trdnost in izboljšano odpornost na korozijo).
Za obdelavo in uporabo X5CrNi 18-10 je pomembno poznati njegove lastnosti in izbrati ustrezne obdelovalne parametre, da se preprečijo težave, kot so pregrevanje, lepljenje na orodje in prekomerno utrjevanje.