Super nerđajući čelik i legura na bazi nikla su posebna vrsta nerđajućeg čelika, koji se od običnog nerđajućeg čelika razlikuje po hemijskom sastavu. Oni se odnose na visokolegirani nerđajući čelik sa visokim sadržajem nikla, hroma i molibdena.
Prema karakteristikama mikrostrukture materijala od nehrđajućeg čelika, super nehrđajući čelik se može podijeliti u nekoliko tipova, uključujući super feritni nehrđajući čelik, super austenitni nehrđajući čelik, super martenzitni nehrđajući čelik i super duplex nehrđajući čelik.
Super austenitni nerđajući čelik
Na bazi običnog austenitnog nerđajućeg čelika, povećanjem čistoće legure, povećanjem broja korisnih elemenata, smanjenjem sadržaja C, sprečavanjem taloženja Cr23C6 i izazivanjem intergranularne korozije, dobra mehanička svojstva, performanse procesa i lokalna otpornost na koroziju dobiveni su i Ti stabilizirani nehrđajući čelik je zamijenjen.
Super feritni nerđajući čelik
On nasljeđuje karakteristike visoke čvrstoće, dobre otpornosti na oksidaciju i odlične otpornosti na koroziju naprezanja običnog feritnog nehrđajućeg čelika, dok poboljšava ograničenja duktilnog krtog prijelaza, osjetljivost na međugranularnu koroziju i nisku žilavost u zavarenom stanju feritnog nehrđajućeg čelika. Usvajanjem tehnologije rafiniranja, smanjenjem sadržaja C i N, dodavanjem stabilizirajućih i elemenata za ojačavanje metala šava, mogu se dobiti visoki Cr, Mo i ultraniski C i N super feritni nehrđajući čelici, koji su ušli u novu fazu u primjeni feritni nehrđajući čelik otporan na koroziju, hloridnu pitting koroziju i koroziju u pukotinama.
Super duplex nerđajući čelik
Ova vrsta čelika razvijena je kasnih 1980-ih, sa klasama uglavnom uključujući SAF2507, UR52N, Zeron100, itd. Njegove karakteristike su nizak sadržaj C, visok sadržaj Mo i N i sadržaj ferita od 40% do 45% u čeliku, koji ima odličnu otpornost na koroziju.
Super martenzitni nerđajući čelik
Pripada nerđajućem čeliku koji se može kaljiti, ima visoku tvrdoću, čvrstoću i otpornost na habanje, ali lošu žilavost i zavarljivost. Običnom martenzitnom nerđajućem čeliku nedostaje dovoljna duktilnost i veoma je osetljiv na naprezanje tokom deformacije, što otežava formiranje hladnom obradom. Smanjenjem sadržaja ugljika i povećanjem sadržaja nikla može se dobiti supermartenzitni nehrđajući čelik. Posljednjih godina, zemlje su uložile velika sredstva u razvoj supermartenzitnih čelika s niskim udjelom ugljika i dušika i razvile su seriju supermartenzitnih čelika s različitim namjenama. Super martenzitni čelik se široko koristi u opremi za ekstrakciju nafte i gasa, skladištenje i transport, proizvodnju hidroelektrične energije, hemijsku industriju i opremu za proizvodnju pulpe na visokim temperaturama.
Funkcionalni nerđajući čelik
Uz promjenjivu potražnju tržišta, neprestano se pojavljuju razni nehrđajući čelici sa posebnim namjenama i funkcijama. Nova vrsta medicinskog austenitnog nehrđajućeg čelika bez Ni je uglavnom Cr Ni austenitnog nehrđajućeg čelika, koji ima dobru biokompatibilnost i sadrži 13% do 15% Ni. Ni je faktor senzibilizacije i predstavlja rizik za žive organizme, uključujući teratogenost i karcinogenezu. Implantirani nehrđajući čelik koji sadrži Ni postupno će se oštetiti i osloboditi Ni ione nakon dugotrajne upotrebe u tijelu. Kada se ioni Ni akumuliraju u tkivima u blizini implantiranog ljudskog tijela, oni mogu izazvati toksične efekte, što dovodi do štetnih reakcija kao što su oštećenje stanica i upala. Cr-Mn-N tip medicinskog austenitnog nerđajućeg čelika bez Ni koji je razvio Institut za metale Kineske akademije nauka, ima bolje performanse od Cr Ni austenitnog nerđajućeg čelika koji se trenutno koristi u klinici putem testa biokompatibilnosti. Na primjer, antibakterijski nehrđajući čelik, sa poboljšanjem životnog standarda ljudi, ljudi sve više obraćaju pažnju na okoliš i vlastito zdravlje, što promovira istraživanje i razvoj antibakterijskih materijala. Od 1980 razvijene zemlje koje predstavlja Japan počele su da istražuju i primjenjuju antibakterijske materijale u kućanskim aparatima, ambalaži za hranu, dnevnim potrepštinama, opremi za kupanje i drugim poljima. Nissin Steel Co., Ltd. i Kawasaki Steel Co., Ltd. razvili su antibakterijske nehrđajuće čelike koji sadrže Cu i Ag. Antibakterijski nehrđajući čelici koji sadrže Cu se prave dodavanjem 0,5% do 1,0% Cu nehrđajućem čeliku i primjenom posebne toplinske obrade kako bi se nehrđajući čelik ravnomjerno raspršio od površine do unutrašnjosti. Precipitati ε-Cu igraju antibakterijsku ulogu. Ovaj antibakterijski nerđajući čelik koji sadrži Cu pogodan je za upotrebu u vrhunskim kuhinjskim posuđem i drugim serijama proizvoda koji zahtevaju visoku obradu i antibakterijska svojstva. Dodavanje Ag antibakterijskog nerđajućeg čelika ima visoke antibakterijske efekte na Escherichia coli i Staphylococcus aureus, posebno tokom obrade, mlevenja ili površinskog trošenja, ovaj materijal uvek može da zadrži dobre antibakterijske efekte.
Nerđajući čelik legiran dušikom
Dodavanje N kao legirajućeg elementa nehrđajućem čeliku može poboljšati stabilnost austenita, uravnotežiti omjer faza u dupleks čeliku, poboljšati čvrstoću i otpornost na koroziju čelika bez utjecaja na njegovu plastičnost i žilavost i djelomično zamijeniti Ni u nehrđajućem čeliku. U dvofaznom čeliku, N odlaže difuziju i taloženje intermetalnih jedinjenja; U martenzitnom čeliku, N formira nitride sa drugim elementima raspoređenim na granicama zrna, što može poboljšati sposobnost stvrdnjavanja i sprečiti rast austenitnih i feritnih zrna tokom kaljenja na visokim temperaturama. Austenitni nehrđajući čelik sa visokim sadržajem N koji je razvijen posljednjih godina, odnosno nemagnetski austenitni nehrđajući čelik visoke čvrstoće, ima visoku temperaturnu čvrstoću i široko će se koristiti kao niskotemperaturni supravodljivi materijali, visoke otpornosti na koroziju i nemagnetnih materijala.
Pročišćeni nerđajući čelik visoke čistoće
Trenutno je stopa otpada od proizvoda uzrokovanih inkluzijama u domaćim fabrikama nerđajućeg čelika preko 20%. Stoga, pročišćavanje visoke čistoće usredsređeno na kontrolu nečistoća u procesu topljenja nerđajućeg čelika sve više privlači pažnju ljudi. U procesu topljenja nehrđajućeg čelika nastaju endogene inkluzije tokom deoksidacije, legiranja i kristalizacije čelika. Strane inkluzije u gotovom proizvodu nastaju tokom topljenja, livenja i transporta rastopljenog čelika. Da bi se dobio nerđajući čelik visoke čistoće, pažnju treba posvetiti sirovinama, deoksidantima, sistemu deoksidacije, rafiniranju i sistemu procesa kontinuiranog livenja, itd.
Jedan od najpoznatijih je čelik koji sadrži 6% Mo (254SMo), koji ima odličnu otpornost na lokalnu koroziju. U uslovima kao što su morska voda, naduvavanje, prisustvo praznina i erozija pri malim brzinama, ima dobru otpornost na piting koroziju (PI veći od ili jednak 40) i dobru otpornost na koroziju pod naponom. To je zamjenski materijal za legure na bazi Ni i legure titana.