Nehrđajući čelik

mini|desno|192 metra visok luk od nehrđajućeg čelika
U metalurgiji, **nehrđajući čelik**, poznat kao **inox**, **rostfraj** ili **prohrom**, čelična je legura s najmanje 10,5% masenog sadržaja hroma.

Nehrđajući čelik je poznat po otpornosti na hrđanje, te se između ostalog koristi za pribor za hranu.

[thumb|Nehrđajući čelik se koristi za alate otporne na hrđu kao što je ova [krckalica za orahe.]]
Nehrđajući čelik ne korodira odmah, ne hrđa niti se mrlja vodom kao ostali čelici. Ipak, nije potpuno otporan na mrlje u nisko-oksidiranim, visoko-slanim, niti u okolinama sa slabom cirkulacijom zraka.

Za smanjenje mrljanja, podloga nehrđajućeg čelika mora se držati čistom tokom procesa starenja kada kisik reaguje s podlogom pri formiranju zaštitnog sloja hrom-oksida. Jednom kada se desi ovaj proces, površina postaje dosta otpornija na mrlje.

Postoje različiti stepeni i završne obrade površine nehrđajućeg čelika koji odgovaraju okolini koju legura mora podnijeti. Nehrđajući čelik se koristi gdje su potrebni mehanička svojstva čelika i otpornost na koroziju.

Nehrđajući čelik se razlikuje od ugljičnog čelika po sadržaju hroma. Nezaštićeni ugljični čelik hrđa odmah pod uticajem zraka i vlage. Ovaj film od željeznog oksida (hrđa) aktivan je i ubrzava koroziju što čini lakšim da se kreira još željeznog oksida. Pošto željezni oksid ima nižu gustoću od čelika, sloj se širi i teži da se ljušti i otpada. Uporedo, nehrđajući čelici sadrže dovoljno hroma da bi se podvrgli pasivizaciji, praveći inertan sloj hrom-oksida na površini. Ovaj sloj sprječava dalju koroziju blokiranjem difuzije kisika na površinu čelika i zaustavlja širenje korozije unutar glavnine metala. Pasivizacija se dešava samo kada je omjer hroma dovoljno visok i kada je u njemu prisutan kisik.

Otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju i mrlje, lako održavanje i familijaran sjaj čine ga idelanim materijalom za višestruke namjene. Legura se topi u namotaje, ploče, listove, trake, žice i cijevi da bi se potom koristila u kuhinji, escajgu, domaćinstvu, za instrumente u medicini, u velikim aparatima, u industrijskoj opremi (naprimjer, u rafinerijama šećera) te kao automobilska i zračna konstrukcijska legura i konstrukcijski materijal za velike zgrade. Rezervoari za skladištenje i tankeri koji se koriste za transport soka i ostale hrane obično su napravljeni od nehrđajućeg čelika, zbog otpornosti na koroziju. Ovo također utječe na upotrebu u komercijalnim kuhinjama i pogonima za procesiranje hrane, jer se inox može parno očistiti i sterilizirati te ne zahtijeva bojenje (farbanje) niti ostale obrade površine.

## Etimologija 
Riječ "inox" dolazi od francuske riječi *inoxydable*, što znači neoksidirajući. Koristi se i naziv "rostfraj", od njemačke riječi *Rostfrei*, što znači "otporan na hrđanje". Naziv "prohrom" dolazi zbog visokog udjela hroma u ovom čeliku.

## Osobine 
[thumb|Nehrđajući čelik (red 3) daje otpor [slana voda|slanovodenoj koroziji bolje od legura aluminijske bronze (red 1) ili kupronikla (red 2)]]
[thumb|Nehrđajući čelik nije potpuno imun na koroziju kod ove opreme za [desalinacija|desalinacije.]]

### Oksidacija 
Visoka otpornost na oksidaciju u zraku pri temperaturi ambijenta normalno se postiže sa dodatkom od najmanje 13% (po težini) hroma, te do 26% u grubim sredinama. Hrom formira sloj pasivizacije od hrom(III) oksida (Cr2O3) kada se izloži kisiku. Sloj je pretanak da bi se vidio, dok metal ostaje gladak i sjajan. Sloj je otporan na vodu i zrak, štiteći metal ispod, te se ovaj sloj brzo reformira ako je površina ogrebana. Ova pojava se naziva pasivizacicja te je prisutna i kod ostalih metala, kao što su aluminij i titanij. Na otpornost na koroziju može se negativno utjecati ako se komponenta koristi u neoksigeniziranoj sredini, tipični primjer su podvodni vijci kobilice zakopani u drvo.

Kada se dijelovi nehrđajućeg čelika, kao što su zavrtke i vijci, forsiraju zajedno, sloj oksida se može sastrugati, omogućavajući da se dva dijela zavare zajedno. Kada se nasilno odvoje, zavareni materijal može biti rastrgan i poderan, destruktivan učinak poznat kao habanje. Habanje se može izbjeći korištenjem različitih materijala za dijelove koji se spajaju, naprimjer bronza i nehrđajući čelik, ili čak različite tipove nehrđajućih čelika (martenzitni nasuprot austenitnog). Ipak, dvije različite legure električno spojene u vlažnoj, čak blago kiseloj okolini može se ponašati kao voltin stup i korodira brže. Legure s azotom, napravljene selektivnim legiranjem s manganom i azotom, mogu imati smanjenu težnju za habanjem. Dodatno, navojne veze mogu biti podmazane da omoguće film između dva dijela i spriječe habanje. Niskotemperaturno karburiziranje je sljedeća opcija koja virtuelno eliminira habanje i dopušta korištenje sličnih materijala bez rizika od korozije i potrebe za podmazivanjem.

### Kiseline 
Nehrđajući čelik je općenito visokootporan na nagrizanja kiselina, ali ovaj kvalitet zavisi od vrste i koncentracije kiseline, temperature okoline i vrste čelika. Tip 904 je otporan na sumpornu kiselinu na sobnoj temperaturi, čak i u velikim koncentracijama; tipovi 316 i 317 su otporni ispod 10%; i tip 304 ne treba koristiti u prisustvu sumporne kiseline pri bilo kojoj koncentraciji. Sve vrste nehrđajućih čelika otporni su na fosfornu kiselinu, tipovi 316 i 317 više nego 304; tipovi 304L i 430 su bili uspješno korišteni sa nitratnu kiselinu. Hlorovodična kiselina će oštetiti bilo koji nehrđajući čelik, te se treba izbjegavati.

### Baze 
Serije 300 nehrđajućih čelika nisu pod uticajem bilo koje slabe baze poput amonij-hidroksida, čak i u velikim koncentracijama i visokim temperaturama. Isti razredi nehrđajućeg čelika izloženi jačim bazama poput natrij-hidroksida pri velikim koncentracijama i visokim temperaturama će najvjerovatnije iskusiti pucanje, naročito sa rastvorima koji sadrže hloride poput natrij-hipohlorita.]]
Otpornost na koroziju željezo-hrom legura prvi put je prepoznao 1821. godine francuski metalurg Pierre Berthier, koji je zapazio njihovu otpornost protiv napada nekih kiselina te je sugerisao njihovu upotrebu u priboru za jelo. Metalurzi 19. vijeka nisu mogli proizvesti kombinaciju niskog ugljika i visokog hroma koji se mogu naći u većini savremenih nehrđajućih čelika, te su legure sa visokim sadržajem hroma koje su oni proizvodili bile prekrhke da bi bile praktične.

Godine 1872, Englezi Clark i Woods patentirali su leguru koja se danas naziva nehrđajućim čelikom.

Kasnih 1890tih, Hans Goldschmidt iz Njemačke razvio je aluminotermički (termit) proces za proizvodnju hroma bez ugljika. Između 1904. i 1911. godine, nekoliko istražilaca, posebno Leon Guillet iz Francuske, pripremili su legure koje bi se danas smatrale nehrđajućim čelikom.

Friedrich Krupp Germaniawerft je napravio jedrilicu *Germania* od 366 tona sa čeličnim hrom-nikl trupom u Njemačkoj 1908. godine. Godine 1911, Philip Monnartz je objasnio vezu između sadržaja hroma i otpornosti na koroziju. Na 17. oktobar 1912, inženjeri kompanije Krupp, Benno Strauss i Eduard Maurer su patentirali austenitni nehrđajući čelik kao Outokumpu Nirosta.

Jednaki razvoji su se dešavali istovremeno u Sjedinjenim Državama, gdje su Christian Dantsizen i Frederick Becket industijalizirali feritni nehrđajući čelik. Godine 1912, Elwood Haynes je aplicirao za US patent za martenzitni nehrđajući čelik, koji nije bio odobren sve do 1919. godine.

[thumb|left|Spomenik [Harry Brearleya u nekadašnjem Brown Firth Research laboratoriju u Sheffieldu, Engleska.]]
Godine 1912, Harry Brearley iz Brown-Firth istražne laboratorije u Sheffieldu, Engleska, tokom istraživanja legure otporne na koroziju za puške, otkrio je i naknadno industrijalizirao martenzitnu čeličnu nehrđajuću leguru. Otkriće je objavljeno dvije godine kasnije u novinskom članku *The New York Timesa* u januaru 1915. godine. Brearley je aplicirao za US patent tokom 1915. godine da bi saznao da je Haynes već registrirao patent. Brearley i Haynes su objedinili svoje finansije i sa grupom investitora formirali American Stainless Steel Corporation, sa sjedištem u Pittsburghu, Pennsylvania.

U početku, nehrđajući čelik je bio prodavan u SAD pod različitim brendiranim imenima  poput "Allegheny metal" i "Nirosta čelik". Čak je i u metalurškoj industriji eventualno ime ostalo neustaljeno; godine 1921. jedan trgovački časopis ga je nazvao "*unstainable steel*". Godine 1929, prije Velike depresije, preko 25.000 tona nehrđajućeg čelika napravljeno je i prodato u SAD.

## Vrste nehrđajućeg čelika 
### Uporedba standardiziranih čelika 
## Također pogledajte 
* Harry Brearley, izumitelj nehrđajućeg čelika
* Budd Company,  historijski važan korisnik nehrđajućeg čelika
* Arhitektonski čelik
* 154CM

## Reference 
## Vanjski linkovi 
* Glossary of Stainless Steel Related Terms by Specialty Steel Supply
* Articles About Stainless Steel by International Stainless Steel Forum
* What is stainless steel  by BSSA
* Euro Inox (multilingual portal)
* Comprehensive Information About Stainless Steel by The Stainless Steel Information Center
* Technical Library on Stainless Steel  by BSSA
* Comprehensive Information About Metallurgy of Stainless Steel by Cambridge University
* Life Cycle Costing of Stainless Steel

Kategorija:Čelici
Kategorija:Građevinski materijali
Kategorija:Engleski izumi
Kategorija:Legure hroma
Kategorija:Biomaterijali