Nitronic 60 (materiálové číslo 1.3960, UNS S21800), distribuovaná také pod označením Alloy 218, je vysoce specifická, dusíkem zpevněná austenitická korozivzdorná ocel. Tento materiál byl vyvinut s primárním metalurgickým cílem: vytvořit korozivzdornou ocel s absolutní a bezkonkurenční odolností proti zadírání (galling), opotřebení třením kovu o kov (wear resistance) a kavitaci. Těchto vlastností je dosáhnuto masivním legováním křemíkem (cca 4 %) a manganem (cca 8 %) ve spojení s dusíkem. Nitronic 60 dosahuje výrazně vyšší meze kluzu než standardní nerezové oceli AISI 304 či 316L, nepotřebuje žádné dodatečné povrchové kalení ani povlakování a zachovává si stabilní mechanické vlastnosti i korozní odolnost od kryogenních teplot až do trvalého žáru okolo 980 °C. Ocel zůstává plně nemagnetická za všech podmínek.
Garantované chemické složení a mezní hodnoty podle evropské normy EN 10088-3 a amerických leteckých a průmyslových standardů AMS 5848 / ASTM A276 (vyjádřeno v hmotnostních procentech):
| Prvek | C | Cr | Ni | Mn | Si | N | Mo | Cu | P | S | Fe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min. (%) | – | 16,00 | 8,00 | 7,00 | 3,50 | 0,10 | – | – | – | – | Zbytek |
| Max. (%) | 0,100 | 18,00 | 9,00 | 9,00 | 4,50 | 0,18 | 0,75 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | Zbytek |
Mechanické parametry kovaných nebo tažených tyčí v závislosti na stavu zpracování – rozpouštěcím žíháním (Annealed) nebo mechanickým zpevněním za studena podél osy tváření podle norem ASTM A564 / AMS 5848:
| Stav materiálu / Teplota zkoušky | Pevnost v tahu Rₘ (MPa) | Mez kluzu Rₚ₀,₂ (MPa) | Tažnost A₅ (%) | Kontrakce Z (%) | Typická tvrdost |
|---|---|---|---|---|---|
| Žíhaný stav (20 °C) | ≥ 655 MPa | ≥ 345 MPa (Téměř dvojnásobek oproti AISI 316) | ≥ 35 % | ≥ 50 % | ~ 200 – 240 HBW / 15-23 HRC |
| Tvářený za studena (High Strength) (20 °C) | ≥ 825 MPa | ≥ 620 MPa | ≥ 20 % | ≥ 40 % | ~ 270 – 320 HBW / 28-35 HRC |
| Žíhaný stav (při 540 °C) | ~ 450 MPa | ~ 210 MPa | ≥ 30 % | – | – |
| Žíhaný stav (při 760 °C) | ~ 310 MPa | ~ 160 MPa | ≥ 32 % | – | – |
Hodnoty fyzikálních veličin oceli Nitronic 60 / 1.3960 v závislosti na rostoucím teplotním namáhání:
| Fyzikální parametr | Při 20 °C | Při 200 °C | Při 500 °C | Při 800 °C |
|---|---|---|---|---|
| Hustota (g/cm³) | 7,62 (Lehčí než běžná nerez z důvodu vysokého Si) | 7,56 | 7,47 | 7,39 |
| Modul pružnosti v tahu E (GPa) | 193 | 182 | 165 | 145 |
| Měrná tepelná vodivost (W/m·K) | 11,6 | 13,8 | 18,0 | 22,4 |
| Měrná tepelná kapacita (J/kg·K) | 460 | 490 | 530 | 580 |
| Měrný elektrický odpor (μΩ·cm) | 98,0 | 104,0 | 112,0 | 121,0 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (10⁻⁶/K) | – | 15,8 | 16,9 | 18,2 |
| Magnetická permeabilita (μᵣ) | < 1,003 (Zcela a stabilně nemagnetická za všech podmínek) | |||
Hlavní metalurgickou předností oceli Nitronic 60 je její schopnost odolávat mechanickému opotřebení kovem o kov. V kluzných uzlech, kde u běžných ocelí typu AISI 304 nebo 316 dochází k okamžitému mikrosvařování a nevratnému zadření povrchu (galling) i pod nízkým tlakem, vykazuje Nitronic 60 absolutní odolnost. Vysoký podíl křemíku a manganu modifikuje deformační energii na povrchu a vytváří kluzný oxidický film, který zadírání zcela zamezuje. Materiál vykazuje rovněž výjimečnou rezistenci vůči hydrodynamické kavitaci a abrazivnímu otěru částicemi.
Všeobecná odolnost proti plošné korozi je na velmi vysoké úrovni – nachází se mezi jakostmi AISI 304 a AISI 316. V mnoha prostředích překonává ocel 304 v odolnosti proti bodové korozi. Díky vysokému obsahu křemíku tvoří Nitronic 60 mimořádně odolný povrchový film proti oxidaci na vzduchu a v horkých plynech, a to až do trvalých teplot 980 °C, což výrazně převyšuje možnosti běžných nerezových ocelí.
Materiál se chová jako klasická austenitická ocel s extrémně vysokou houževnatostí. Vzhledem k vysokému obsahu křemíku a manganu vykazuje ocel rychlé deformační zpevňování. CNC obrábění vyžaduje rigidní stroje, nižší řezné rychlosti, konstantní pozitivní posuv nástroje a trvalé záplavové chlazení. Používají se vysoce kvalitní ostře broušené karbidové nástroje ISO K20. Svařitelnost oceli Nitronic 60 je excelentní, nevyžaduje předehřev ani žíhání po svařování. Svařuje se běžnými metodami (TIG, MIG) za striktního použití identického přídavného materiálu typu ER218 (AWS A5.9) pro zachování protizadíracích vlastností ve svaru.
Ocel Nitronic 60 / 1.3960 / UNS S21800 dodáváme v široké škále certifikovaných hutních polotovarů a navařovacích materiálů podle nejdůležitějších mezinárodních a aerospace standardů:
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Poskytnutá data jsou bez záruky – konkrétní hodnoty je vždy třeba ověřit v aktuálním atestu dodávaného materiálu.