Stale specjalne odporne na wysokie temperatury – H13JS, H18JS, H24JS (1.4724, 1.4742, 1.4762)

W przemyśle, gdzie elementy konstrukcji narażone są na ekstremalne temperatury, zwykła stal nie ma szans. Tam, gdzie temperatura przekracza 800°C, pojawia się utlenianie, korozja gazowa i zmęczenie cieplne. Dlatego stosuje się stale żaroodporne ferrytyczne – specjalne gatunki chromowo-aluminiowo-krzemowe o stabilnej strukturze i odporności na zgorzelinę.
Najczęściej spotykane to 1.4724 (H13JS), 1.4742 (H18JS) oraz 1.4762 (H24JS).

Stal 1.4724 / H13JS (X10CrAlSi13) – odporność w średnich temperaturach

Stal żaroodporna H13JS (1.4724) to gatunek ferrytyczny zawierający ok. 13% chromu, 1% aluminium i 1% krzemu. Dzięki temu tworzy na powierzchni cienką, lecz bardzo trwałą warstwę tlenków Al₂O₃ i SiO₂, która zabezpiecza przed utlenianiem w atmosferze powietrza i spalin.

Charakterystyka techniczna:

• struktura ferrytyczna – niska rozszerzalność cieplna,
• dobra odporność na utlenianie do 850–900°C,
• stabilność wymiarowa przy długotrwałym nagrzewaniu,
• łatwość obróbki mechanicznej i spawania (z ograniczeniami).

Zastosowania:
rury i osłony spalin, obudowy pieców, kolektory, mufy, osłony palników, kanały wentylacyjne w strefach cieplnych.

Materiał H13JS / 1.4724  to stal ekonomiczna, dobrze dostępna i często wybierana do urządzeń o umiarkowanym obciążeniu cieplnym, gdzie wymagana jest rozsądna równowaga między trwałością a kosztem.

Stal 1.4742 / H18JS (X10CrAlSi18) – uniwersalna stal żaroodporna do 1000°C

H18JS (1.4742) to stal ferrytyczna o zawartości ok. 18% chromu i 1% aluminium, odporna na działanie utleniających gazów i związków siarki. Dzięki stabilnej warstwie tlenków zachowuje swoje właściwości nawet w atmosferach przemysłowych z dużą zawartością spalin i sadzy.

Charakterystyka techniczna:

• temperatura pracy ciągłej: do 1000–1050°C,
• wysoka odporność na zgorzelinę i gazy siarkowe,
• bardzo dobra stabilność kształtu przy cyklicznych zmianach temperatury,
• niska rozszerzalność cieplna – mniejsze ryzyko pęknięć.

Zastosowania:
elementy palenisk, prowadnice, ruszty, rury spalinowe, obudowy i kolektory pieców, części komór hartowniczych, urządzenia do wypalania ceramiki.

Stal 1.4742 / H18JS jest dziś jednym z najczęściej stosowanych materiałów w produkcji elementów pieców przemysłowych i kotłów grzewczych, stanowiąc złoty środek między ceną, odpornością a trwałością.

Stal 1.4762 / H24JS (X10CrAlSi25, AISI 446) – ekstremalna odporność do 1150°C

Gdy temperatura pracy przekracza tysiąc stopni, potrzebna jest stal o najwyższej odporności na utlenianie. Taką właściwością wyróżnia się H24JS (1.4762, AISI 446) – stal żaroodporna z 23–25% chromu i ok. 1,5% aluminium. Dodatek krzemu wspomaga tworzenie szczelnej warstwy ochronnej, a struktura ferrytyczna zapewnia stabilność wymiarową nawet przy gwałtownych cyklach cieplnych.

Charakterystyka techniczna:

• odporność na utlenianie i gazy siarkowe do 1100–1150°C,
• bardzo dobra odporność na pełzanie,
• minimalne odkształcenia cieplne,
• możliwość długotrwałej pracy w środowisku agresywnym (spaliny, popioły, SO₂).

Zastosowania:
paleniska pieców przemysłowych, mufy, ruszty, elementy komór spalania, rury do przewodów spalin, części suszarni, instalacje petrochemiczne i energetyczne.

H24JS (1.4762) uznawana jest za najtrwalszy ferrytyczny gatunek żaroodporny, stosowany wszędzie tam, gdzie zawodzi stal austenityczna z powodu deformacji lub łuszczenia powierzchni.

Porównanie gatunków

Dobór odpowiedniej stali

Wybór pomiędzy stalami H13JS, H18JS i H24JS zależy od:

• temperatury pracy,
• rodzaju atmosfery (utleniająca, siarkowa, spalinowa),
• częstotliwości cykli grzewczych.

Dla pieców nisko- i średniotemperaturowych wystarczy H13JS.
Dla standardowych systemów spalinowych i palenisk lepiej sprawdza się H18JS.
Natomiast w instalacjach przemysłowych o ekstremalnych temperaturach i długim czasie pracy jedynym pewnym wyborem pozostaje H24JS (1.4762).

Stale żaroodporne H13JS, H18JS i H24JS (odpowiednio 1.4724, 1.4742, 1.4762) to podstawa nowoczesnych konstrukcji przemysłowych pracujących w warunkach wysokiej temperatury.
Łączą trwałość, odporność na korozję gazową i stabilność strukturalną, dzięki czemu znajdują zastosowanie w przemyśle energetycznym, metalurgicznym, ceramicznym, petrochemicznym i cieplnym.

Prawidłowy dobór gatunku stali żaroodpornej pozwala znacząco wydłużyć żywotność elementów pieców, kominów i przewodów spalin, a tym samym ograniczyć koszty eksploatacji i przestojów technologicznych.
To właśnie dlatego stale z grupy 1.4724–1.4762 stanowią fundament przemysłowych systemów żaroodpornych — niezawodnych tam, gdzie liczy się odporność, nie kompromisy.