Нержавеющая сталь по ГОСТ — марки, виды и классификации
Коррозионностойкие (нержавеющие) стали – группа легированных сталей, основным легирующим элементом которых является хром с содержанием 12-30%. Помимо хрома, в этих сплавах могут присутствовать: никель, марганец, титан, ниобий и другие добавки. Благодаря такому составу, коррозионностойкие стали, выпускаемые в соответствии с ГОСТом 5632-2014, применяются при производстве деталей машин, элементов конструкций и оборудования, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами (соленой водой, кислотах, щелочах).
Какую функцию выполняют легирующие элементы в коррозионностойких марках?
Основные элементы, присутствующие в составе нержавейки:
- Хром. Повышает устойчивость к различным типам коррозии, твердость, прочность. Незначительно снижает пластичность.
- Никель. Повышает стойкость к коррозии, прочностные характеристики, пластичность, прокаливаемость.
- Марганец. При содержании более 1% увеличивает твердость, износостойкость, стойкость к резким механическим нагрузкам.
- Титан. Повышает прочность, обрабатываемость, коррозионную стойкость, измельчает зерно.
- Ниобий. Улучшает устойчивость к коррозии сварных швов, повышает способность контактировать с кислыми средами.
Типы нержавеющей стали и классификация по структуре
В зависимости от типа внутренней структуры нержавеющие марки разделяют на ферритные, мартенситные, аустенитные и переходные группы.
Хромистые ферритные и мартенситные
Железо и хром образуют ряд твердых растворов. При содержании в стали более 12% хром инициирует появление на стальной поверхности оксидной пленки Cr2O3, обеспечивающей высокую коррозионную стойкость. Хром способствует образованию карбидов. Чем выше содержание углерода, тем активнее он образует карбиды хрома, обедняя твердый раствор этим легирующим элементом. Это приводит к снижению коррозионной стойкости стали. Поэтому нержавейка обычно имеет невысокое содержание углерода – до 0,4%. Примеры хромистых марок – 12Х13, 20Х13, 30Х13 (AISI), 40Х13.
Стали с содержанием хрома до 17% подвергают закалке при +1000…+1050°C. Отпуск для сталей ферритного класса осуществляется при +700…+750°C, мартенситного – +700…+750°C. После закалки и отпуска хромистые стали имеют наиболее высокую коррозионную стойкость.
Ферритные, мартенситные, феррито-мартенситные хромистые марки имеют хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и сохраняют хорошие эксплуатационные характеристики в слабоагрессивных средах. Такие сплавы широко используются для производства труб и емкостей, предназначенных для производств, работающих с азотной кислотой, в пищевой индустрии и легкой промышленности. Марки 08Х13 и 12Х13 востребованы при производстве деталей, которые в процессе эксплуатации подвергаются ударным нагрузкам. Нержавеющие стали, например марка 12Х17 (AISI 430), с содержанием хрома 17% и более относятся к ферритному классу. Марки с добавками ниобия, измельчающего зерно и уменьшающего склонность к межкристаллитной коррозии, применяют при производстве медицинского и измерительного инструмента, оборудования для пищевой и химической индустрии.
Хромистые стали, благодаря невысокой стоимости хрома, являются самыми бюджетными коррозионностойкими марками. Они обладают хорошими техническими характеристиками. Их основные недостатки – повышенная хрупкость сварных швов из-за образования при сварке крупнокристаллической структуры и склонность к интеркристаллитной коррозии. Для ликвидации этих проблем в сплав вводят титан, способствующий измельчению зерен. Введение в состав даже небольших количеств молибдена повышает стойкость сплавов к агрессивным кислотам, таким как уксусная и муравьиная.
Хромоникелевые аустенитные стали
Большинство хромоникелевых сталей относится к аустенитному классу. Это 08Х18Н10, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т. Никель является аустенитообразующим элементом и играет важную роль в повышении коррозионной стойкости стали. Наиболее востребованные марки нержавеющей стали этого класса – 12Х18Н10Т (AISI 321) и 12Х18Н9 (AISI 304).
Хромоникелевые стали сохраняют высокие рабочие характеристики при повышенных температурах: предел прочности, предел текучести, устойчивость к кислым средам. При нормальных температурах аустенитные стали уступают ферритным маркам по прочности, но более пластичны, имеют более высокую вязкость и хорошо свариваются. Аустенитные стали востребованы для изготовления технологического оборудования производственных предприятий, труб, используемых для передачи агрессивных сред и/или эксплуатируемых при высоких температурах и давлении. Они подходят для получения металлоизделий холодной штамповкой и сваркой.
Стали с более низким содержанием никеля (12Х21Н5Т, 08Х22Н6Т, 15Х28АН) относятся к аустенитно-ферритному классу. Они отличаются сочетанием высокой коррозионной стойкости и прочности. При необходимости повышения кислотостойкости сплав дополнительно легируют медью или комплексом медь+молибден. Пример – 08Х23Н28М3Д3Т. Марка Х21Г7Н5 используется в условиях низких температур.
Аустенитно-мартенситные марки имеют меньшую коррозионную устойчивость, по сравнению с аустенитными, но отличаются повышенной прочностью. Стали переходного класса – 09Х15Н8Ю, 09Х17Н7Ю, 20Х13Н4Г9.
Для экономии легирующих элементов практикуется изготовление двухслойных сталей, получаемых сваркой под давлением. Один слой изготавливают из углеродистых сталей обыкновенного качества типа Ст3 или качественных конструкционных типа марки 10, а второй – из нержавеющей стали, такой как 03Х17Н14М3 (AISI 316).
Маркировка коррозионностойких сталей
Для маркировки нержавеющих сталей в России и странах СНГ используются цифровые и буквенные символы. Буквы указывают, какие элементы, помимо железа и углерода, входят в состав конкретной марки, цифры характеризуют количество углерода и легирующих элементов.
Химические элементы, входящие в состав нержавеющей стали:
- Х – хром. Основной легирующий элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость сплава.
- Н – никель. Способствует повышению устойчивости к коррозии, улучшает прочность и пластичность.
- Ю – алюминий. Стабилизирует состав и предотвращает образование посторонних включений.
- М – молибден. Повышает устойчивость к агрессивным кислым средам.
- Б – ниобий. Измельчает зерно, снижает склонность сплава к интеркристаллитной коррозии.
- Г – марганец. Благоприятно влияет на свариваемость.
- Т – титан. Измельчает структуру, препятствует появлению коррозии на границах зерен.
- Ф – ванадий. Повышает пластичность.
Первая цифра, присутствующая в маркировке, указывает на содержание углерода в сотых долях процента. Сам элемент буквой не обозначается. Если легирующий элемент содержится в количестве до 1%, то после его буквенного обозначения цифра не ставится. Если процентное содержание добавки более 1%, то ее содержание указывается целым процентом.
Например, в марке 12Х21Н5Т содержится: 0,12% углерода, 21% хрома, 5% никеля и до 1% титана. При содержании в стали марганца и кремния в количестве до 2% в маркировке их обычно не указывают.
Таблица химических составов нержавеющих сталей популярных марок
Стандарты | Содержание углерода и легирующих элементов, % | ||||||||
| ГОСТ | AISI | DIN | C | Mn | Si | Cr | Ni | Mo | Ti |
| Мартенситные | |||||||||
| 20Х13 | 420 | 1.4021 | До 0,2 | До 0,8 | До 0,8 | 12-14 | До 0,6 | – | – |
| Ферритные | |||||||||
| 12Х17 | 430 | 1.4016 | До 0,12 | До 1,0 | До 1,0 | 16-18 | – | – | – |
| 08Х13 | 409 | 1.400 | До 0,08 | До 0,8 | До 0,8 | 12-14 | – | – | – |
| 12Х18Н9 | 304 | 1.4301 | До 0,12 | До 2,0 | До 0,8 | 17-19 | 8-10 | – | – |
| 08Х18Н10Т | 321 | 1.4541 | До 0,08 | До 2,0 | До 1,0 | 17-19 | 9-12 | – | – |
| 03Х17Н14М3 | 316S | 1.4435 | До 0,08 | До 2,0 | До 1,0 | 16-18 | 12-14 | 2-3 | – |
304, 316 и магнитная нержавейка
Одним из самых популярных видов металлопроката является сталь нержавеющая жаропрочная, марки которой способны сохранять свои свойства при высоких температурах, в т.ч. в агрессивных средах. Ёмкости, оборудование, выполненные из подобных сплавов, эффективно применяются для горячих жидкостей, едких кислотных растворов, при изготовлении деталей нагревательных приборов, котлов.
Для самого материала обозначения позволяют легко определять состав и назначения. Для таких сварочных расходников, как электроды по нержавейке, маркировка определяет их применение и классификацию:
- Плавящиеся электроды из проволоки – медные, алюминиевые, стальные, чугунные и т.д.;
- Неплавящиеся – вольфрамовые, графитовые (синтетические). Также применяется специальный уголь для электротехнического оборудования;
Нержавейка марка стали
В СНГ, США, странах Азии и ЕС марки нержавеющей стали и их характеристики немного разные. В частности, речь идёт о количестве хрома, никеля, других легирующих добавок в сплаве. В этом плане российские обозначения несколько удобнее, т.к. позволяют сразу выяснить состав. К примеру, 08Х18Н10, это 0,8% углерода, 18% хрома и 10% никеля. Ближайший зарубежный аналог получил обозначение AISI 304. Компания «Региональный дом металла» осуществляет продажу отечественного и американского формата, где в маркировке применяются не только цифры, но и буквы. Они обычно означают либо содержание углерода, либо дополнительные легирующие добавки:
- Ti – титан;
- Cu – медь;
- N – азот, и другие.
Свойства каждой стали разные. К примеру, цена нержавейки зависит от того, аустенитная она или низкоуглеродистая. Она показывает великолепную стойкость к разрушительному воздействию коррозии. Имея состав, сходный с AISI 304, эта сталь надёжнее, благодаря большему содержанию никеля и дополнительному легированию молибденом. От свойств зависит сфера применения.
Марки нержавейки
Компания «Региональный дом металла» реализует стали с разными свойствами. Мы предлагаем вам приобрести наиболее популярные марки магнитной нержавеющей стали. К ним относятся ферритные сплавы, такие, как AISI 430. Лучше всего магнитятся мартенситные стали. Ферритные сплавы проявляют это свойство, в зависимости от состава. Магнитятся также AISI 409, 08х13 и многие другие.
Для сравнения, 304 марка нержавейки аустенитная, а потому не магнитится. Зато она универсальна в применении. Из неё можно сделать стол для разделки мяса, дымоход, металлическую посуду, другие изделия.
Как маркировка нержавейки может помочь определить магнитные свойства? Всё очень просто. Вам нужно посмотреть, сколько в составе сплава никеля. При 10% и более материал перестаёт магнититься.
Состав нержавеющей стали – какие типы сплавов существуют? + видео
Сегодня все большей популярностью пользуются легированные сплавы, особенно с добавлением хрома, который входит в состав нержавеющей стали, обладающей высокими антикоррозийными свойствами. Мы рассмотрим, какие бывают классы нержавейки.
1 Рассмотрим особенности коррозиеустойчивых сплавов
Стали с различными добавками, улучшающими физические свойства, называются легированными. К ним относятся и нержавеющая сталь, в состав которой обычно входит хром, как основной элемент, отвечающий за сопротивление коррозии. Для этой же цели используются в некоторых случаях никель, ванадий, марганец, медь и даже связанный азот. В гораздо меньшем процентном соотношении добавляются другие элементы, улучшающие качества металла: ниобий, кобальт и молибден, иногда – титан. И, конечно, не обойтись без вечных спутников железа – углерода, серы, фосфора, кремния. К слову, чем меньше их процентная доля в сплаве, тем выше качество стали.
Нержавеющая сталь
Нержавеющий сплав образуется в том случае, если химический состав имеет включение более 13 % хрома. Если же этот элемент добавить в количестве свыше 17 % от общего соединения компонентов, то сталь будет устойчива к коррозии даже в предельно агрессивных средах. Различают 3 типа нержавейки, которые определяются физическими свойствами. Так, обычный сплав называют просто коррозиестойким, он применяется в быту, а также повсеместно на производстве, где нет необходимости высокой степени защиты металла от агрессивных сред. Второй тип – жаростойкий, у него устойчивость к коррозии сохраняется при крайне высоких температурах. И, наконец, жаропрочный, у которого, как можно понять из названия, в той же агрессивной среде остается неизменной прочность, но коррозия нержавеющей стали у марок этого типа вполне возможна.
Итак, две основные группы нержавеющих сплавов – хромистые и хромоникелевые. Та и другая включают в себя несколько структурных классов. В первую входят мартенситные и ферритные стали, а также еще одна, являющаяся промежуточной и объединяющая в себе некоторые химические показатели двух первых – это мартенситно-ферритный сплав. Во второй группе насчитывается 4 класса: аустенитные, а также переходные аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные. Существует также группа хромомарганцевоникелевых сталей, которые, в целом, схожи по своей структуре с хромоникелевыми. Рассмотрим более подробно все вышеуказанные типы и классы.
2 Типы нержавеющих сплавов и их свойства
Как уже было сказано, коррозийную стойкость железо приобретает при добавлении в его расплав другого металла, как правило, благородного или любого цветного. При этом, в зависимости от химического состава сплава, сталь может получить свойства одного из 3 типов нержавейки. Самый простой структурой обладают обычные коррозиестойкие марки, такие как 08X13 и 12X13. Они пластичны и могут быть использованы как в быту в виде различных изделий, так и в промышленности, там, где от деталей и узлов требуется устойчивость к ударным нагрузкам. Как ясно из маркировки, содержание хрома в этих сплавах составляет 13 %. Первые же 2 цифры – это количество углерода, исчисляющееся в сотой доле процента.
Трубы из нержавеющей стали
Следующие 2 типа относятся к сплавам, которые должны сохранять коррозиестойкость при воздействии высоких температур. В жаростойких сталях добавление хрома (или кремния) в количестве от 28 % и более обеспечивает снижение интенсивности окисления вплоть до полного его прекращения даже при сильном нагреве. Иными словами, окалина практически не возникает по той причине, что на поверхности уже имеется оксидная пленка. В той же степени хром может изменить структуру сплава при выработке жаропрочных марок сталей, которые обладают высокой степенью прочности под большой нагрузкой в процессе сильного и длительного нагрева.
3 Химические свойства хромистых коррозиестойких сталей
Следует отметить, что железо, которое является основой любой стали, имеет несколько состояний, совпадающих с фазами активности и покоя кристаллической решетки, которые зависят от степени коррозийной стойкости. Чем она выше, тем более пассивным считается металл. Наиболее распространенными считаются сплавы с образующейся при закалке мартенситной структурой, обладающие достаточно высокой пластичностью. Согласно химическим характеристикам, это железо в α-фазе (чистый металл), содержащее насыщенный твердый раствор углерода. К таковым относятся пищевая и быстрорежущая нержавейка, из которой изготавливают изделия для использования в быту на кухне, например, всевозможные емкости и ножи. Мартенситные стали способны выдержать контакт со слабоагрессивными химическими веществами.
Хромистые коррозиестойкие стали
Другой тип – ферритные сплавы с достаточно высоким магнитным показателем. Разница у них по большей части в форме кристаллической решетки, она имеет кубическую структуру, в отличие от тетрагональной мартенситной. В целом же это средненасыщенный твердый раствор углерода в α-железе с добавлением легирующих элементов, таких как хром. Примечательно, что такие сплавы не подвергаются изменениям при нагреве до предельно возможных температур и не теряют свои свойства. Чаще всего таким изделиям находят применение в пищевой промышленности или для изготовления инструментов. Мартенситно-ферритные сплавы имеют свойства обоих перечисленных типов, то есть они механически устойчивы, обладают высокой прочностью и имеют магнитный потенциал. Но устойчивость к окислительной среде у таких сталей не очень высока, намного ниже, чем у обычных ферритных сплавов.
4 Отличительные черты аустенитных сплавов
В первую очередь рассмотрим аустенитные структуры сталей, которые определяются, как γ-железо (высокотемпературное изменение кристаллической решетки металла) в виде твердого раствора с углеродом. Проще говоря, такие сплавы могут подвергаться межкристаллической коррозии даже при высоком содержании хрома, если не имеют включения дополнительных элементов, таких как титан или ниобий. Во избежание их обязательно подвергают термообработке. В остальном это очень пластичные, прочные и технологичные стали, содержащие, помимо хрома еще и никель, которые относят к разряду конструкционных. Также из этих сплавов изготавливают инструменты, а вот в пищевой промышленности, равно как и для изготовления кухонной утвари, марки данного класса непригодны, поскольку никель весьма аллергенный.
Аустенитные сплавы
Межкристаллической коррозией называют внутреннее окисление металла, проходящее по границам отдельных зерен стали. По этой причине разрушение изделия остается незаметным, при сохранении характерного блеска узнать о коррозии можно только по звуку при ударах
Что примечательно, каким бы ни был химический состав аустенитных сплавов, они всегда немагнитные. Но при любой холодной деформации, например, под воздействием механических воздействий, они начинают приобретать небольшой магнитный потенциал. Это происходит по той причине, что при нарушении кристаллической решетки аустенит на некоторых участках превращается в феррит. Прочность таких сплавов достигается путем предельного уменьшения содержания углерода, впрочем, до определенного порога – не ниже 0,04 %, по причине присутствия в растворе никеля. В таких условиях легко образуются карбиды, то есть химическое соединение хрома с углеродом. Иногда в сплав добавляют связанный азот, благодаря которому возникают карбнитриды, также повышающие прочность стали. Примером может послужить марка нержавейки Х17АГ14.
Промежуточные сплавы имеют несколько иные характеристики, в частности, аустенитно-мартенситные. Они имеют более низкую коррозиестойкость, чем просто аустенитные структуры, но намного прочнее. При этом данный класс довольно тяжело поддается термообработке, вернее, воздействие на него высокими температурами связано с некоторыми сложностями. Зачастую такие сплавы со свойствами мартенситов требуют не только закалки, но также обработки холодом с последующим отпуском металла. Однако при такой технологии прочность нержавейки переходного класса повышается в несколько раз. В производстве элементов для тяжелых несущих конструкций стали, вроде марок 09X15Н8Ю или 20Х13Н4Г9, не используются, их применяют только для изготовления легких конструкций.
Особенность аустенитно-ферритных сплавов заключается в том, что они содержат сравнительно небольшое количество никеля в сравнении с другими промежуточными классами. За счет этого такие стали, как 12Х21Н5Т или 08Х22Н6Т, имеют гораздо лучшую свариваемость, швы при соединении металлопроката из них получаются очень качественные и прочные на деформацию. Обеспечивается это влиянием ферритной структуры, обеспечиваемой элементами Сr, Ti, Mo или Si. Однако следует отметить, что по той же причине, то есть из наличия ферритообразующих включений, в значительной степени ухудшается жаропрочность, равно как и пластичность. Высокой остается только механическая прочность.
В марках сталей обычно присутствуют буквы кириллицы, они тождественны латинским обозначениям, в частности Ю означает «ювенал» – алюминий, причем так он маркируется только в сталях. Другие элементы могут означаться также не по первым буквам, например кремний – С, от силициума, а марганец – Г, поскольку эта буква имеется в середине слова.
Марки нержавеющей стали: характеристики, ГОСТ, Aisi
Железо – основа цивилизации. Вехи человеческой истории меряются Каменным, Бронзовым, Железным веком. Последний. несмотря на развитие полимерных синтетических материалов, продолжается и по сей день. Сегодня, в эпоху развитой промышленности, металл настолько ценен для экономики любой мировой державы, что существует понятие «металлический фонд страны», наравне с золотым резервом.
Таблица
Недаром новости в советское время начинались с отчета, сколько миллионов тонн чугуна выплавлено в стране. А количество килограммов железа, приходящегося на душу населения – мировой критерий экономического благосостояния страны. Экономисты считают, что страну можно причислить к развитым, если на душу населения приходится около 7 тонн металла. К 1985 году СССР по этой характеристике входил в число мировых лидеров: на каждого жителя приходилось почти 10 тонн металла.
Сегодня новости, в основном, о том, что прорвало канализацию в доме Бреда Пита, и нужную информацию еще поискать придется. А жаль: согражданам было бы поучительно узнать о том, что в сегодняшнем мире на душу россиянина металла причитается только 4,6 тонн.
Нержавеющая сталь – чем она отличается от обычной?
Любая известная нам сталь, будь то черная или нержавеющая, это не железо в чистом виде. Это сплав железа с углеродом. А добавление в сплав других компонентов, помимо углерода – легирование, изменяет химические и физические свойства стали, делая ее пригодной для самых разных целей промышленности.
Сплав, позже названный нержавеющей сталью, был открыт Гарри Бреарли в 1913 году. Способность противостоять коррозии металла – имеется в виду, химико-физический процесс разрушения металлов при взаимодействии с водой, кислородом и иными агрессивными веществами, а не советская трэш-метал группа, сплаву придает легирование.
Востребованные характеристики – стойкость к появлению ржавчины, металлическому сплаву дает наличие в его составе довольно большого – более 12%, количества хрома. На поверхности металла при взаимодействии с кислородом, происходит процесс пассивации: образуется тонкая пленка оксида хрома, которая и делает сталь нержавеющей – то есть, неподверженной коррозии.
Типы и виды нержавейки
Общемировые объемы выплавляемой нержавеющей стали достигают 25 миллионов тонн в год. Производится несколько видов нержавеющих сталей, с различной степенью стойкости к атмосферному влиянию и воздействию агрессивных сред, с параметрами жаростойкости. Вся выпускаемая продукция различается по маркам нержавеющей стали. Марки нержавеющей стали и их характеристики описываются ГОСТами. Производителями и продавцами металлов стандартизированные марки сплавов собраны в специальных справочниках.
Нержавеющие стали делятся на:
- антикоррозийные;
- жаростойкие;
- жаропрочные;
Для производства бытовых предметов, к примеру, нержавеющей посуды, медицинских инструментов, оборудования для пищевой промышленности и прочих отраслей, где детали подвергаются незначительным влияниям агрессивных сред, применяются марки антикоррозийных сталей.
Для более серьезных условий – химической, нефтегазовой промышленности, применяются жаростойкие нержавеющие сплавы. Они устойчивы к более жестким химическим условиям и высоким температурам – как известно, скорость любой химической реакции, и коррозии, в том числе, увеличивается с повышением температуры. Жаропрочные, помимо этого, еще и не теряют механической прочности при больших температурах.
От состава легирующих добавок – помимо хрома в состав не подверженных коррозии сплавов вводятся и другие компоненты: молибден, никель, марганец, и пр., и их процентного содержания, а также способа получения сплава, меняются характеристики материала. Химический состав отражен в маркировке сплава.
Марки нержавеющей стали
В российской классификации принято маркировать сплавы буквенно-цифровым сочетанием, где буквы отображают основной химический состав, а цифры – его процентное содержание. Так, например, марка 12х18н10т (упраздненное написание Х18Н10Т) означает, что в составе сплава 0,12% углерода, 18% хрома и 10% титана. Это основной состав. Кроме указанных веществ в этом сплаве есть кремний, марганец, сера, фосфор и медь. Ну и железо, само собой.
Хром сообщает сплаву основные пассивирующие свойства, никель имеет повышенную стойкость к воздействию кислот, и в сплаве сообщает эти свойства металлу, титан уменьшает склонность сплава к межкристаллической коррозии. Сплав 12х18н10т – это марка конструкционной криогенной стали. Она подходит для производства изделий, взаимодействующих в агрессивных химических средах – кислотах, щелочах, растворах солей.
Изделия способны выдерживать температуры до 600°C, а при воздействии агрессивной среды – до 355°C. Нержавеющая сталь марки 12х18н10т используется для производства трубопроводов, рассчитанных на высокое давление, для емкостей, работающих с агрессивными растворами, деталей печей и выхлопных систем автомобилей, и еще во многих других отраслях.
Единой мировой классификации и маркировки сплавов нет. Почти каждая страна, выпускающая металл, имеет свою маркировку. На нашем рынке обычно используется американская маркировка нержавеющей стали. Она имеет буквы AISI и цифры. Буквы – аббревиатура от названия «Американский институт чугуна и стали».
Самыми широко распространенными видами нержавейки для бытовой сферы применения является нержавеющая сталь марки AISI 304 (по российской маркировке — 08Х18Н10), AISI 316 (10Х17Н13М2), AISI 316Т (10Х17Н13М2Т), AISI 321 (12-08Х18Н10Т). Это так называемые марки пищевой нержавеющей стали – изделия из этих сплавов используются в оборудовании пищевой промышленности, изготовлении тары под перевозку пива, молока, и других пищевых жидкостей, производства бытовой посуды. Подходит она и для изготовления медицинских инструментов.
На детали протезов и имплантатов применяют марку AISI 430 (12Х17) или AISI 420 (40Х13). Собственно, названия, вроде: «пищевая», «медицинская», «хирургическая», «оружейная» — не более чем маркетинговый ход. Таких марок стали не существует. Для указанных целей применяются различные сплавы, чьи свойства отвечают требованиям, предъявляемым в этих отраслях.
Чтобы понять, какая марка нержавеющей стали вам требуется, нужно знать условия работы изделия, и подбирать соответствующую марку в справочнике. Эти параметры регламентируются ГОСТ 5632-72 о высоколегированных сталях и сплавах – коррозийно-стойких, жаростойких и жаропрочных.
Нержавеющая сталь: применение марок
Что такое нержавеющие стали?
Нержавеющие стали являются сплавами железа, которые содержат не менее примерно 11 % хрома. Хром является ключевым легирующим элементом нержавеющих сталей. Хром при содержании более 11 % образует “цепкую” защитную пленку на любой свежей поверхности, которая является защитным барьером от коррозии.
Критерии выбора нержавеющей стали
Выбор марки нержавеющей стали для применения в изделии или конструкции обычно основан на нескольких критериях, включая
- выполнение функциональных требований
- обрабатываемость
- стоимость.
Нержавеющие стали обладают следующими фундаментальными преимуществами:
- Коррозионная стойкость и общая высокая долговечность. Нержавеющие стали имеют высокую коррозионную стойкость в контакте со многими видами сред, газообразных, жидких и твердых.
- Высокая механическая прочность при высоких температурах и хорошая прочность и пластичность при низких температурах. Нержавеющие стали имеют высокую прочность, пластичность и вязкость в широком диапазоне температуры, от криогенных температур до 1000 ºС.
- Привлекательный внешний вид. Нержавеющая сталь является современным материалом, одним из главных свойств которого является сохранение привлекательного внешнего вида в течение длительного времени.
- Легкость обработки: Нержавеющие легко поддаются различным видам формовки (вытяжке, штамповке и т. п.) и соединений (сварке, склеиванию и т. п.).
- Нержавеющая сталь не изменяет вкус пищевых продуктов. Это свойство нержавеющих сталей является очень важным сельскохозяйственного производства, производства пищевых продуктов и напитков.
- Нержавеющие стали очень легко поддаются чистке, дезинфекции и стерилизации. Они также имеют высокую стойкость к реагентам, которые применяются для этих целей (например, пар под высоким давлением для стерилизации).
- Низкая общая стоимость (с учетом всего жизненного цикла). Если рассматривать стоимость поставки оборудования плюс затраты на его техническое обслуживание в течение всего срока службы, то нержавеющая сталь является экономически выгодным материалом.
- Переработка лома. Лом нержавеющей стали может перерабатываться на 100 % с производством нержавеющей стали такого же уровня качества, как и исходный материал [1].
Применение нержавеющих сталей
Комбинация приведенных выше критериев обеспечивает нержавеющим сталям широкое применение в сельскохозяйственном производстве, пищевой и перерабатывющей промышленности, включая производство следующих продуктов:
- фруктовые соки,
- пиво,
- шоколад,
- томаты,
- сыры,
- вина.
Нержавеющие стали широко применяются:
- в транспортном машиностроении (железнодорожные пассажирские вагоны и цистерны, автомобильные цистерны, рефрижераторные контейнеры, кузова автобусов),
- в химическом и нефтехимическом машиностроении,
- в нефтяной промышленности,
- в электронной промышленности (например, немагнитные компоненты),
- в строительной промышленности (навесные фасады, кабины лифтов, эскалаторы, кровлю, дымовые трубы, уличное оборудование).
Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим. Нержавеющие стали применяются в большом количестве повседневных предметов, из которых хорошим примером являются «серебряные» монеты.
Марки нержавеющих сталей
На основании указанных выше критериев, ниже представляется список областей применения соответствующих марок нержавеющих сталей. Эти марки относятся к одной из пяти «семей» нержавеющих сталей:
- аустенитные
- ферритные
- дуплексные аустенитно-ферритные
- мартенситные
- жаростойкие аустенитные
Аустенитные нержавеющие стали
Что такое аустенитные нержавеющие стали?
Эти стали являются наиболее популярными марками нержавеющих сталей за счет их высокой способности к формовке и высокой коррозионной стойкости. Благодаря присутствию легирующих элементов, которые стабилизируют аустенит, особенно никеля, эти нержавеющие стали имеют гранецентрированную кубическую аустенитную структуру. Эти стали не упрочняются термической обработкой, но могут повышать свою прочность за счет холодной деформационной обработки, то есть нагартовки.
Рисунок 1 – Аустенитная гранецентрированная решетка
Рисунок 2 – Корпус насоса из аустенитной нержавеющей стали
Химический состав
0,015-0,1 % С; 17-20 % Cr; 7-25 % Ni; 0-4 % Mo
Применение
- Емкости для хранения молока
– X5CrNiMo18-10 / 1.4301 - Емкости для хранения белых вин
– X2CrNiMo17-12-2 /1.4404 - Пивные кеги
– X5CrNi18-10 - Оборудование для предприятий общественного питания, больниц, хранения и приготовления пищевых продуктов
– X5CrNi18-10
– X2CrNiMo17-12-02
– X2CrNi18-9 - Кухонные раковины и сопутствующее канализационное оборудование
– X5CrNi18-10 - Посудомоечные машины: баки и внутренние стенки
– X5CrNi18-10 - Кухонная утварь
– X5CrNi18-10 - Столовые приборы и тарелки
– X5CrNi18-10 - Кузова автобусов и вагонов
– X5CrNi18-10 - Дымовые каналы
– X5CrNi18-10
– X2CrNiMo17-12-2
– X1NiCrMoCu25-20-5
в зависимости от технологии (жесткие, гибкие, с одинарной или двойной стенкой, с конденсацией или без конденсации, тип топлива и т. п.) - Резервуары горячей воды
– X2CrNiMo17-12-2
– X6CrNiMoTi17-12-2
Ферритные нержавеющие стали
Что такое ферритные нержавеющие стали?
Ферритные нержавеющие стали имеют низкое содержание углерода (≤ 0,08 %). По этой причине они не проявляют значительного упрочнения после закалки. Ферритная структура имеет кубическую объемноцентрированную решетку (рисунок 3). Ферритные нержавеющие стали являются магнитными.
Рисунок 3 – Ферритная кубическая объемноцентрированная решетка
Для ферритных сталей характерна пониженная вязкость в зоне влияния сварки из-за значительного роста зерна во время сварки.
Химический состав
0,02-0,06 % С; 11-29 % Сr
Применение
- Бытовое оборудование: посудомоечные машины и сушилки, баки посудомоечных машин
– X6Cr17 - Раковины и сливные устройства
– X6Cr17
– X3CrTi17 - Столовые приборы, тарелки, крышки кастрюль
– X6Cr17 - Зажимы автомобильных шлангов
– X6Cr17 - Декоративная автомобильная отделка
– X6Cr17
– X6CrMo17-1
– X6CrMoNb17-1 - Баки посудомоечных машин
– X6CrTi17 - Резервуары горячей воды
– X2CrTi17
– X2CrMoTi18-2 - Автомобильные выхлопные системы
– X2CrTi12
– X2CrTiNb18 - Трубы для перегретого пара электростанций
– X3CrTi17 - Трубы оборудования для производства сахара
– X3CrTi17 - Дымовые отсосы
– X2CrMoTi18-2
– X2CrMoTi29-4 - Трубы установок обессоливания морской воды
– X2CrMoTi29-4 - Цепи конвейеров
– X6CrNi17-1 - Строительные элементы, рамы контейнеров, грузовые вагоны, бункеры, кузова автобусов и пассажирских вагонов
– X2CrNi12 - Монеты
– X6Cr17 с низким содержанием углерода
Дуплексные аустенитно-ферритные стали
Что такое дуплексные аустенитно-ферритные стали?
Микроструктура дуплексных нержавеющих сталей состоит из смеси аустенита и феррита. Эти стали проявляют характеристики обеих этих фаз по прочности и пластичности. По сравнению с марками аустенитных сталей дуплексные стали показывают более высокую прочность и заметно более высокую коррозионную стойкость в хлоридных растворах.
Наиболее популярная марка
X2CrNiMo22-5-3: 0,02 % С – 22 % Cr – 5,5 % Ni – 3 % Mo
Применение
- Химическое оборудование:
– теплообменники
– оборудование для работы с органическими кислотами
– резервуары и трубы - Оборудование для производства бумаги:
– резервуары под давлением
– бойлеры
– автолавы - Оборудование морских и прибрежных сооружений:
– шовные спиральные трубы
– пожаростойкие стены
Рисунок 4 – Панели для химических резервуаров из дуплексной нержавеющей стали
Мартенситные нержавеющие стали
Что такое мартенситные нержавеющие стали?
Мартенситные нержавеющие стали имеют самое высокое содержание углерода (до 1,2 %). Их механические свойства могут быть повышены путем закалки. Мартенситные нержавеющие стали являются магнитными.
Химический состав
С > 0,1 %; 12-14 % Cr
Применение
Подобно многим обыкновенным углеродистым сталям эти нержавеющие стали применяются в закаленном и отпущенном состоянии. Это дает конечному изделию твердость, которая необходима для его предполагаемого применения. В зависимости от применяемой марки, основными видами применения мартенситных нержавеющих сталей являются следующие:
- Ножевая сталь (лезвия ножей):
– X20Cr13
– X30Cr13
– X46Cr13 - Лезвия промышленных ножниц для бумажной промышленности:
– X30Cr13 - Компрессорные мембраны, пружины
– X20Cr13 - Хирургические инструменты:
– X30Cr13
– X46Cr13
Рисунок 5 – Профессиональный кухонный нож с лезвием из мартенситной нержавеющей стали
Жаростойкие аустенитные нержавеющие стали
Эти марки системы железо-хром-никель имеют высокую прочность при повышенных температурах и стойкость к карбюризирующей атмосфере. Базовое содержание хрома повышается до 20-25 %, а содержание никеля колеблется от 10 до 35 %. Все марки, которые оптимизированы для применения при высоких температурах, имеют высокое содержание углерода.
- Печные компоненты, теплообменники:
– X12CrNi23-13
– X8CrNi25-21 - Горелки:
– X12CrNi23-13 - Печные кожухи:
– X15CrNiSi20-12 - Автомобильные выхлопные трубы:
– X15CrNiSi20-12
Источник:
1. Working with Stainless Steels / Pierre-Jean CUNAT
Классификация нержавейки, расшифровка основных марок нержавеющей стали
Нержавеющая сталь представляет собой вид легированной стали, в которой содержание хрома составляет не меньше 12%. Хром взаимодействует с кислородом и образует на поверхности металлической детали оксидную пленку, препятствующую дальнейшему окислению и разрушению коррозией. В промышленности и строительстве применяется несколько типов нержавейки: они характеризуются стойкостью к внешним воздействиям и способы восстанавливать слой оксидной пленки. Самые распространенные марки имеют аналоги зарубежного производства: в их число входят марки 300 и 400-й серии.
Распространенные марки 300-й серии
Наиболее универсальная нержавеющая сталь – это хромникелевая нержавейка аустенитного, аустенитно-ферритного, аустенитно-мартенситного типа. Разновидность определяется по процентному содержанию в составе хрома, никеля, титана и других элементов, улучшающих свойства. Такая нержавейка пользуется постоянно повышенным спросом благодаря выгодным потребительским характеристикам.
Самыми распространенными считаются следующие марки:
- AISI 304. Эта марка считается «пищевой», так как изделия из нее востребованы в пищевой, химической, фармакологической промышленности. Металл устойчив к внешнему коррозионному воздействию среды, кроме того, он хорошо поддается воздействию сварки.
- AISI 316. В ее составе присутствует молибден, благодаря которому металл приобретает устойчивость к агрессивному внешнему воздействию в условиях высокой температуры. Изделия из этого сплава широко применяются в нефтехимической и судостроительной отрасли.
- AISI 316T – марка нержавеющей стали с добавлением титана. Он обеспечивает стойкость металлического сплава к воздействию хлора и повышенным температурам, это позволяет изготавливать из такого сплава лопасти турбин. Также металл применяется в строительных конструкциях и используется на химических предприятиях.
- AISI 321, Марка с высоким содержанием титана выдерживает нагрев до 800 градусов, при этом она хорошо поддается сварке.
Все разновидности 300-й серии востребованы в промышленности, спрос на них обусловлен хорошими потребительскими качествами и устойчивостью к внешним воздействиям.
Особенности 400-й и 200-й серии
В эту серию входит нержавеющая сталь с более узкими возможностями применения. В составе присутствует повышенное содержание хрома, при этом других легирующих элементов относительно немного. Благодаря невысокому содержанию углерода металл характеризуется повышенной пластичностью.
Наиболее распространенной стала марка AISI 430 (12Х17) – она используется в декоративной отделке зданий, а также в различных отраслях промышленности. Отличительными чертами можно назвать пластичность и хорошую свариваемость, такие свойства обусловлены повышенным содержанием хрома и низким – углерода.
В 200-й серии наиболее востребованной маркой стала AISI 201 (12Х15Г9НД), в составе которой никель частично заменяется на азот и марганец. Благодаря такому составу металл приобретает высокую коррозионную стойкость, способность к свариванию, при этом он стоит дешевле, чем сплавы 300-й серии. Он получил широкое распространение в пищевой и химической промышленности, а также в нефтегазовой отрасли.
Подробные характеристики каждой марки нержавеющей стали отражаются в профильных справочниках, они необходимы для точного подбора сплавов для определенных целей. Наибольшее распространение получил аустенитный тип нержавейки – он обладает повышенной стойкостью к воздействию кислот и других агрессивных веществ. У каждой разновидности есть свои особые плюсы и наиболее подходящие возможности применения.
Нержавеющая сталь также называется нержавеющей кислотостойкая сталь. Он очень хорошо устойчив к коррозии, эстетично, не выгорает и легко чистится. Более того, его время жизни очень долгое. Отливки из нержавеющей стали широко используются в автозапчасти, бытовая техника, строительство и т. д. Ниже приводится основное содержание сравнительной таблицы нержавеющих марки стали, предоставленные Dandong Foundry в Китае для вашего Справка. Таблица 1 (включая Германию)
| |||||||||||||
Марки и типы нержавеющей стали по BS Stainless
Когда была изобретена «нержавеющая сталь», это был общий термин, предназначенный в первую очередь для индустрии столовых приборов по косметическим причинам.С тех пор он стал описанием многих различных металлов, называемых сортами нержавеющей стали.
Сорта нержавеющей стали преимущественно подразделяются на четыре типа, группы или даже могут быть описаны как семейства.
«Марки нержавеющей стали» — это способ, которым мы классифицируем механические свойства и производственные характеристики, а также состав нержавеющей стали. Существует старая трехзначная система счисления, которая все еще используется для классификации классов, но со временем были разработаны новые системы классификации.
Стандарты подробно разъясняются BSSA или Британской ассоциацией нержавеющей стали, поскольку они известны в их «Руководстве по спецификациям нержавеющей стали». Каждый из марок сгруппирован в одну из пяти семейств нержавеющей стали.
Семейства нержавеющих сталей названы в соответствии с их металлургической микроструктурой и имеют следующие названия:
Аустенитная
Эти марки обладают превосходной стойкостью к коррозии, а после отжига становятся немагнитными.Они отлично подходят для сварки и чрезвычайно гигиеничны благодаря своим свойствам, они не подвергаются закалке при термообработке, но имеют отличные характеристики при низких температурах.
Аустенитная сталь, возможно, является наиболее широко используемым и популярным типом нержавеющей стали, в эту группу входят марки 304 (1.4301) и 316 (1.4404), которые также упоминаются, особенно при описании крепежных изделий, как A2 (304) и A4 (316). Эта группа материалов в прошлом описывалась как 18/8 из-за комбинации хрома и никеля, обычно включающей 321 (1.4541), что означает, что любой из этих трех классов был приемлемым. Другие популярные марки: 303 (1.4305), часто для обработки круглого прутка, 310 (1.4845) для термостойкости и варианты, которые увеличивают количество молибдена, уменьшают содержание углерода и т.д. тот факт, что железа больше при отсутствии почти всегда никеля. Эти марки часто используются для внутреннего применения, например, для кухонной посуды или для таких областей, как выхлопные трубы, где косметический вид может быть менее важным.Ферритные стали часто рассматриваются как экономичные, но сами по себе они обладают некоторыми преимуществами, такими как прочность, износостойкость или то, что они являются магнитными. Ферритные нержавеющие стали имеют умеренную коррозионную стойкость, но не такую высокую, как аустенитные. нержавеющие стали. Их нельзя упрочнить термической обработкой, и они не так хороши для сварки.
Распространенные марки нержавеющей стали этого семейства включают 409 (1.4512) и 430 (1.4016).
Мартенситная
Мартенситная — вероятно, наименее известная группа нержавеющих сталей, в основном они могут подвергаться отпуску и закалке за счет добавления углерода, популярными сортами являются 410 и 420 (1.4021) они содержат минимум 10,5% хрома. В результате эти марки популярны для таких продуктов, как лезвия, ножи, ножницы, бритвы и медицинские инструменты, везде, где важна твердость.
Мартенситные нержавеющие сталитакже обладают умеренной стойкостью к коррозии, но опять же, это сопротивление не такое сильное, как у аустенитных нержавеющих сталей, однако мартенситные нержавеющие стали поддаются термообработке и магнитны, но их очень трудно сваривать.
Дуплекс
Это самая последняя группа материалов и потенциально наиболее перспективная.Термин «дуплекс» происходит от структуры материала, который включает элементы как аустенита, так и феррита. Цель состоит в том, чтобы создать сплавы, сочетающие эти структуры, чтобы объединить такие ключевые элементы, как прочность и коррозионная стойкость. В результате новые марки нержавеющей стали почти созданы для решения таких отраслевых проблем, как снижение веса, повышение производительности в суровых условиях.
Дуплексные нержавеющие сталиочень похожи на аустенитные нержавеющие стали в том, что они обладают превосходной устойчивостью к коррозии, но, кроме того, они обладают повышенной устойчивостью к воздействию хлоридов.Но становится лучше. Дуплексные нержавеющие стали обладают хорошей устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Он имеет более высокий предел прочности на разрыв, чем аустенитные или ферритные марки, и хорошо подходит для сварки и формуемости.
Эти марки могут быть самыми запутанными, поскольку из-за торговых марок часто есть несколько описаний для одной и той же марки, например, 1.4462, UNS 31803, также 2205 (1.4462), а иногда и 318 или 318L, но все они в значительной степени один и тот же материал. Постоянно появляются новые инновации и способы применения, которые очень популярны для оффшорных приложений.
Стали с дисперсионным упрочнением
Стали с дисперсионным упрочнением могут быть как мартенситными, так и полуаустенитными или аустенитными, иметь хорошую или умеренную коррозионную стойкость и хорошо поддаются сварке. Они особенно хороши тем, что обладают высокой прочностью и обладают магнитными свойствами.
Листы и пластины из нержавеющей стали
- Локации
- Внутренняя Империя
- Лос-Анджелес
- Orange County
- Сан Диего
- Феникс
- Tucson
- Обслуживание клиентов
- Связаться со службой поддержки клиентов
- Подать заявку на кредит
- Политика возврата
- Насчет нас
- История
- События
- Партнеры
- Магазин Тур
- Новости и пресса
- Условия и положения
- Предложение 65 Калифорнии
- Экспорт металла
- Качество и соответствие
- Ресурсы
- Калькуляторы металла
- Калькулятор веса металла
- Калькуляторы конверсии
- Блог
- Глоссарий
- FAQs
- Металлические вопросы
- Вопросы по IMS
- Инфографика
- Направляющая из нержавеющей стали
- Суточная доза металла
- Строительство Трофейного Грузовика
- Джесси Комбс: Настоящая сделка
- Свойства и наиболее распространенное использование алюминия
- Алюминий 6061 vs.Алюминий 6063
- Литература по продукту
- Калькуляторы металла
- Сервисы
- Запрос цены на услуги
- Вырезать по размеру
- Плазменная резка Hi-Def
- Планшетная лазерная резка
- Трубка лазера
- Гидравлическая резка
- Услуги по резке и распиловке металла
- Экспорт металла
- Пользовательские экструзии
- Запрос цены на индивидуальные экструзии
Продукция / Стальной лист для судостроения__Поставщик стали
Список продуктов
- Стальной лист для судостроения
- Стальная пластина для сосудов под давлением
- Низколегированная высокопрочная сталь
- Стальной лист котла
- Пластины из легированной стали
- Погодостойкая стальная пластина
- Устойчивый к истиранию стальной лист
- Алюминиевая пластина
- Судостроительный стальной профиль
- Пластина из углеродистой стали
- Стальной лист для трубопровода
- A516GR70 HIC | NACE TM0284
- Пластина из нержавеющей стали
- Круглый пруток из углеродистой стали
- Легированная сталь Материал
Поиск продукта
Свяжитесь с нами
Тел .
