Главная » Разное » Коррозионностойкая сталь что это такое

Коррозионностойкая сталь что это такое


Что такое коррозионностойкая сталь и в чем преимущества таких стальных листов

Коррозионностойкая сталь – это разновидность сплава, который способен противостоять всевозможной степени электрохимического варианта коррозийного процесса. Она может сопротивляться такой разновидности коррозии в связи с тем, что здесь имеется довольно плотная и весьма прочнейшая защитная пленка. Она препятствует возникновению непосредственного взаимодействия материала с самой агрессивной средой.

Коррозионностойкая сталь: что это такое?

Коррозионностойкие стали и сплавы – это специальный материал, обладающий защитной пленкой. Этого удается достичь за счет присутствия в них определенного вида веществ. Они увеличивают электрохимический потенциал. В современное время все разновидности такой стали можно разделить на отдельные группы, куда первоначально стоит отнести:

  • Хромоникелевые варианты.
  • Хромистую сталь.

Последний вариант представляется под видом сплава, где содержится до 27 процентов хрома. В ситуации, когда там имеется только 13 процентов этого элемента, тогда процентное содержание самого углевода может находиться в пределах 0,08-0,4%. Структура и основные характеристики сплава напрямую зависят именно от процентного содержания данных элементов. С учетом структуры отличаются и наиболее разнообразные классы. Нержавеющие листы со слишком низким показателем содержания углевода характеризуются присутствием следующих особенностей:

  1. Отличные показатели пластичности.
  2. Прекрасный уровень свариваемости.
  3. Возможность легкой обработки давлением.

Под видом термической обработки сплава может выступать и такая процедура, как закалка в масле. В любой ситуации такой материал великолепно подходит для изготовления деталей, часто подвергающихся всевозможному варианту ударных нагрузок, а также воздействию со стороны слабоагрессивной среды. Изделия, производящиеся из малоуглеродистых металлов, способны в течение длительного периода времени функционировать даже при температурном режиме, находящем в районе 450 градусов. К примеру, сюда стоит отнести такие виды продукции, как турбины и лопатки. А при температуре до 550 градусов изделие будет работать в течение короткого периода времени.

Среднеуглеродистая сталь характеризуется присутствием следующих неоспоримых характеристик:

  • Отличные показатели твердости.
  • Высочайший уровень прочности.

Термическая обработка подобной разновидности материала основывается на осуществлении такой процедуры, как закалка в масле. Она производится при температуре до 1050 градусов и применяется для производства пружин, хирургического инструмента, а также карбюраторных игл.

Высокохромистая разновидность стали характеризуется наличием высочайшего уровня устойчивости к коррозии, если брать в сравнении с вариантом, где содержится всего 13 процентов хрома. Такая разновидность марки не подвергается термической обработке и чаще всего применяется под видом окалиностойкого варианта — подробнее узнать точные характеристики и выбрать подходящие листы стальные https://sortmet.ru/katalog/listovoj-prokat/.

Дополнительно в зависимости от собственной структуры нержавейку можно разделить и на следующие виды: аустенитно-мартенситные, аустенитные, а также аустенитно-ферритные.При этом сама структура в данной ситуации напрямую зависит от такого показателя, как содержание там хрома, никеля и остальных элементов. Состав, где присутствует до 10 процентов никеля, а содержание хрома находится на уровне 18 процентов, характеризуется присутствием следующих особенностей:

  • Высочайший уровень пластичности.
  • Устойчивость к коррозии даже в кислой среде.
  • Отличные показатели технологических характеристик.

Что еще необходимо знать о коррозионностойкой стали?

Сталь этого вида представляется в качестве металлического сплава, обладающего увеличенными показателями устойчивости к возникновению коррозии в разнообразных атмосферных, а также климатических условиях. Сюда стоит отнести не только щелочи и кислоты, но и пресную, а также соленую воду.

Существуют различные классы такой стали, при разделении которых учитываются структурные характеристики. Дополнительно детальную классификацию подобного рода принято считать конечной и условной структурой. Она получается за счет медленного охлаждения в результате сильнейшего нагрева металла. Вся процедура выполняется в пределах производственной площади.

Главным химическим элементом в данной ситуации выступает именно хром. Благодаря ему и достигается отличный уровень антикоррозийной устойчивости. Элемент этого вида сам обладает высочайшими показателями такой характеристики. За счет него возможно образование специальной защитной пленки. Она формируется непосредственно на самой поверхности материала, и считается главным вариантом обеспечения защиты. Другими словами, чем больше в сплаве окажется такого элемента, как хром, тем более высоким уровнем противодействия коррозии будет обладать само изделие. Кстати, этого можно достичь вне зависимости от разновидности имеющейся среды.

Таким образом, отвечая на вопрос, что такое коррозионностойкая сталь, первоначально необходимо отметить, что она обладает прекрасными показателями противостояния к возникновению коррозии, даже при присутствии слишком агрессивных условий.

Марки нержавеющей стали: характеристики, свойства, применение нержавейки

Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, который создает на поверхности стали инертную пленку, защищающую все изделие от неблагоприятных воздействий. Современный рынок может предложить различные марки нержавеющей стали для применения в самых разных отраслях промышленности.

Не каждая марка нержавеющей стали демонстрирует устойчивость хромоксидной пленки к механическим и химическим повреждениям. Хотя пленка восстанавливается под воздействием кислорода, были разработаны специальные марки нержавейки для применения в агрессивных средах.

Популярные марки стали

В России развита сталелитейная промышленность и существуют собственные обозначения для марок стали, однако самые популярные марки имеют зарубежные аналоги. Это стали так называемых 300-й и 400-й серий, которые отличаются высокими характеристиками коррозионной стойкости, устойчивости к агрессивным средам, пластичности и прочности. Они практически универсальны и применяются для производства самой разнообразной продукции – от медицинских инструментов до крупных строительных конструкций. 200-я серия постепенно догоняет их по популярности за счет выгодного соотношения цена-качество.

Виды стали 300-й серии

Хромникелевая нержавейка этой группы по своему химическому составу бывает аустенитная, аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная, в зависимости от процентного содержания углерода, никеля, хрома и титана. Это самая универсальная нержавейка, свойства которой обеспечивают ей неизменно высокий спрос на рынке.

AISI 304 (08Х18Н10)

Востребованная во всех отраслях промышленности, эта нержавейка, однако, снискала славу «пищевой». Ее химический состав и свойства делают ее наиболее подходящей для применения в пищепроме. Она легко поддается сварке, показывает высокие характеристики коррозийной стойкости в агрессивных средах. Ее также часто выбирают для химической, фармацевтической, нефтяной и текстильной промышленности.

AISI 316 (10Х17Н13М2)

Нержавейка 316 получается, если добавить в 304-ю нержавейку молибден, что еще больше повышает коррозионную устойчивость и способность к сохранению свойств в агрессивных кислотных средах, а также при высоких температурах. Эта нержавеющая сталь дороже, чем 304, она используется в химической, нефтегазовой и судостроительной промышленности.

AISI 316T (10Х17Н13М2Т)

Эта марка стали нержавейки содержит небольшое количество титана, повышающего прочность материала, делающего его устойчивым к высоким температурам, а также к ионам хлора. Используется в сварных конструкциях, для изготовления лопастей газовых турбин, в пищевой и химической промышленности. Доступная цена и высокие технические характеристики делают эту нержавеющую сталь очень популярной.

AISI 321 (12-08Х18Н10Т)

Нержавеющая сталь, характеристики которой обусловлены повышенным содержанием титана. Легко поддается сварочной обработке, устойчива к температуре до 800 o С. Широко востребована для изготовления бесшовных труб, а также трубопроводных фитингов — фланцев, тройников, отводов и переходов.

Виды стали 400-й серии

Эта серия имеет более узкий диапазон, чем 300-я. К ней относится нержавейка с высоким содержанием хрома, – других легирующих элементов в ней почти не содержится, что положительно сказывается на ее стоимости. Низкое содержание углерода делает эти нержавейки пластичными и хорошо свариваемыми.

AISI 430 (12Х17)

Это нержавейка с высоким процентом хрома и низким – углерода. Такое соотношение способствует высокой прочности и одновременно пластичности. AISI 430 хорошо гнется, сваривается, штампуется. Сохраняет свои свойства в коррозионно опасных и серосодержащих средах, устойчива к резким перепадам температуры. Используется в нефтегазовой промышленности, а также в качестве декоративного материала для отделки зданий и помещений.

Виды стали 200-й серии

Пока можно говорить только об одной марке стали в этой серии, но она успешно догоняет своих конкуренток в сериях 300 и 400.

AISI 201 (12Х15Г9НД)

Сталь нержавеющая марки AISI 201 значительно дешевле аналогичной по свойствам нержавейки других серий. В ней дорогой никель частично заменен марганцем и азотом. Выгодно сбалансированный химический состав делает характеристики нержавейки AISI 201 не уступающими AISI 304 и AISI 321. Она нашла свое применение в медицинской и пищевой промышленности. Используется также при изготовлении круглых и профильных труб, которые требуются для создания перил, поручней и ограждений.

Марки нержавеющей стали - виды и характеристики нержавейки

Нержавеющие (коррозионностойкие) стали – сплавы на основе железа и углерода, содержащие, помимо основных компонентов и стандартных примесей, легирующие элементы. Основной добавкой является хром (Cr), которого в коррозионностойком сплаве должно быть не менее 10,5%. В таком количестве Cr оказывает существенное влияние на диаграмму состояния «железо-углерод». Хром и никель, также в большинстве случаев присутствующие в нержавеющих сталях, повышают не только устойчивость металла к коррозии, но и другие технические характеристики.

Правила маркировки коррозионностойких сталей

Обозначение состоит из цифр и букв. Двузначное число в начале маркировки – количество углерода в сотых долях процента. Далее следуют буквы, характеризующие определенные легирующие элементы. После них ставятся цифры, равные процентному содержанию легирующих элементов, округленному до целого числа. Если процент добавки находится в пределах 1-1,5, то после буквы цифра не ставится. Для условного обозначения легирующих компонентов в российской нормативной документации используется русский алфавит:

  • Х – хром;
  • Н – никель;
  • Т – титан;
  • В – вольфрам;
  • Г – марганец;
  • Д – медь;
  • М – молибден.

Группы коррозионностойких сталей по структуре

Структура коррозионностойких сталей, их свойства и области применения определяются процентным содержанием углерода, перечнем и количеством легирующих добавок. По структуре нержавейка делится на несколько типов. Основные: ферритная, мартенситная, аустенитная. Существуют промежуточные варианты.

Ферритная

Эта группа относится к малоуглеродистым сплавам – C до 0,15%. Содержание хрома – до 30%. Объемнокристаллическая структура обеспечивает сочетание достаточно высокой прочности и пластичности. Нержавеющие стали ферритных марок относятся к ферромагнитным.

Основные характеристики:

  • способность к холодной деформации;
  • основной тип термообработки – отжиг, снимающий наклеп;
  • хорошая коррозионная стойкость;
  • относительно невысокая стоимость.

Основная причина потери рабочих характеристик сталями ферритного класса – межкристаллитная коррозия (МКК), в результате которой разрушение происходит по границам зерен. Для устранения этого негативного явления избегают резкого охлаждения металла от +800°C, проводят стабилизирующий отжиг, находят оптимальный баланс между содержанием углерода и хрома. Полностью устранить склонность к МКК позволяет введение карбидообразующих элементов – титана и ниобия.

По стандарту AISI ферритные стали относятся к серии 400:

  • 403-420 – содержание хрома 11-14%, никель отсутствует;
  • 430 и 440 – 15-18% C, никель отсутствует;
  • 630 – содержит 3-5% никеля. Хорошо обрабатывается, устойчива к коррозии в различных средах, схожа по свойствам с 08Х18Н10.

Эти материалы используются при производстве широкого сортамента труб, листов, профилей.

Таблица марок нержавеющих сталей ферритного класса по ГОСТу и AISI, основные сферы использования

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
08Х13 409 Столовые приборы
12Х13 410 Емкости для жидких алкогольсодержащих продуктов
12Х17 430 Емкости для высокотемпературной обработки пищевой продукции

Мартенситная

К этой группе относятся металлы с содержанием хрома до 17%, углерода – до 0,5% (в отдельных случаях – выше). Мартенсит – структура, получаемая путем закалки заготовки с последующим отпуском. Для нее характерно сочетание высокой твердости, прочности, упругости и устойчивости к коррозии. Сплавы используются при производстве ответственной металлопродукции, предназначенной для работы в агрессивных средах. Это пружины, валы, ножи, фланцы. При повышении содержания C в структуре появляется карбидная фаза, обеспечивающая высокую твердость и износостойкость. Проведение низкого отпуска после закалки (+200…+300°C) обеспечивает высокую твердость – 50-52 HRC, высокого (+500…+600°С) – меньшую твердость (28-30HRC) и большую вязкость. Закалка производится при температурах +950…+1050°C.

Таблица марок мартенситных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
20Х13 420 Кухонное оборудование
30Х13
40Х13
14Х17Н2 (мартенситно-ферритная) 431 Детали компрессорных установок, оборудование, эксплуатируемое в агрессивных средах и при пониженных температурах

Аустенитный класс

Этот обширный класс коррозионностойких сталей (по AISI – класс 300 и представитель класса 200 – AISI 201) обладает высокой устойчивостью к коррозии, пластичностью в холодном и горячем состоянии, прочностью, хорошей свариваемостью, способностью контактировать без разрушения с азотной кислотой. Немагнитность существенно расширяет области применения материала. Экономически выгодным является сочетание 18% Cr и 8% Ni. При необходимости получения стабильного состояния аустенита количество никеля повышают до 9%. Такие стали бывают нестабилизированными и стабилизированными. Стабилизированная группа легируется титаном и ниобием, снижающими склонность аустенитных марок к межкристаллитной коррозии.

Закалка осуществляется при температурах +1050…+1100°C с быстрым охлаждением, которое закрепляет состояние пресыщенного твердого раствора. Особенность этой группы – отсутствие упрочнения при закалке. В данном случае этот вид ТО является смягчающей операцией, направленной на снятие последствий наклепа. С этой же целью может применяться отжиг. Закалке подвергают мелкие детали, отжигу – массивные.

Таблица марок аустенитных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
12Х18Н10Т 321 Технологические линии химической индустрии и предприятий нефтепереработки
08Х18Н10 304 Технологические трубопроводные системы в химической и пищевой индустрии, ограниченный ассортимент посуды, не включающий изделия для горячей обработки пищи
08Х17Н13М2 316 Технологическое оборудование химической индустрии, использование в качестве «пищевого» материала
12Х15Г9НД 201 Емкости и трубопроводы, контактирующие с органическими кислотами и умеренно агрессивными средами

Краткие характеристики некоторых видов аустенитных нержавеющих сталей:

  • 304 – распространенный представитель этого класса. Прекрасно поддается глубокой вытяжке, поэтому применяется для изготовления объемных изделий. Подвержен щелевой коррозии в теплых средах с повышенным содержанием хлора, поэтому не рекомендуется к применению в морской воде и в отраслях, в которых используются чистящие составы с хлором.
  • 321 и 347 – усовершенствованные варианты марки 304, отличающиеся добавками ниобия или титана.
  • 316 – проявляет максимальную устойчивость к коррозии среди массово используемых коррозионностойких сталей.
  • 201 – относительно недорогой аналог сталей 304 и 321. Показывает хорошие рабочие характеристики в средах средней агрессивности, благодаря сбалансированному химическому составу и новым технологиям изготовления.

Выбор нержавеющей стали | Гид по выбору коррозионностойкой стали

Общие характеристики коррозионностойкой стали

К коррозионностойким сталям относят металлические сплавы, обладающие высокой стойкостью к коррозийным процессам в разных атмосферных и климатических условиях, воде, агрессивных газовых и химических средах. Антикоррозийные свойства обеспечиваются обогащением углеродистой стали специальными элементами, важнейший из них – это хром. Его минимальное содержание в структуре сплавов составляет 10,5%.

В данный момент существует около 250 марок нержавейки. Самые используемые легирующие элементы – это никель, кобальт, титан, молибден, ниобий. Углерод, в обязательном порядке входящий в состав, придает готовым изделиям нужную прочность и твердость. Изменение пропорций химических элементов дает металл с различными свойствами, предназначенный для определенных сфер использования.

Характеристики нержавеющих сталей и области их применения

Все виды нержавеющих составов можно условно разделить на несколько групп. Каждая объединяет материалы с определенными химическими свойствами и внутренней структурой.

  1. Аустенитные (высоколегированные хромоникелевые металлы, маркировка А)

    2. Один из самых распространенных и востребованных видов. Высокое содержание никеля и хрома (до 33%) обеспечивает исключительную стойкость к коррозии и непревзойденную прочность изделиям. Важное преимущество – технологичность. Материал хорошо сваривается, более вязок и пластичен, чем ферритный, не магнитен.
    К маркам аустенитного класса относятся: 04Х18Н10, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н9, 08Х18Н10, AISI 304, AISI 316 и др.
    Сфера их использования широка. Аустенитные типы сплавов используются в качестве конструкционного материала, из которого изготавливаются изделия методом холодной штамповки и сварки. Это могут быть различные емкости, обшивка, трубопроводы, оборудование для переработки и хранения продуктов питания, фармакологическое, медицинское, лабораторное оборудование, детали для машиностроительной, автомобилестроительной, самолетостроительной отрасли, технологические агрегаты для химической отрасли.

  2. Ферритные (хромистые, маркировка F)

    3. Марки: 15Х28, 08Х18Т и др.
    В данной группе металлов повышенное содержание хрома (до 20%). Он обеспечивает устойчивость изделий к чрезвычайно агрессивным химическим средам, высокие магнитные свойства. Антикоррозийная стойкость ниже, чем у металлов аустенитной группы, поэтому ферритные виды используются в тех сферах, где требования по данному параметру не так значительны.
    Основные потребители хромистых ферритных сталей – производственные предприятия химической отрасли, тяжелого машиностроения, энергетической сферы. Их используют для производства оборудования и деталей, работающих в кислотных и щелочных растворах, бытовом приборостроении, пищевой промышленности.

  3. Мартенситные (углеродистые, маркировка C)

    4. Марки: 20Х13, 40Х13, 30Х13 и др.
    Благодаря высокому содержанию углерода, это наиболее прочные сплавы среди нержавеющей стали. Металлические изделия этой группы чрезвычайно износостойки, хорошо эксплуатируются в условиях высоких температур, но больше подвержены коррозийным процессам. Данный вид металла может быть подвержен термической закалке, именно к этому типу относится коррозионностойкая жаропрочная сталь, успешно противостоящая окислению и пригодная для использования при высоких температурах. Металлопродукция сохраняет свои первоначальные свойства даже при постоянном термическом воздействии, материал характеризуется минимальным содержанием вредных примесей.

  4. Комбинированные

    5. Примеры марок: 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т и др.
    Комбинированные марки могут обладать аустенитно-мартенситной или аустенитно-ферритной структурой и органично сочетают положительные свойства сплавов данных типов.

Основные марки нержавеющих сталей

Для лучшего понимания состава и основных свойств нержавеющих сплавов важно знать принцип их маркировки. Принцип расшифровки марки следующий:

  • первый числовой показатель обозначает количество углерода в сотых долях процентов;
  • обозначения Х – хром, М – молибден, Н – никель показывают содержание данных элементов, исчисляемых в процентах.

Наиболее популярные марки:

ГОСТ 20Х13 (AISI 420, DIN 1.4021) – нержавейка с мартенситной структурой, не поддается свариванию, не склонна к отпускной хрупкости, в процессе производства не образует внутренних дефектов. Используется для изготовления измерительного, режущего инструмента, пружин, рессор.

ГОСТ 12Х17 (AISI 430, DIN 1.4016) – ферритная нержавеющая жаропрочная марка, не содержит в составе никеля. Характеризуется хорошей антикоррозийной сопротивляемостью в средне-агрессивных химических средах и высоких температурах.

ГОСТ 12Х18Н9 (AISI 304, DIN 1.4301) – жаропрочный коррозионностойкий сплав, используемый в сварных конструкциях, контактирующих с агрессивными средами. Применяется для листовых деталей, сварной аппаратуры, теплообменников, аппаратов, работающих под давлением.

ГОСТ 08Х18h20 (AISI 304H, DIN 1.4948) – аустенитный тип жаропрочного коррозионноустойчивого сплава, применяемый для производства трубного проката, узлов и агрегатов для химической и машиностроительной сферы, теплообменников, промышленных емкостей.

ГОСТ 03Х18h21 (AISI 304L, DIN 1.4306) – хромоникелевая марка используется для производства оборудования, емкостей и трубопроводов для химической промышленности, в производстве азотной кислоты и других агрессивных веществ.

ГОСТ 08Х18h20Т (AISI 321, DIN 1.4541) – нержавеющий жаростойкий и жаропрочный сплав, немагнитный, устойчивый к окислению и обладающий хорошей свариваемостью без предварительного нагрева. Используется в качестве пищевой и технической нержавейки для производства листового и трубного проката, сварной аппаратуры, изготовления емкостей, цистерн, резервуаров и оборудования в химической и нефтегазовой промышленности.

ГОСТ 03Х17h24М2, 03Х17h24М3, (AISI 316, 316S, 316L) – незакаливаемая аустенитная марка, области применения – сварные детали, оборудование для целлюлозно-бумажной и химической промышленности, корпусы котлов, емкости и установки для угольной промышленности.

ГОСТ 08Х17h23М2Т (AISI 316Ti, DIN 1.4571) – конструкционный жаростойкий жаропрочный нержавеющий сплав применяется для крепежных деталей и сварных конструкций в разных отраслях промышленности.

ГОСТ 20Х23h28 (AISI 310S, DIN 1.4845) – жаропрочная и жароустойчивая аустенитная стальная нержавейка, применяемая для изготовления поковок, хомутов, камер сгорания, крепежных деталей и элементов котлов, б/ш труб, муфтелей.

При выборе нержавеющей стали следует учитывать условия эксплуатации металла, предполагаемую нагрузку, необходимые дополнительные свойства изделия. Если вы сомневаетесь, как правильно выбрать нержавеющую сталь, лучше обратиться к специалистам. Оставляйте заявку на сайте, и наши менеджеры дадут рекомендации по подбору оптимальных марок нержавеющих сплавов для заданных условий эксплуатации.

Коррозионностойкие стали

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали применяют для изготовления деталей машин и оборудования и конструктивных элементов, работающих в разных агрессивных средах (влажная атмосфера, морская вода, кислоты и растворы солей, щелочей, расплавы металлов и др.).

В зависимости от химического состава стали и сплавы разделяют на классы по основному составляющему элементу: хромистые, хромоникелевые, хромомарганцевые и др., сплавы на основе никеля. В зависимости от структуры: ферритные, мартенситные, аустенитные.

Основной легирующий элемент в коррозионных сталях – хром с содержанием от 12-30 %. Железо и хром образуют непрерывный ряд твердых растворов, а также интерметаллид - σ-фаза. Хром с углеродом образует карбид Cr23C6 более устойчивый в сравнении с цементитом, а также карбид Cr7C3 . В зависимости от соотношения углерода и хрома можно выделить три группы хромистых сталей – ферритные, не испытывающие γ  α превращение (08Х18Т,15Х28), полуферритные, испытывающие частичное превращение γ  α (08Х13, 12Х13) и мартенситные (20Х13, 30Х13, 40Х13).

Из рис. 1 видно, что в пределах 12-13 % Cr происходит скачкообразное изменение электродного потенциала, и сталь из активного состояния переходит в пассивное. Это и послужило поводом для создания группы сталей с 13 % Cr: 07Х13, 12Х13, 20Х13, 30Х13, 40Х13. Все эти стали страдают межкристаллитной коррозией (МКК). Это явление связано с образованием карбида Cr3С6. Эти карбиды располагаются на границах зерен. На образование карбидов расходуется много хрома (на 1 % С – 12 % Cr). Это неизбежно приводит к понижению концентрации хрома в зонах, прилегающих к карбидам, и зоны переходят в активное состояние. Именно по этим зонам развивается коррозия. Снижение склонности стали к МКК можно достичь введением сильных карбидообразователей (Ti, Nb, Ta), например, сталь 07Х17Т.

Мартенситные и мартенсито-ферритные, феритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах и имеют высокие механические свойства. Ферритные стали применяют для изготовления изделий, работающих в агрессивных средах (напр., в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности.

Рис. 1. Электродные потенциалы сплавов Fe – Cr и коррозия этих сплавов в 1–H (HNO3 (Δm)

В табл. 2 приведено основное назначение хромистых сталей.

Легирование хромистых сталей никелем или никелем и марганцем расширяет гамма-область, позволяя создать класс аустенитных сталей. Такие стали имеют улучшенные технологические и механические свойства. Хромоникелевые стали обладают стойкостью в концентрированных щелочных растворах при повышенных температурах, а также повышенной стойкостью в слабых растворах H2SO4 при концентрации никеля 2/8 атомные доли (26 % масс.).

После медленного охлаждения эти стали имеют структуру, состоящую из аустенита, феррита и карбидов хрома М23С6. Для получения аустенитной структуры, снятия внутренних напряжений и устранения склонности к МКК, которая возникает при сварке или горячей обработке давлением, стали подвергаются закалке с высоких температур (1100-1150 0С) в воду или масло, с последующим отпуском. Кроме того, для уменьшения склонности к МКК в состав сталей вводят никель и ниобий в определенном соотношении к углероду.

Таблица 2

Применение хромистых сталей

Марка

Класс стали

Назначение

12Х17

ферритный

Для изделий, работающих в окислительных средах, для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности, для теплообменного оборудования в энергомашиностроении

08Х18Т1

40Х13

мартенситный

Для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящимися в контакте со слабоагрессивными средами.

30Х13

20Х13

мартенсито-ферритный

08Х13

Из-за высокой цены никеля его частично заменяют химическим аналогом – марганцем, например сталь марки 20Х13Н4Г9Т. Такие стали хорошо работают в слабоагрессивных средах и при низких до -196 0С температурах.

В табл. 2\3 приведены примеры применения хромоникелевых сталей.

Для изделий, работающих в высокоагрессивных средах при высоких температурах широко используют сплавы на основе никеля (Н70М28, Н70М28Ф, Х15Н55М16В) с высоким содержанием молибдена. Никелевые сплавы с молибденом обладают высокой стойкостью в горячих растворах серной и соляной кислот.

На рис. 2 показано влияние молибдена на стойкость никеля в HCl .

Наиболее высокую коррозионную стойкость эти сплавы приобретают после закалки с 1050-11000С. Структура сплавов – твердый раствор на основе никеля и избыточные карбиды типа М6С и VС.

Таблица 3

Применение хромоникелевых нержавеющих сталей

Марка

Класс стали

Назначение

12Х18Н9

аустенитный

Для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах, для изготовления химической аппаратуры

10Х17Н13М3Т

20Х13Н4Г9

Для торгового и пищевого машиностроения.

12Х17Г9АН4

Существенным недостатком некоторых сплавов является их склонность к межкристаллитной коррозии (МКК). Дополнительное легирование хромом, ванадием и титаном, уменьшение содержания никеля, железа и кремния значительно уменьшает склонность к МКК.

Рис. 2. Влияние содержания молибдена на скорость коррозии никеля в 10%-й HCl при 70 оС

Аустенитная нержавеющая сталь — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Аустенитная нержавеющая сталь — особый тип нержавеющей стали . Нержавеющие стали могут быть классифицированы по их кристаллической структуре на четыре основных типа: аустенитная, ферритная , мартенситная и дуплексная[1]. Аустенитные нержавеющие стали имеют аустенит в качестве своей первичной кристаллической структуры (гранецентрированная кубическая). Эта кристаллическая структура аустенита достигается достаточным добавлением аустенитных стабилизирующих элементов никеля, марганца и азота. Из-за специфической кристаллической структуры аустенитные стали не увеличивают твёрдость при тепловой обработке и не обладают магнитными свойствами.[2]

Есть две подгруппы аустенитной нержавеющей стали. Нержавеющие стали серии 300 достигают своей аустенитной структуры в основном за счет добавления никеля, в то время как нержавеющие стали серии 200 заменяют никель марганцем и азотом, хотя небольшое содержание никеля все еще остается.

Нержавеющая сталь серии 300 — большая подгруппа. Наиболее распространенной аустенитной нержавеющей сталью и самой распространенной из всех нержавеющих сталей является тип 304, также известный как 18/8 или A2. Тип 304 широко используется в таких предметах, как кухонная посуда, столовые приборы и кухонное оборудование. Тип 316 является следующей наиболее распространенной аустенитной нержавеющей сталью. Некоторые серии 300, такие как тип 316, также содержат некоторое количество молибдена для повышения устойчивости к кислотам и повышения устойчивости к локальным воздействиям (например, точечной и щелевой коррозии). Более высокое добавление азота в серии 200 дает им более высокую механическую прочность, чем в серии 300. [3]

Другими известными аустенитными нержавеющими сталями являются типы 309 и 310, [4] которые используются в средах с температурой выше 800 °C.

Сплав 20 (Карпентер 20) представляет собой аустенитную нержавеющую сталь, обладающую превосходной стойкостью к горячей серной кислоте и многим другим агрессивным средам, которые могут легко воздействовать на нержавеющую сталь типа 316. Этот сплав обладает превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию при кипении в 20–40% серной кислоты. Сплав 20 обладает превосходными механическими свойствами, а присутствие ниобия в сплаве сводит к минимуму выпадение карбидов во время сварки.

Аустенитная нержавеющая сталь может быть испытана путем неразрушающего контроля с использованием метода проникающего красителя, но не методом магнитного контроля частиц. Вихретоковые испытания также могут быть использованы.

Нержавеющие стали: свойства, характеристики, состав, виды

Представить современную жизнь без антикоррозийной стали невозможно. Разработка такого сплава позволила сделать качественный рывок не только в металлургии, но и во многих других сферах. Нержавеющие стали отличаются от классической тем, что содержат в составе кроме железа и углерода еще и хром. Именно добавление хрома придает сплаву антикоррозийные свойства.

Продукция из нержавеющей стали очень разнообразна. У любого производителя вы сможете найти широкий выбор изделий. Так, например, качественную продукцию, что подтверждают многочисленные отзывы, можно заказать в интернет-магазине БСМ – Металл. 

Нержавеющие стали

Физические свойства

Нержавеющая сталь обрела высокую популярность не только благодаря антикоррозийным свойства, но также за счет разнообразия физических свойств. Современные коррозионностойкие стали производятся путем добавления к стали различных примесей.

От количества и типа примеси зависят физические свойства готовой стали. Следует отметить, что некоторые марки нержавеющей стали поддаются коррозии после длительного срока эксплуатации. Это связано с составом, то есть добавлением того или иного метала. Такой сплав имеет другие преимущества, которые нивелирует подверженность окислению.

Следует выделить основные физические свойства нержавеющей стали, которые качественно выделяют ее из ряда других металлов. К таким свойствам относятся:

  1. Высокая прочность. Изделия, изготовленные нержавейки отличаются повышенной прочностью в сравнении с аналогами. Благодаря устойчивости к физическим нагрузка, изделия не повреждаются и не теряют начальную форму. Качественная сталь сохраняет надежность более десяти лет.
  2. Устойчивость к агрессивной внешней среде. Подобная сталь практически не подвержена изменениям в связи с условиями окружающей среды. Это позволяет длительное время сохранять эксплуатационные свойства изделия.
  3. Жаропрочность. Изделия из нержавейки устойчивы к высоким температурам, даже при воздействии открытого огня. Также не меняя форму, размеры и свойства при значительных перепадах температур.
  4. Экологичность. Антикоррозийные свойства препятствуют процессу окисления. Кроме того, материал  не содержит в составе вредных компонентов, поэтому широко применяется в пищевой промышленности.
  5. Антикоррозийные свойства. Главное свойство, которым обладает такая сталь, это препятствие возникновению ржавчины. Причем сплав не поддается коррозии даже после воздействия кислот или щелочей.
  6. Внешний вид. Внешний вид изделий из нержавейки качественно отличается от предметов из других материалов. Сталь имеет чистый, блестящий вид, который не меняется после длительного срока эксплуатации.
  7. Податливость. Подобный сплав легко обрабатывать, и изготовление из него предмета желаемой формы не составляет труда.

Выбор нержавейки с определенными физическими свойствами зависит от целей ее использования. На сегодняшний день, разнообразие компонентов для производства нержавеющей стали позволяет создать материал с необходимыми характеристиками.

Химический состав

Химический состав нержавеющей стали зависит от типа и марки сплава. Главными особенностями, которые характеризирует нержавейку, являются наличие в составе не менее 10,5% хрома и низкое содержание углерода. Углерод очень важен при изготовлении стали, так как он придает необходимую прочность. Процентная составляющая которого в антикоррозийном сплаве не должна превышать 1,2%.

Также в состав нержавейки может включатся Титан, Фосфор, Молибден, Сера, Никель и Ниобий. В зависимости от химического состава, нержавейка делиться на несколько типов.

Наиболее широко используемая – нержавейка группы А2. Группа А2 содержит в составе 10% никеля, 18% хрома и 0,05% углерода. Большую часть занимает основа, а именно железо с сопутствующими компонентами.

В состав сталей этой группы входят 0,05% углерода, 2% молибдена, 12% никеля и 17% хрома. Благодаря наличию в составе молибдена, сплав устойчив к воздействию кислоты, поэтому часто к нему применяется названия «кислостойкого».

Антикоррозийные стали группы А, благодаря химическому составу, легко поддаются сварке. Именно поэтому такой тип широко используется в промышленности. Из такой стали можно производить детали практически любой формы, с прочным соединением составных частей.

Особое внимание при производстве уделяется стали для пищевой промышленности. Коррозионностойкая сталь таком случае не должна содержать посторонних компонентов, которые могут негативно повлиять на вкусовые качества продуктов, а также примесей опасных для здоровья человека.

Сопротивления стали к коррозии зависит от количества хрома. Чем его составная часть больше, тем устойчивее сплав. Классическая нержавеющая сталь, используемая в обычных условиях, содержит не более 13% хрома. Для противостояния агрессивной среде доля хрома должно превышать 17%. Такой коррозионностойкий спав подходит для использования в кислотной среде.

Высокоустойчивые сплавы сохраняют свои свойства даже в азотной кислоте 50% насыщенности. Для устойчивости против более сильных кислот, в составе увеличивают процент никеля и добавляют другие компоненты в малых количествах.

Классификация нержавеющих сталей

Классификация нержавеющих сталей разнится в зависимости от стран, но имеет общие принципы. Маркировка нержавейки осуществляется в зависимости от химического состава, свойств и внутренней структуры готового материала. Исходя из этого сталь делят на такие типы:

  1. Ферритные. Данная группа сталей характеризируется высоким содержанием хрома, обычно более 20%. Поэтому иногда этот тип называют хромистым. Такой химический состав способствует высокой устойчивости к агрессивной внешней среде. Сплавы этой группы обладают магнитными свойствами. Стали ферритной группы относительно дешевые, широко используются в промышленности, уступая лишь аустенитным.
  2. Аустенитные. Группа противокоррозионных сплавов, которые отличаются высоким содержанием хрома и никеля. За счет этого они отличаются повышенной прочностью и гибкостью в сравнении с аналогами. Также легко поддаются сварке и устойчивы к коррозии. Наиболее широко используемые в промышленности. Относятся к немагнитным металлам.
  3. Мартенситные. Особый тип нержавеющих сплавов. Отличается повышенной прочностью и износоустойчивостью. Не подвержены воздействию высоких температур, при этом содержат минимальную часть вредных компонентов, которые не выделяют паров при интенсивном нагреве. К этой группе относят жаропрочную коррозионностойкую сталь.
  4. Комбинированные. Особый тип стали, комбинирующий свойства вышеуказанных групп. Такие инновационные стали разрабатываются индивидуально в зависимости от требуемых заказчиком свойств. На сегодняшний день выделяют аустенитно-ферритные и аустенитно-мартенситные стали.

Детали из нержавеющей стали

В свою очередь, марки нержавеющей стали аустенитной группы делятся на 4 типа:

  1. А1 – сталь, содержащая в составе значительную часть серы, из-за чего более подвержена коррозии чем остальные.
  2. А2 – наиболее широко используемая марка. Легко поддается сварке без потери физических свойств. Морозостойкая, но подвержена коррозии в агрессивной кислой среде.
  3. А3 – производная от А2, но с добавлением стабилизирующих компонентов. Отличается повышенной устойчивостью к высокой температуре и кислой среде.
  4. А4 – сплав с добавление молибдена (до 3%). Характеризуется сопротивлением кислой среде. Широко используется в судостроении.
  5. А5 – схожа с маркой А4. Отличается лишь соотношением стабилизирующих компонентов. Производиться для повышенного сопротивления высоким температурам.

Виды нержавеющей стали не ограничиваются вышесказанными типами. Так как даже малейшее изменения процентного соотношения компонентов могут значительно повлиять на свойства стали.

Область применения нержавеющих сталей

С момента разработки, коррозионностойкие стали применялись только в высокотехнологичном производстве в таких сферах как авиастроение, атомная энергетика, нефтехимическое производство и машиностроении. На сегодняшний день нержавеющие стали широко используются в различных сферах нашей жизни.

Деталь автомобиля из нержавеющей стали

Выделим основные сферы использования нержавеющих сплавов:

  1. Машиностроение. Нержавейка массово используется для производства автомобилей, промышленных станков и различных агрегатов. Обычно применяются ферритные и аустенитные типы.
  2. Химическая промышленность. Химическая промышленность сопровождается использованием агрессивных веществ, для содержания которых требуется специальное оборудование. Для его производства применяют аустенитные сплавы. Производственные емкости, трубы и сосуды не подвергаются воздействию химикатов и не теряют эксплуатационных свойств.
  3. Энергетика. В сфере электроэнергетики используются только высокопрочные материалы, так как прочность и надежность рабочих узлов имеют особую важность.
  4. Целлюлозно-бумажная промышленность. Практически все оборудование в этой сфере изготавливается из высококачественной нержавейки.
  5. Пищевая промышленность. К производству, хранению и перевозки продуктов питания выставлены повышенные требования. Поэтому при изготовлении оборудования можно использовать только стекло, несколько видов пластика и нержавейки. Это обеспечивает повышенный уровень гигиены.

В пищевой промышленности обычно используется сплав с содержанием малого количества компонентов, так как оборудование не подвергается воздействию сверхвысоких температур и агрессивных веществ. Для холодильных установок применяют морозостойкие материалы.

  1. Авиационно-космическая сфера. Особые типы нержавейки стали применять для постройки самолетов, ракет и космических кораблей.
  2. Строительство. Нержавейка широко используется в строительстве и в дизайне. Такие листы не поддаются царапинам и не оставляют следов от рук.

Коррозионностойкие стали также применяется во многих сферах, благодаря разнообразию видов и свойств.

Коррозионностойкая сталь

В металлургии, нержавеющая сталь, также известна как Коррозионностойкая сталь, определяется как стальной сплав с минимумом 10,5% до 11% содержанием хрома по массе.

Нержавеющие стали не подвержены коррозии, ржавчины или влаге, как обычная сталь, но несмотря на то что сталь имеет название нержавеюшая, это не в полной мере имеет доказательство того что она не будет ржаветь, особенно при эксплуатации при низком уровне кислорода, высокой солености, или плохой окружающей среды содержания.

Есть разные сорта и наименование сплавов из нержавеющей стали в соответствии с эксплуатацией и воздействия окружающей среды где она будет использоваться и должна будет сопротивляться всем условиям которые на нее будут воздействовать. Нержавеющая сталь используется, когда свойства стали и стойкость к коррозии не требуется.

Нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали на процент содержания хрома. Незащищенная углеродистая сталь ржавеет легко при контакте с воздухом и влагой. Это оксид железа, пленка (ржавчина) является активным и ускоряет процесс коррозии путем формирования более оксида железа, и в связи с разнородными размер железа и оксида железа молекул (оксид железа больше) они имеют тенденцию отслаиваться и отпадать. Нержавеющие стали содержат достаточно хрома для формирования пассивной пленки окиси хрома, которая предотвращает дальнейшую коррозию поверхности и блоки коррозии распространение во внутреннюю структуру металла, и в связи с аналогичным размером стали и оксидов молекул они связаны очень сильно и по-прежнему прикреплены к поверхности.

Сопротивление только в том случае, если доля хрома достаточна высока и кислород присутствует.

Высокое окислительно - сопротивления в воздухе при комнатной температуре обычно достигается с добавками минимум 13% (по весу) хрома, и до 26% если используется в суровых условиях. хром образует пассивации слой хрома (III ) оксид (Cr 2 O 3) при контакте с кислородом. Слой является слишком тонким, чтобы быть видимым, а металл остается блестящим. Слой непроницаем для воды и воздуха, и несет защиту металла под ним. Кроме того, этот слой быстро восстанавливается, когда поверхность поцарапана. Это явление называется пассивацией и наблюдается в других металлах, таких как алюминий и титан. Коррозионная стойкость может крайне негативно сказаться, если компонент используется в не в кислородной среде, типичным примером является например болты под водой.

Так же, как сталь, нержавеющая сталь является не очень хорошим проводником электричества, около нескольких процентов от электропроводности меди. Ферритные и мартенситные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами. Аустенитные нержавеющие стали не являются магнитными.

Коррозионностойкие стали повышенной прочности стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3 широко используются в отраслях современной техники.

Заменители некоторых марок сталей:

12Х18Н10Т - 08Х18Г8Н2Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т;

20Х23Н18 - 20Х23Н13, 15Х25Т;

420Х13 - 0Х13.

Сопротивление нержавеющей стали к коррозии и окрашиванию, низкие эксплуатационные расходы и знакомый блеск делает ее идеальным материалом для многих сооружений. Есть более чем 150 сортов нержавеющей стали, из которых пятнадцать наиболее часто используются. Сплав измельченный в рулоны, листы, плиты, прутки, проволоку, трубы, которые будут использоваться в посуде, столовых приборах, бытовых аппаратах, хирургических инструментах, крупной бытовой техники, промышленного оборудования, и в автомобильной и аэрокосмической промышленности а также структурой сплава и строительных материалах в больших зданиях.

Резервуары для хранения и танкеры используемые для транспортировки апельсинового сока и других продуктов питания часто делаются из нержавеющей стали, благодаря своей коррозионной стойкости и антибактериальными свойствами. Это также влияет на ее использование в коммерческих кухнях и предприятий пищевой промышленности, так как могут быть очищены и стерилизованы паровой обработкой и не нуждаются в покраске как другие поверхности.

Нержавеющая сталь используется для ювелирных изделий и часов, она не окисляется и чернеет. 

Некоторое огнестрельное оружие включает детали из нержавеющей стали. Некоторые модели пистолетов, такие как Smith & Wesson Model 60 и Colt M1911. Пистолет, может быть сделан полностью из нержавеющей стали. Это выглядит с высоким блеском отделки которая похожа на никелирование. В отличие от покрытий, отделка не подлежит отслаивание, шелушение, имеет защиту от трения (например, когда неоднократно достается из кобуры), или ржавчины, когда имеются царапины. 

Некоторые производители автомобилей использовать нержавеющую сталь в качестве декоративной отделки в своих автомобилях.

Нержавеющая сталь используется для зданий для практических и эстетических соображений. Нержавеющая сталь была в моде в стиле ар-деко. Самым известным примером этого является верхняя часть Крайслер-билдинг. Некоторые закусочные и рестораны быстрого питания используют большие декоративные панно и из нержавеющей светильников и мебели. Благодаря прочности материала, многие из этих зданий сохраняют свой первоначальный внешний вид.

Нержавеющая сталь используется на внешней стороне обеих башен-близнецов Петронас и Jin Mao зданий, два из самых высоких в мире небоскребов.

Парламент Австралии в Канберре имеет нержавеющая сталь флагшток весом более 220 тонн (240 коротких тонн).

Переработка и повторное использование

Нержавеющая сталь на 100% поддается вторичной переработке. В среднем нержавеющая сталь состоит из около 60% переработанных материалов, из которых примерно 40% происходит от конца срока службы продукции и около 60% приходится на производственные процессы.

По данным Международных ресурсов группы, на душу населения изделий из нержавеющей стали используются в обществе 80-180 кг в более развитых странах и 15 кг в менее развитых странах.

Существует вторичный рынок, который перерабатывает полезный лом из нержавеющей стали  для многих  рынков. Продукт в основном катушки, листы и бланки. Этот материал приобрел в менее чем себестоимость и продаются коммерческим штамповщики качества и домов из листового металла. Материал может иметь царапины, ямы и вмятины, которые внесенные в текущие спецификации.

Похожие статьи:

Следующие статьи:

Марки нержавеющей стали и их характеристики

Коррозионностойкими (нержавеющими) называют стали, которые, помимо железа, углерода и стандартных примесей, содержат легирующие элементы. Эти добавки придают устойчивость к коррозии – разрушению металла под влиянием негативных факторов (воздуха, воды, кислых и щелочных сред). Одна из опасностей коррозии – вероятность резкого ухудшения технических характеристик металла без внешних изменений. Основным компонентом в коррозионностойком сплаве является хром (содержание не менее 12%).

Для справки! Легирующие элементы служат для повышения устойчивости к появлению и развитию коррозии и улучшения других свойств:

  • хром – твердости;
  • титан и молибден – прочности;
  • никель – прочности, пластических свойств;
  • марганец – твердости, износостойкости, сопротивления ударным воздействиям.

Расшифровка марок

Маркировка легированных сталей состоит из букв и цифр. В начале ставится двузначное число, которое характеризует количество углерода в сотых долях %. Далее следуют буквы русского алфавита, обозначающие определенный элемент:

  • Х – хром;
  • Н – никель,
  • Т – титан;
  • В – вольфрам;
  • Г – марганец;
  • М – молибден;
  • Д – медь.

После буквенного обозначения легирующего элемента в расшифровке идет число, обозначающее его содержание в нержавеющей стали, округленное до целого процента. Если такой цифры нет, то добавка в сплаве находится в пределах – 1-1,5 %.

Марки жаростойких и жаропрочных нержавеющих сталей

Жаростойкость, иначе называемая «окалиностойкость», – свойство металла противостоять газовой коррозии при высоких температурах в ненагруженном или малонагруженном состоянии.

Определение! Для повышения этой характеристики в состав сталей нержавеющих марок вводят хром, кремний и алюминий. Эти элементы, соединяясь с кислородом, образуют плотные структуры, повышающие устойчивость стали к температуре выше +550°C. Никель сам по себе на жаростойкость не влияет, но в сочетании с Cr, Al и Si повышает их эффективность.

Жаропрочные – это стали, которые функционируют при высоких температурах и нагрузках без склонности к кратковременной и длительной ползучести.

Таблица областей применения окалиностойких и жаропрочных сталей

Тип Марка Температура, при которой начинается активная реакция с воздухом, °C Области применения
Хромистые, окалиностойкие Х18 +850…+900 Оборудование, изделия и конструкции, эксплуатируемые при T до +900°C без нагрузки
Высокохромистые, окалиностойкие Х25
Х25Т
Х28		 +1100…+1150 Металлоизделия, предназначенные для функционирования без нагрузки до T +1150°C, Х25Т – для производства термопар
Сильхромовые, окалиностойкие Х25С3Н +1100 Для нагревательных агрегатов и нагревателей, работающих при температурах до +1100°C
Высоколегированные, окалиностойкие и жаропрочные Х23Н18 Нагружаемые изделия и конструкции, предназначенные для эксплуатации при T до +1000°C
Х20Н35 Металлопродукция, эксплуатируемая при T +1000°C

Марки нержавеющей стали для изготовления дымоходов

При покупке модульных дымоходных систем необходимо узнать, из какой стали они изготовлены. В продаже можно встретить дымоходы, которые примерно в полтора раза дешевле, чем остальные изделия этой категории. При их производстве используется сталь AISI 201 (12Х15Г9НД). По международным стандартам, необходимо применять сталь марки AISI 321 (08Х18Н12Т), стоимость которой примерно в 2 раза превышает стоимость AISI 201. Визуально отличить AISI 201 от AISI 321 невозможно, к тому же оба сплава немагнитны. Различить их можно только путем проведения химического анализа.

Различия по химическому составу

Марка С Mn P S Si Cr Ni Cu Ti
AISI 201 До 0,15% 7-9,5 До 0,1% До 0,03% До 1,0% 13-18 0,3-3,0 0,5-2,5 —
AISI 321 До 0,08% До 2,0 До 0,05% До 0,03% До 1,0% 17-19 9,0-12,0 — Min 0,5%

 

Сталь марки AISI 201 имеет невысокие антикоррозионные характеристики, неустойчивость структуры, риск появления трещин при вытяжке. Ее применение приведет к скорому выходу дымохода из строя из-за быстро развивающейся коррозии. В основном эта сталь распространена в Китае и Индии.

Известные зарубежные и добросовестные российские производители, помимо стали AISI 321, используют высоколегированные сплавы, стабилизированные Ti. Они отличаются кислото- и жаростойкостью. Использование для газоотводящих труб более дешевых сталей (AISI 409, AISI 430), не отвечающих требованиям по кислотостойкости, приводит к их выходу из строя вскоре после начала отопительного сезона.

Нержавеющие стали для пищевой индустрии

Коррозионностойкие стали незаменимы для отраслей промышленности, производящих оборудование, инструменты и посуду, предназначенные для контакта с пищевой продукцией. Их преимущества:

  • Сопротивление различным видам коррозии – химической и электрохимической. В каждом конкретном случае необходимо подбирать марки, устойчивые к средам, с которыми они будут соприкасаться во время эксплуатации. Это – нормальные атмосферные условия, вода, соленая вода, кислые, щелочные, хлористые растворы.
  • Хорошая обрабатываемость. Современные инструменты позволяют сваривать, резать, формовать и обрабатывать на токарных, фрезерных и сверлильных станках коррозионностойкие сплавы так же, как и «черные» стали.
  • Соответствие санитарно-гигиеническим стандартам. Благодаря различным способам обработки – шлифованию, полировке до зеркального блеска – получают поверхность практически без пор и трещин, в которые могут проникать грязь и патогенные микроорганизмы.
  • Хорошие механические характеристики. Благодаря ним, можно изготавливать изделия и конструкции меньшей толщины и массы без ухудшения технических свойств. Аустенитные стали более устойчивы к низким температурам, по сравнению с металлами общего назначения.
  • Эстетика. Электрополировка, сатинирование и другие способы поверхностной обработки обеспечивают стильный вид продукции из «нержавейки».

Таблица свойств и областей применения нержавеющих сталей пищевых марок

Марка стали по ГОСТу AISI Характеристики Области применения
304 08Х18Н10 Хорошо сваривается, поддается электрополировке, сохраняет высокую прочность при нормальных и пониженных температурах, проявляет стойкость к интеркристаллитной коррозии Оборудование, инструмент, технологические трубопроводы предприятий пищевой, нефтехимической индустрии, фармацевтики и медицины, для посуды, предназначенной для высокотемпературной обработки продуктов, не используется
316 03Х17Н14М2 Присутствие молибдена повышает технические характеристики сплава при высоких температурах Установки, технологическое оборудование, емкости пищевой, химической промышленности
321 12Х18Н10Т Хорошая свариваемость, сохранение рабочих характеристик при температурах до +800°C Оборудование для химической и нефтеперерабатывающей индустрии
409 08Х13 Характеристики удовлетворительные Посуда и столовые приборы
410 12Х13 Жаропрочность, устойчивость только к средам слабой агрессивности Оборудование для виноделия, емкости для спирта
420 20Х13-40Х13 Универсальность, пластичность, износостойкость, повышенная устойчивость к коррозии Посуда, кухонные мойки
430 08Х17 Прочность, теплопроводность, хорошая обрабатываемость, устойчивость к коррозии Посуда для термической обработки продуктов, в том числе паровой
439 08Х13 Возможность применения в различных эксплуатационных условиях Сплав массового применения – производство холодильников, моек, стиральных машин

 

Таблица сталей нержавеющих марок, применяемых в пищевой индустрии

Отрасль Марки
Молочные продукты – стерилизация и хранение продукта, сыроварение, цистерны для перевозки, производство мороженого и порошкового молока Стали аустенитного класса – 304, 316, 321
Консервирование фруктов, производство соков. В таких отраслях сталь контактирует со средой, содержащей двуоксид серы Марки с содержанием молибдена
Приготовление супов и соусов (это агрессивные смеси с повышенной кислотностью, содержащие хлориды) Молибденсодержащие марки
Хлебопечение, требования – гигиеничные, гладкие поверхности столов и смесительного оборудования Аустенитные стали – 304, 316, 321

Нержавеющая и углеродистая сталь: кому и для чего нужны оба вида