Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

  • Свойства
    • Таблица технических характеристик
  • Преимущества
  • Виды

В современном мире нержавейка является незаменимым материалом при производстве разных разновидностей изделий. Она применяется в пищевой, медицинской, металлургической и военной промышленности.

Свойства нержавейки

Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

Сегодня такой материала, как нержавейка является достаточно популярным при производстве многих изделий промышленного и бытового назначения. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который производится из стали с добавлением отдельных примесей, которые замедляют или делают процесс образования коррозии на металле невозможным.

Основным достоинством нержавеющей стали является то, что она обладает высоким уровнем устойчивости к появлению ржавчины.

В зависимости от добавленных к стали элементов нержавейка может обладать разными внешними качествами и свойствами. Если каких-либо примесей будет больше или меньше, то процесс коррозии либо будет вообще невозможен, либо он появится спустя длительное время использования предметов, созданных из данного материала.

Нержавеющая сталь применяется для производства промышленного и бытового оборудования, посуды и многих других вещей, которые сталкиваются с влиянием агрессивной среды.

На промышленных предприятиях нержавейку получают путем добавления к стали таких элементов, как:

  • медь,
  • никель,
  • хром,
  • марганец.

В зависимости от того, какие виды стали производятся, определяется количество тех или иных элементов в нержавейке. Благодаря данным веществам сталь меняет свои физические и химические свойства, что позволяет использовать этот, материал для изготовления разного рода продукции.

Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

  • молибден, 
  • марганец, 
  • титан, 
  • никель. 

В стали также не обойтись и без таких элементов, как

  • марганец, 
  • фосфор, 
  • сера,
  • кремний,

которые являются частью железной руды. Они являются верными спутниками этого материала для производства нержавейки. На ее качества они практически не влияют.

Нержавейка сама по себе является уникальным материалом. Она не только обладает рядом преимуществ, но и отличными внешними качествами. Ее сияющая поверхность позволяет использовать этот материал в качестве декоративной отделки зданий и ограждений. Нержавеющая сталь чаще всего становится основной для создания перил для лестниц.

Таблица. Технические характеристики нержавейки

Сталь хромоникелеваяХромистая никелевая молибденоваяЖароупорнаяХромистаяМеханические свойства при 20 градусовМеханические свойства при нагреванииТермическая обработкаДругие свойства
Тип ASTM (AISI) 304 304L 321 316 316L 316 Ti 310S 430
Удельный вес (гр/см) 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,7
Структура Аустенитная Ферритная
Способность электрического сопротивления при 20 0,72 0,72 0,72 0,74 0,74 0,75 0,79 0,60
Твердость по Бринеллю — НВ отжиг НВ 130-150 125-145 130-185 130-185 120-170 130-190 145-210 135-180
с деформацией в холодном состоянии НВ 180-330 180-230
Твердость По Роквеллу — HRB / HRC Отжиг НRВ 70-88 70-85 70-88 70-85 70-85 70-85 70-85 75-88
с деформацией в холодном состоянии HRC 10-35
Rm(N/mm2) — Сопротивление рястяжению c деформацией (Предел прочности) Отжиг 500-700 500-680 520-700 540-690 520-670 540-690 520-670 440-590
в холодном состоянии 700-1180 610-900
Rp(0,2) (N/mm2) — Предел упругости Отжиг 195-340 175-300 205-340 205-410 195-370 215-380 205-370 250-400
с деформацией в холодном состоянии 340-900 400-860
Отжиг Rp(1) (N/mm2) минимальный 235 215 245 245 235 255 255 275
Удлинение 50мм А(%) 65-50 50-10 65-50 60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 30-22 20-2
Сжатие отжиг Z(%) 75-60 75-60 65-50 75-60 75-65 75-60 70-55 70-60
Ударная Вязкость KCUL (Дж/см2) 160 160 120 160 160 120 160 50
KVL (Дж/см2) 180 180 130 180 180 130 180 65
Упругость при различных температурах Rp(0,2) (N/mm2) при 300 С 125 115 150 140 138 145 165 245
при 400 С 97 98 135 125 115 135 156 215
при 500 С 93 88 120 105 95 125 147 155
Rp(1) (N/mm2) при 300 С 147 137 186 166 161 176 181
при 400 С 127 117 161 147 137 166 171
при 500 С 107 108 152 127 117 156 137
температура образование окалины непрерывное обслуживание 925 925 900 925 925 925 1120 840
прерывистое обслуживание 840 840 810 840 840 840 1030 890
Свариваемость очень хорошая очень хорошая хорошая очень хорошая очень хорошая хорошая хорошая достат. хорошее хрупкое соед.
Вытяжка очень хорошая очень хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая достаточно хорошая

Преимущества нержавейки

Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталейГлавные преимущества, которые дает использование нержавеющей стали:

  • Изделия приобретают прочность. Они становятся более надежными и могут прослужить длительное время, которое составляет более десяти лет.
  • Жаропрочность. Изделия могут выдерживать перепады температур и приобретают устойчивости к высоким температурам.
  • Изделия становятся устойчивыми к любым условиям окружающей среды.
  • Изделия производятся из экологически чистого материала.
  • Изделия получаются привлекательными с точки зрения внешних характеристик.
  • Изделия не подвергаются образованию ржавчины и налета.

В целом можно отметить, что применение нержавеющей стали при производстве разнообразных видов изделий является эффективным способом получения качественной продукции, которая способна прослужить долгие годы.

Виды нержавейки

Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

На современных промышленных предприятиях производится большое многообразие вариантов нержавейки. Все они обладают различными физическими и химическими характеристиками, которые следует учитывать при выборе продукции для производства тех или иных изделий.

Практически в каждом аспекте человеческой жизнедеятельности невозможно обойтись без нержавеющей стали.

Из нее производятся разные виды изделий, которые применяются не только на промышленных предприятиях или в медицине, но в быту.

Электроника, посуда, медицинские инструменты, приборы для домашнего использования, оружие и многое другое производится из разных видов стали. Главным образом используются для таких целей аустенитные виды стали.

Все есть несколько видов стали, которые представлены следующими вариантами:

  • Аустенитные стали. Они состоят из самой стали с добавлением примерно 20 процентов хрома, 4.5 процентов никеля.
  • Дуплексные стали состоят из 25 процентов хрома, полутора процентов никеля и в некоторые марки добавляется азот в небольшом количестве.
  • Ферритные стали характеризуются содержанием хрома до 29 процентов.
  • Мартенситные стали содержат до 13 процентов хрома и до 4 процентов никеля.
  • Иные виды сталей характеризуются тем, что в них добавляется меньшее количество хрома и никеля. Однако в них есть множество примесей разных элементов.

Внимание: При производстве нержавейки необходимо использовать согласно стандартам качества не менее 10.5 процентов хрома.

В нашей стране на производственных предприятиях используется преимущественно аустентичная сталь, которая представлена несколькими марками трехсотой и четырехсотой серий.

Источник: http://lkmprom.ru/clauses/materialy/nerzhaveyka/

7. Состав и свойства нержавеющих и коррозионностойких сталей

Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

AISI 304 (08Х18Н10) Хромоникелевая аустенитная сталь с низким содержанием углерода. Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,08
Cr — хром 18 — 20
Fe — железо 66,345 — 74
Mn — марганец до  2
Ni — никель 8 — 10,5
P — фосфор до 0,045
S — сера до 0,03
Cu медь до 1

Широко применяется во всех отраслях промышленности. Пищевая. Хорошо сваривается. Коррозийно стойкая в агрессивных средах. Кислотостойкая. Рабочая температура до 900°С (краткосрочно). Наиболее частое применение в пищевой, молочной, химической, фармацевтической, нефтяной и текстильной промышленности.

AISI 316 (10Х17Н13М2)  Хромоникелевая аустенитная сталь.  Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,08
Cr — хром 16-18
Mn — марганец до  2
Ni — никель 10-14
P — фосфор до 0,045
Si — кремий до 0,75
Mo — молибден 2-3

Сталь 316 высокопрочная, упругая, устойчивая к коррозии, пластичная и жаростойкая. Улучшенный вариант 304 нержавейки с добавлением молибдена (до 2.5%) и большем содержании хрома и никеля. Магнитных свойств не имеет.

Хорошо сваривается, обрабатывается. Молибден улучшает устойчивость к коррозии, высоким температурам и агрессивным средам, по сравнению с 304 маркой.

Наиболее частое применение в пищевой, медицинской, молочной, химической, фармацевтической, нефтяной и текстильной промышленности.

AISI 316 L (03Х17Н14М3 и 04Х17Н13М2) Хромоникелевая аустенитная сталь. Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,03
Cr — хром 16-18
Mn — марганец до  2
Ni — никель 10-14
P — фосфор до 0,045
Si — кремий до 0,75
Mo — молибден 2-3

Вариант марки 316 с низким содержанием углерода. Хорошо подходит для сварных конструкций. Наиболее частое применение в пищевой, химической, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей и бумажно-целлюлозной промышленности. 

AISI 316T (10Х17Н13М2Т, 03Х17Н14М3,10Х17Н13М3Т) Хромоникелевая аустенитная сталь. Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,1
Cr — хром 16-18
Mn — марганец до  2
Ni — никель 10-14
P — фосфор до 0,045
Si — кремий до 0,75
Mo — молибден 2-2,5

Эта марка стали нержавейки содержит небольшое количество титана и имеет низкое содержание углерода. Титан повышает прочность материала, делает его устойчивым к высоким температурам, а также к ионам хлора. Сталь легко свариваемая. Используется в сварных конструкциях, для производства оборудования в машиностроении, в пищевой и химической промышленности.

AISI 321 (12-08Х18Н10Т) Хромоникелевая аустенитная сталь. Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,08
Cr — хром 17-19
Mn — марганец до  2
Ni — никель 9-12
P — фосфор до 0,045
Si — кремий до 0,1
Mo — молибден 2-2,5
S — сера до 0,03
Ti — титан 0,5

AISI 321 содержит хром и никель с добавлением титана, не закаливаемая аустенитная, немагнитная. Данная марка стали активно используется в отрасли машиностроения и нефтехимии. Для обеспечения надежности сварного шва применяют в основном газовую сварку. Является жаропрочной.

Читайте также:  Штамповка деталей из листового металла: виды и оборудование

Не имеет ярко выраженных магнитных свойств. Неустойчива в серосодержащих средах. Рекомендуемая температура применения — от 600 до 800°С при длительных сроках работы. AISI 321 никогда не должна использоваться в высоко окисляющих окружающих средах.

Используется для изготовления бесшовных труб.

AISI 201 (12Х15Г9НД) Хромомарганцовоникелевая аустенитная сталь. Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,12
Cr — хром 14-16,5
Mn — марганец 8,5-10,5
Ni — никель 1,0-1,5
P — фосфор 0,06
Si — кремний 0,75
N — азот 0,2
S — сера до 0,3
Cu — медь 2

Сталь нержавеющая марки AISI 201 значительно дешевле аналогичной по свойствам нержавейки других серий. В ней дорогой никель частично заменен марганцем и азотом. Она нашла свое применение в медицинской и пищевой промышленности.

 Не рекомендуется использовать для производства емкостей и сосудов, которые рассчитаны на хранение и транспортировку кислот и различных агрессивных веществ в течение длительного времени.

Используется также при изготовлении круглых и профильных труб, которые требуются для создания перил, поручней и ограждений.

AISI 430 (12Х17)  Хромистая ферритная сталь Состав сплава:

Компонент Масс. %
C — углерод до 0,08
Cr — хром 16-18
Mn — марганец до 1
Si — кремний 0,75

AISI 430 – сталь широкого применения. Относится к классу ферритных, хромистых, коррозионностойких сталей.Сплав содержит достаточно большое количество хрома и низкое – углерода. Сталь прочна и пластична. Хорошо гнется, сваривается, штампуется.

Коррозионно устойчива в опасных и серосодержащих средах, сохраняет свои свойства при резких перепадах температуры. Используется в нефтегазовой промышленности, а также в качестве декоративного материала для отделки зданий и помещений.

 Нержавеющим сплавом не является.

Источник: https://rusichsamogon.ru/articles/stainless-steel/marking-the-major-brands-of-stainless-and-corrosion-resistant-steel/

Нержавеющий металл свойства и область применения

 Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — сложнолегированная сталь, стойкая против коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Содержит минимум 10,5% хрома, и не более 2 % углерода.

В 1913 году Гарри Бреарли экспериментировавший с различными видами и свойствами сплавов, обнаружил способность стали с высоким содержанием хрома сопротивляться кислотной коррозии.

Хром обеспечивает стали «нержавеющие» свойства, другими словами улучшает стойкость к коррозии. Лучшая сопротивляемость коррозии обеспечивается оксидной пленкой, покрывающей поверхность стали. Этот чрезвычайно тонкий слой также обладает свойством самовосстанавливаться. Оксидная пленка возникает при взаимодействии хрома и кислорода.

Кроме хрома типичными элементами этого сплава также являются молибден, никель и азот. Никель добавляется главным образом для улучшения пластичности и вязкости сплава. Добавление в сплав этих элементов позволяет получить различные виды кристаллических решеток, что в свою очередь, позволяет добиться различных свойств стали.

Настоящая нержавеющая сталь легирована, не менее 13% хрома. На самом деле она тоже ржавеет, только самым поверхностным слоем, т.е. заржавевшей оказывается тонкая поверхностная пленка, кристаллическая решетка которой примерно совпадает с кр. решеткой стали. Поэтому эта пленка плотно сидит на всей поверхности изделия и не дает ржаветь внутренним слоям

Система обозначений AISI (США):

Обозначения стандартных нержавеющих сталей по AISI включает в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали.

Так обозначения аустенитных нержавеющих сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ, в то время как ферритные и мартенситные стали определяются в классе 4ХХ.

При этом последние две цифры, в отличие от углеродистых и легированных сталей, никак не связаны с химическим составом, а просто определяют порядковый номер стали в группе.

Дополнительные буквы и цифры, следующие за цифрами, используемые для обозначения нержавеющих сталей по AISI означают:

xxx— Низкое содержание углерода < 0.03% xxx— Нормальное содержание углерода < 0.08% xxxN — Добавлен азот xxxLN — Низкое содержание углерода < 0.

03% + добавлен азот xxxF — Повышенное содержание серы и фосфора xxxSe — Добавлен селен xxxB — Добавлен кремний xxx— Расширенный интервал содержания углерода xxxCu — Добавлена медь

Примеры:

Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней < 0.08%. В то же время в стали 304 L углерода всего < 0.03%, а в стали 304 H углерод определяется интервалом 0.04 — 0.10%. Указанная сталь, кроме того, может быть легирована азотом (тогда ее наименование будет304 N) или медью (304 Cu).

В стали 410, относящейся к мартенсито-ферритному классу, содержание углерода

Источник: https://rvent.ru/nerzhaveyushchiy-metall

Виды нержавеющих сталей, коррозионная стойкость

Понятие о коррозии металла.

Коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием внешней среды. По механизму протекания различают химическую коррозию, возникающую под воздействием газов и неэлектролитов (нефть), и электрохимическую, развивающуюся в случае контакта металла с электролитами (кислоты, щелочь, соли, влажная атмосфера, почва, морская вода).

Электрохимическая коррозия имеет свои разновидности: равномерная (по всей поверхности) и локальная (на отдельных участках поверхности). В неоднородном, а часто и в однородном, металле коррозионный процесс зачастую реализуется за счет возникновения на поверхности стали микрогальванических элементов в связи с наличием там участков, обладающих различным электрохимическим потенциалом.

Электрохимическая неоднородность может быть вызвана как наличием в сплаве нескольких фаз, так и разницей электрохимического потенциала на границе зерна и в объеме зерна. В данном случае по границам зерна реализуется интеркристаллитная (межкристаллитная) коррозия.

Стали, устойчивые против электрохимической коррозии, называются коррозионностойкими (нержавеющими) сталями. Устойчивость стали против коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности плотные, прочно связанные с основой защитные пленки, препятствующие непосредственному контакту с внешней средой, а также повышающие ее электрохимический потенциал в данной среде. На рисунке 1 показано распределение наиболее популярных марок нержавеющих сталей группы AISI 400 и группы AISI 300 в координатах: электрохимический потенциал стали–индекс P.I. Чем выше находится марка стали на этом рисунке, тем выше ее электрохимический потенциал и, следовательно, выше коррозионная устойчивость стали.

Нержавеющая сталь: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

P.I.=%Cr+3,3*%Mo для сталей группы AISI 400 P.I.=%Cr+3,3*%Mo+16*%N для сталей группы AISI 300 Исследования проводились в 3,5% растворе NaCI при температуре 30 градусов Цельсия Рис. 1

Понятие межкристаллитной коррозии (МКК) и способы борьбы с ней.

Нагрев сталей, содержащих большое количество хрома, в интервале 400-800°С приводит к выделению в пограничных зонах зерен карбидов хрома Cr23C6 и обеднению в связи с этим указанных зон хромом ниже 12%-ного предела.

Это вызывает снижение электрохимического потенциала пограничных участков аустенитного зерна и их растворение в коррозионной среде.

Коррозионное разрушение имеет межкристаллитный характер, приводит к охрупчиванию стали, и называется межкристаллитной коррозией (МКК).

Для уменьшения склонности сталей к МКК в их состав вводят сильные карбидообразующие элементы – титан или ниобий – в количестве, равном пятикратному содержанию углерода. В этом случае образуются карбиды типа TiC и NbC, а хром остается в твердом растворе. Этот способ борьбы с МКК является наиболее дорогим.

Другим, более дешевым и распостранённым, способом борьбы с МКК является производство нержавеющих сталей с минимальным (менее 0.4%) содержанием углерода (С). В таких сталях (пример, AISI 304, 304L, 316, 316L) образование карбидов хрома Cr23C6 резко ограничено из-за отсутствия углерода.

Добавление в стали типа AISI 316Ti небольшого количества титана (Ti) вызвано необходимостью придания стали специальных потребительских свойств (см. таблицу 1)

Таблица 1. Стали нержавеющие аустенитные (хромоникеленвые) серии AISI 300. Примеры применения.

АISI EN Характеристики Примеры применения
304 1.4301 Сталь с низким содержанием углерода, аустенитная незакали-ваемая, устойчивая к воздействию коррозии, немагнитная в условиях слабого намагничивания, (если была подвергнута холодной обработке). Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллической коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается электро-полировке. Установки для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, фармацевти-ческой, бумажной промышленности; используется также в производстве пластмасс для ядерной и холодильной промышленности, оснащение для ку-хонь, баров, ресторанов; столовых при-боров; в кораблестроении, электронике и т.д.
304L 1.4307 Сталь аустенитная незакаливаемая, особенно пригодная для сварных конструкций. Отличается высокой устойчивостью к воздействию межкристаллической коррозии, ис-пользуется при температуре до 425°С. Находит те же применения, что и AISI 304, для изготовления сварных конструкций и в отраслях, где необ-ходима устойчивость к воздействию межкристаллической коррозии.
  • 310
  • 310 S
  • 314
1.4845 1.4841 Сталь тугоплавкая аустенитная неза-каливаемая, немагнитная, жароус-тойчивая при высоких температурах, находит самое широкое применение. В окисляющей среде можно применять обычно до 1100°С и до 1000°С в восстановительной среде, но в любом случае в атмосфере, содержащей менее 2 гр. серы (S) на 1 куб.м. Установки для термической обработки, для изготовления щелочей, для гидрогенизации; теплообменники для печей; изготовление дверей, грилей, штифтов, кронштейнов. Элементы для подогревателей воздуха, корпуса и трубы для термических обработок, конвейерные ленты для транспортеров печей отводные трубы газовых турбин и моторов, реторты для дистилляции, установки для крекинга и реформинга.
316 1.4401 Сталь аустенитная незакаливаемая, наличие молибдена (Мо) делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Также и технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден. Химическое оборудование, подвер-гающееся особенно сильным воздей-ствиям, инструмент, вступающий в контакт с морской водой и атмосферой, оборудование для проявления фото-пленка, корпусы котлов, установки для переработки пищи, емкости для отработанных масел для коксохи-мических установок.
316L 1.4404 Сталь, аналогичная AISI 316, аус-тенитная незакаливаемая, с очень низким содержанием углерода С, особенно подходит для изготовления сварных конструкций. Обладает высокой устойчивостью к межкристаллической коррозии, особенно употребляется в режиме до 450°С. Находит те же применения, что и AISI 316, для изготовления сварных конструкций, где необходима высокая устойчивость к воздействию коррозии. Особенно пригодна для производства пищевых продуктов и ингридиентов (майонез, шоколад и т.д.).
316Ti 1.4571 Наличие титана (Ti), в пять раз пре-вышающего содержание углерода С, обеспечивает стабилизирующий эф-фект в отношении осаждения карби-дов хрома (Cr) на поверхность крис-таллов. Титан (Ti), действительно, об-разует с углеродом карбиды, которые хорошо распределяются и ста-билизируются внутри кристалла. Об-ладает повышенной устойчивостью к межкристаллической коррозии. Детали, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и к среде с присутствием новых ионов хлора. Лопасти для газовых турбин, баллоны, сварные конструкции, коллекторы. Приме-няется в пищевой и химической промышленности.
321 1.4541 Сталь хромоникелевая с добавкой титана (Ti), аустенитная незака-ливаемая, немагнитная, особенно рекомендуется для изготовления сварных конструкций и для использования при температурах между 400°С и 800°С, устойчива к коррозии. Коллекторы сброса для авиационных моторов, корпусы котлов или кольцевые коллекторы оборудования для нефтехимической промыш-ленности. Компенсационные соедине-ния. Химическое оборудование и обо-рудование, устойчивое к высоким тем-пературам.
Читайте также:  Оборудование для хромирования деталей и технология нанесения хрома

Нержавеющие стали разделяют на две группы: хромистые и хромоникелевые.

Хромистые коррозионностойкие стали применяют трех типов: с 13, 17 и 27% хрома.

При этом содержание углерода в сталях с 13% хрома может меняться в зависимости от требований. Стали с низким содержанием углерода (08Х13, 12Х13) пластичны, хорошо свариваются и штампуются. Их применяют для изготовления деталей, испытывающих ударные нагрузки (клапаны гидравлических прессов) или работающих в слабоагрессивных средах (лопатки гидравлических и паровых турбин и компрессоров). Рабочая температура до 450 градусов Цельсия. Стали 30Х13 и 40Х13 обладают высокой твердостью и повышенной прочностью. Эти стали используют для изготовления карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов. Высокохромистые стали (12Х17, 15Х25Т, 15Х28) обладают более высокой коррозионной стойкостью и часто используются как окалиностойкие. Легирование титаном (15Х25Т) необходимо для повышения сопротивляемости межкристаллитной коррозии (см. таблицу 2). Сталь 08Х17Т жаростойка до 900 градусов Цельсия и применяется в теплообменниках.

Таблица 2. Стали нержавеющие ферритные и мартенситные серии AISI 400.

Классификация и рекомендации по применению.

Классификация сталей по базовым свойствам Марка стали> Базовые химические компоненты Характеристика стали и/или изделий из нее Рекомендации по применению
Стандарт DIN (EN) Стандарт AISI
Стандартный тип 1.4006 410 13% Cr Базовая ферритная низкохромистая сталь мартенситной структуры Оборудование для общественного питания, детали машин, детали клапанов, очистительные установки, части насосов (оси), барабаны для вальцовки меди, решетки для угля и желоба
1.4016 430 18% Cr Cталь ферритная нержавеющая незакаливаемая >Товары повседневного использования, кухонное оборудование, декор, отделка, контейнеры для отжига латуни, горелки для нафты, резервуары и цистерны для азотной кислоты, установки для азота
1.4000 410S 13% Cr0.08% C Базовая низкохромистая сталь с пониженным содержанием углерода, улучшенной обрабатываемостью, коррозионной стойкостью и прочностью сварных соединений Столовые ножи, столовая посуда
Стали со способностью к глубокой вытяжке 1.4016 430 18% Cr Базовая хромистая ферритная сталь с улучшенной способностью к глубокой вытяжке, незакаливаемая Товары повседневного использования, кухонное оборудование, декор, отделка
Стали свариваемые и с высокой коррозионной стойкостью 1.4510 439 18% Сr TiLC Прекрасная коррозионная стойкость в среде конденсата отработанных газов автомобиля Автомобильные глушители, лифты и эскалаторы, кухонное оборудование
1.4113 434 18% Сr1% Mo Сталь аналогичная стали 430, но стойкость к общей и точечной коррозии лучше чем у стали 430 Наружная отделка автомобилей (бамперы или иные выпуклые украшения, подверженные коррозии под воздействием антифризных солей).
444 19%Cr2%MoNb-UL Превосходная стойкость к химической и электрохимической коррозии, приближенная к стойкости стали AISI 316 База солнечных батарей, баки для горячей воды
Стали для деталей машин 403 13%Сr — 0.1% С Детали машин с высокой коррозионной стойкостью и пригодностью к механической обработке Детали машин
Стали для изготовления оборудования общественного питания 1.4021 420 13%Cr – 0.2%C Сталь нержавеющая мартенситная, закаливаемая до твердости HRC 50/52, детали с высокой износостойкостью Лезвия бытовых автоматов, втулки, отвертки, детали высокотемпературных агрегатов, хирургический и стоматологический инструмент, штампы для изделий из пластмассы и стекла, части клапанов и валов
1.4028 420 13%Cr – 0.3%C Сталь нержавеющая мартенситная, закаливаемая до твердости HRC 50/52, детали с высокой износостойкостью Оборудование для общественного питания, форсунки моющих систем, краны (затворы), чаши для весов
Стали с высокой стойкостью к окислению 1.4512 409 11%Cr Ti-LC Пониженное содержание углерода, высокая стойкость к окислению и обрабатываемость Трубы для отвода отработанных газов, коллекторы, кожухи конвертеров

Хромоникелевые нержавеющие стали в зависимости от структуры подразделяются на аустенитные, аустенито-мартенситные и аустенито-ферритные. Структура этих сталей зависит от содержания углерода, хрома, никеля и других элементов.

Такие стали используются в машиностроении, химической промышленности, пищевой промышленности, ракетостроении, судостроении, медицине и авиации.

Ниже приводится описание свойств наиболее популярных импортных хромоникелевых сталей (химический состав каждой стали можно посмотреть в таблице, которая также приведена на нашем сайте).

Сталь AISI 304. Базовая аустенитная нержавеющая сталь (аналог 08Х18Н9). Превосходные показатели по свариваемости. При длительном использовании при температуре от 450 до 850 градусов Цельсия в стали может развиваться процесс МКК. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности

Сталь AISI 304 L. Полный аналог стали AISI 304, но содержание углерода менее 0,03%, что гарантирует минимальную склонность к МКК даже при температуре 450-850 градусов Цельсия. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности.

Сталь AISI 321. Аналог стали 08Х18Н10Т. При достаточно высоком содержании углерода для защиты от МКК применяется легирование титаном. Возможно длительное использование при температура 700-800 градусов Цельсия. Данная сталь активно применяется в машиностроении и нефтехимии.

Сталь AISI 316. Данная сталь содержит 2-3% молибдена, что обеспечивает прекрасную устойчивость против коррозии в агрессивных средах. При критических температурах (порядка 800 градусов Цельсия) возникает опасность МКК. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности.

Сталь AISI 316 L. Аналог стали AISI 316, но с содержанием углерода менее 0,03%, что обеспечивает защиту от МКК даже в диапазоне критических температур. Данная сталь является основной сталью для пищевой промышленности.

Сталь AISI 316 Ti. Аналог стали AISI 316, но с добавлением титана, что обеспечивает защиту от МКК даже в диапазоне критических температур 800-850 градусов Цельсия. Данная сталь активно применяется в машиностроении и нефтехимии.

Источник: https://vixar.ru/vidy-nerzhaveyushchih-stalej-korrozionnaya-stojkost

Выбор нержавеющей стали | Гид по выбору коррозионностойкой стали

Высокая востребованность нержавеющих сталей объясняется их особыми свойствами, которых лишены стандартные углеродистые сплавы. Огромное разнообразие видов коррозионностойкой стали позволяет подобрать металл для успешного выполнения самых разных технологических задач.

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.

  3. Ферритные (хромистые, маркировка F)
  4. 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.

  5. Мартенситные (углеродистые, маркировка C)
  6. 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.

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

Читайте также:  Запчасти для насосных станций: выбор комплектующих, частые неисправности, ремонт

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 08Х18H10 (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 03Х18H11 (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 08Х18H10Т (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 03Х17H14М2, 03Х17H14М3, (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 08Х17H13М2Т (AISI 316Ti, DIN 1.4571) – конструкционный жаростойкий жаропрочный нержавеющий сплав применяется для крепежных деталей и сварных конструкций в разных отраслях промышленности.

ГОСТ 20Х23H18 (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.

Источник: https://indust.by/info/articles/metalloprokat/oblasti-primeneniya-nerzhaveyushchey-stali/

Химический состав нержавеющей стали и соответствие стандартов. Справочник ROSTFREI. Петербург +7(812)297-73-38 ПРОТЕХ

К нержавеющим сталям относят группу коррозионностойких сталей с содержанием минимум 10.5 % хрома и низким содержанием углерода. Для примера приведем простую таблицу различных сплавов с железом.

Чугун Fe + C > 2%
Углеродистая сталь Fe + C < 2%
Спецсталь Fe + C < 2% + (Cr, Ni, Mo, и т.д.) > 5%
Нержавеющая сталь Fe + C < 1.2% + Cr > 10.5%

Кроме Хрома как «основной нержавеющей составляющей» в составе нержавеющей стали могут присутствовать Никель, Молибден, Титан, Ниобий, Сера, Фосфор и другие легирующие элементы определяющие свойства стали. Таблица соответствий основных марок нержавеющих сталей и химический состав

Стандарты нержавеющих сталей Содержание легирующих элементов, %

Обозначения нержавеющих сталей:
С1 — Мартенситная сталь
F1 — Ферритная сталь
A1, A2, A3, A4, A5 — Аустенитные нержавеющие стали

Ниже указана более полная таблица наиболее распространенных видов нержавеющих сталей и их соответствие различным стандартам. Первая цифра химического состава обозначает содержание углерода / 100, далее — основные легирующие добавки и их процентное содержание, например:

Наиболее распространенная группа нержавейки A2 = X 5 CrNi 18 10 = углерод-0,05% хром-18% никель-10% = EN обозначение 1.4301 = AISI 304. Необходимо обратить внимание на цифры 18 и 10 в обозначении.

В быту, на нержавеющей посуде, часто встречается обозначение 18/10 — это, ни что иное, как сокращенное обозначение нержавейки с процентным содержанием хрома 18% и никеля 10%. Гораздо интереснее другие добавки.

Вот их производители умалчивают — это и составляет их коммерческий «секрет» и стоимость дорогостоящих брендов. В таблице ниже указаны виды нержавейки с различным содержанием элементов. Какая достанется вам — покажет только спектрограф.

Бытовых способов узнать химсостав, к сожалению, пока не придумали. Вот один из профессиональных примеров проверки химического состава посуды. Кстати, магнитится она или нет — вообще не показатель. Нержавейка может быть магнитной.

Вторая по распространенности группа нержавейки A4 = X 5 CrNiMo 17 12 2 = углерод-0,05% хром-17% никель-12% молибден-2% = EN обозначение 1.4401 = AISI 316. Ее иногда называют «кислотостойкой» или «молибденкой» по понятным причинам.

Руководствуясь таблицей можно найти соответствия часто встречающихся обозначений нержавеющего крепежа наряду с материалом A2 и A4, например:

DIN 7 A1 = Штифт цилиндрический X 10 CrNi S 18 9 — AISI 303 — A1

DIN 125 1.4541 = Шайба плоская DIN 125 материал X 6 CrNiTi 18 10 — AISI 321 — A3
DIN 2093 1.4310 = Диск пружинный тарельчатый X 12 CrNi 17 7 — AISI 301
DIN 127 1.4571 = Шайба гровер пружинная X 6 CrNiMoTi 17 12 2 — AISI 316Ti — A5
DIN 471 1.4122 = Кольцо стопорное наружное X 39 CrMo 17 1
DIN 472 1.4310 = Кольцо стопорное внутреннее X 12 CrNi 17 7 — AISI 301

DIN 934 A2 = Гайка шестигранная X 5 CrNi 18 10 — 1.4301 — AISI 304

DIN 933 A4 = Болт с шестигранной головкой X 5 CrNiMo 17 12 2 — 1.4401 — AISI 316 Также видно, что нержавейка 316L отличается от 316 более низким содержанием углерода.

Таблица 1. Химсостав по AISI

Химический состав нержавеющих сталей по AISI
Углерод
Хром
Никель
Молибден
Марганец
Кремний
Фосфор
Азот
Сера
Титан
Cb+Ta
Предел прочности
Предел текучести 2%
Rockwell
Brinell

Таблица 2. Химсостав по EN

Cr + Ni Нержавеющая хромоникелевая сталь
X 5 CrNi 18 10
X 5 CrNi 18 12
X 10 CrNi S 18 9
X 2 CrNi 19 11
X 12 CrNi 17 7
X 2 CrNiN 18 10
X 1 CrNi 25 21
X 1 CrNiSi 18 15
X 6 CrNiTi 18 10
X 6 CrNiNb 18 10
Cr + Ni + Mo Нержавеющая хромоникелевая молибденовая сталь
X 5 CrNiMo 17 12 2
X 2 CrNiMo 17 13 2
X 2 CrNiMoN 17 12 2
X 2 CrNiMoN 17 13 3
X 2 CrNiMo 18 14 3
X 5 CrNiMo 17 13 3
X 2 CrNiMo 18 16 4
X 2 CrNiMoN 17 13 5
X 5 CrNiMo 17 13
X 1 CrNiMoN 25 25 2
X 1 CrNiMoN 25 22 2
X 4 NiCrMoCuNb 20 18 2
X 5 NiCrMoCuTi 20 18
X 5 NiCrMoCuN 25 20 6
X 1 NiCrMoCu 25 20 5
X 1 NiCrMoCu 31 27 4
X 6 CrNiMoTi 17 12 2
X 3 CrNiMoTi 25 25
X 6 CrNiMoNb 17 12 2
X 10 CrNiMoNb 18 12
DUPLEX  Дуплексная нержавеющая сталь
X 2 CrNiN 23 4
X 2 CrNiMoN 25 7 4
X 3 CrNiMoN 27 5 2
X 2 CrNiMoN 22 5 3
X 2 CrNiMoCuWN 25 7 4
X 2 CrNiMoCuN 25 6 3
X 2 CrNiMnMoNbN 25 18 5 4
C° — 600° — 1200° C  Нержавейка для высоких температур
X 10 CrAl 7
X 10 CrSiAl 13
X 10CrAI 18
X 18 CrN 28
X 10 CrAlSi 24
X 20 CrNiSi 25 4
X 15 CrNiSi 20 12
X 6 CrNi 22 13
X 15 CrNiSi 25 20
X 12 CrNi 25 21
X 12 NiCrSi 35 16
X 10 NiCrAlTi 32 20
X 12 CrNiTi 18 9
X 8 CrNiSiN 21 11
X 6 CrNiMo 17 13
X 6 CrNi 18 11
X 5 NiCrAlTi 31 20
X 8 NiCrAlTi 31 21
Cr Инструментальная нержавеющая сталь
X 6 Cr 13
X 6 CrAl 13
X 12 CrS 13
X 12 Cr 13
X 6 Cr 17
X 20 Cr 13
X 15 Cr 13
X 30 Cr 13
X 46 Cr 13
X 19 CrNi 17 2
X 14 CrMoS 17
X 90 CrMoV 18
X 39 CrMo 17 1
X 105 Cr Mo 17
X 5 CrTi 17
X 5 CrNiCuNb 16 4
X 5 CrNiCuNb 16 4
X 7 CrNiAl 17 7

Первоисточник таблицы BZN GmbH, Werkstoffe

Условные обозначения:

DIN — Deutsche Industrie Norm
EN — Cтандарт Евронормы EN 10027
ASTM — American Society for Testing and Materials
AISI — American Iron and Steel Institute
AFNOR — Association Francaise de Normalisation

Обозначения химических элементов в таблицах:

Fe — железо;
С — Углерод
Mn — Марганец
Si — Кремний
Cr — Хром
Ni — Никель
Mo — Молибден
Ti — Титан
Уважаемые друзья!
Материал этой статьи был впервые опубликован в марте 2007 года на сайте rostfrei.ru.
По состоянию на декабрь 2015-го материал из нее использует половина нержавеющего Рунета.

Пожалуйста, просьба, делайте ссылку на источник — мы Вам будем очень благодарны.

Источник: http://rostfrei.ru/edelstahl.nsf/pages/tablestandarts?open

Ссылка на основную публикацию