Нержавеющая сталь: состав, свойства и характеристики, особенности маркировки

Производство разнообразного оборудования и тары, контактирующих с продуктами питания, требует подбора специальных материалов, обладающих особыми характеристиками. В большинстве случаев санобработка, хранение, перевозка, приготовление пищевых продуктов осуществляются в условиях, которые способны негативно воздействовать на свойства материалов.

Даже обычная «нержавейка», славящаяся своими антикоррозионными возможностями, не всегда может противостоять химическим процессам, имеющим отношение к обработке пищи.

В подобных ситуациях проблема решается применением специальных пищевых нержавеющих сплавов. Именно они идеально подходят для производства различного пищевого оборудования.

Рекомендуем ознакомиться

Такие сплавы отвечают повышенным требованиям (эстетическим, гигиеническим, токсикологическим) к материалам, которые допускается применять в сфере пищевой промышленности. Пищевая «нержавейка» легко обслуживается, является экологически безопасной, износостойкой, не боится большинства агрессивных сред, а главное, она соответствует строгим нормам растворения в рабочих средах тяжелых металлов.

Нержавеющая сталь по праву считается одним из лучших материалов для выпуска посуды, используемой на кухне.

Ни одна хозяйка не откажется от красивой кастрюли из такой стали, сковороды, элегантных и весьма практичных столовых приборов, да и от любой другой кухонной утвари.

Из «нержавейки» делают кухонные плиты, поверхности холодильных агрегатов. На данный момент объем применения изделий из нержавеющих сплавов в быту неуклонно увеличивается.

Предприятия общественного питания и производители всевозможных продуктов для оснащения своих заведений и цехов используют нержавеющие трубы. Они также используются для выпуска технологических агрегатов, применяемых на всех стадиях процесса изготовления пищи – для измельчения и подготовки сырья, его тепловой обработки, смешивания, сортировки и разделения, перевозки.

Под «нержавейкой» принято понимать широкую номенклатуру высоколегированных сталей, которые имеют в своем составе достаточно большое содержание хрома (вплоть до 27 процентов).

Именно этот элемент придает им антикоррозионные свойства за счет того, что при соприкосновении с агрессивной средой формирует на металлической поверхности особую пленку.

Такой защитный слой не дает металлу ржаветь, так как содержит окислы нерастворимого плана.

Для повышения антикоррозионной защиты и придания сталям особых свойств в «нержавейку» добавляют и другие элементы (молибден, титан, никель и иные), которые изменяют характеристики сплава.

Например, в слабоагрессивных средах можно использовать нержавеющую сталь с хромом на уровне 13–17 процентов, не беспокоясь о том, что она может заржаветь.

Если же добавить немного хрома (сделать его содержание более 17 процентов), а также никеля и молибдена, такую металлическую композицию уже можно будет применять в соляных растворах и других весьма агрессивных условиях.

В нашей стране специального Государственного стандарта на «пищевую нержавейку» не существует. Поэтому многие затрудняются сказать, какие марки стали можно причислить к «пищевым», а какие нет.

Специалисты говорят, что практически любые существующие нержавеющие сплавы теоретически допускается относить к тем, которые подходят для хранения или приготовления продуктов питания.

Здесь важно определиться с условиями их эксплуатации.

На предприятиях общепита, на комбинатах, где изготавливают пищу, используемое для этих целей оборудование постоянно подвергается агрессивному воздействию химически активных сред.

Понятно, что в таких условиях пищевой будет считаться та нержавеющая сталь, которая с успехом противостоит подобному воздействию.

А вот в тех случаях, когда продукты питания недолго и непостоянно контактируют с агрессивными средами, под понятие пищевой могут попасть иные марки нержавеющих сплавов.

Выбирая конкретную нержавеющую сталь для использования ее в пищевой сфере, необходимо в первую очередь ориентироваться на то, в течение какого времени нержавеющее изделие будет контактировать с пищей.

Из сплавов, обеспечивающих максимальную устойчивость против коррозии, делают оборудование и конструкции, которые постоянно взаимодействуют с продуктами.

А для обеденных приборов, например, подбирают обычно более «легкую» сталь с существенно меньшим антикоррозионным потенциалом.

Рассмотрим наиболее востребованные на сегодняшний день марки пищевой «нержавейки».

08Х18Н10 имеет уникальный состав, обеспечивающий возможность выполнять электрическую полировку изделий из «нержавейки», их повышенные прочностные характеристики при малых температурах. Данный сплав превосходно противостоит межкристаллитной коррозии, отличается высоким уровнем свариваемости.

08Х13 (AISI 409) используют для изготовления кухонной посуды и столовых принадлежностей. В быту нас зачастую окружают конструкции и предметы, сделанные именно из этой стали, которая характеризуется высокой степенью адаптации к разнообразным эксплуатационным условиям.

20Х13–40Х13 (AISI 420) – состав этих стальных композиций таков, что их можно смело использовать для изготовления любых видов моек (и бытовых, и производственных), посуды для тепловой, а также для гигиенической обработки пищевых продуктов. Данные сплавы прекрасно противостоят высокотемпературному ржавлению, они имеют хорошие показатели пластичности и износостойкости.

12Х13 (AISI 410) – самая главная сталь для производства элементов оборудования, применяемого в сфере виноделия и переработки пищевых отходов, изготовления спирта и напитков из него. 12Х13 имеет высокую жаропрочность в слабоагрессивных средах, отличную стойкость против коррозии и повышенную вязкость (ударную).

Также широкое распространение получили изделия из «нержавейки» 08Х17 (AISI 430). Они незаменимы в тех случаях, когда требуется изготовить посуду, в которой пища будет подвергаться термической обработке.

Сталь AISI 430 в средах, содержащих серу, демонстрирует высокий уровень противокоррозионной устойчивости, характеризуется хорошей деформируемостью и прочностью, имеет повышенный коэффициент теплопроводности и отличные механические показатели.

Отметим отдельно и сталь 08Х17Т (AISI 439), из которой производят раковины и иные санитарно-технические устройства, машины для стирки белья, а также холодильные агрегаты. В целом данный нержавеющий сплав считается универсальным и годным для использования в разных эксплуатационных условиях.

Изделия из всех описанных марок «нержавейки» вы можете смело использовать в бытовых условиях для:

• консервирования в домашних условиях соков, ягод и овощей;
• хранения молочных продуктов;
• приготовления соусов и супов.

Пищевая «нержавейка» будет служить на вашей кухне очень долго. И вы не раз похвалите себя за выбор посуды именно из этого материала!

Подобрать и приобрести необходимый металлопрокат можно на http://metallz.ru/produkciya/listovoj_metalloprokat/list_holodnokatanyj.

Источник: http://tutmet.ru/stal-nerzhavejushhaja-pishhevaja-marki-sostav.html

Характеристики нержавейки

• 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

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.

• 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

Главные 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

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/

Марки нержавеющей стали и их характеристики

Группа сталей не подверженных воздействию коррозии носят название нержавеющие. Они характеризуются минимальным содержанием хрома больше 10,5% и углерода меньше 1,2%.

Допускается наличие других элементов, способных изменить физические, механические свойства, в зависимости от процентного содержания. К ним относятся Ti, Ni, Nb, Mo и другие составляющие Менделеевской таблицы. Химические составляющие сплава компонуют марку.

Высокая стоимость производства такой стали требует взвешенный и рациональный выбор ее для конкретных целей.

Интересный факт: разработка нержавеющей стали была связана с проблемой оружейников, проявлявшейся, в виде коррозии в местах с высокой температурой.

Для продвижения стали на рынке ее разработчик Гарри Бреарли в 1913 г. изготовил партию ножей и ножниц и разослал их на изучение.

Сталь нашла своих потребителей, и в 1929 году из нее был изготовлен входной козырек в известный лондонский отель «Савой».

Разделение по типам

Разнообразие, представленных на рынке сталей с сопротивлением к ржавлению, определяется ГОСТ 5632-2014 «Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные». Основные виды нержавеющей стали, исходя из этого документа, это

• жаростойкая
• жаропрочная
• устойчивая к коррозии

Структура металлической матрицы, преобладающей для данной марки стали, производит разделение ее по классам:

• мартенситный (мартенсит единственная структура, определяющая свойства сплава)
• мартенсито-ферритный (ферритная структура больше 10%, мартенсит оставшаяся фаза)
• ферритный (сталь не претерпевшая аллотропических превращений)
• аустенитно-мартенситный (каждая из фаз может варьироваться в широком поле значений)
• аустенито-ферритный (феррита не меньше 10%, аустенит – оставшаяся доля)
• аустенитные (фаза аустенита имеет устойчивый характер)

В современном производстве самые затребованные марки ферритные и аустенитные.

Классы деления определенные этим документом являются условными, нормативно предполагается исключительно единственный тип термической обработки. Нагрев свыше 900 градусов и нормальное охлаждение в воздушной среде. Если нет оговоренных ранее ограничений при поставке нержавеющей стали, то класс не является выбраковочным фактором.

Маркировка стали – значение цифровых и буквенных индексов

Зная обозначение буквенных индексов и смысловую нагрузку цифр, используемых в маркировке стали, можно сделать выводы о необходимости предложенной марки для определенной цели, даже не заглядывая в справочник. Переплачивать за титан, содержащийся в сплаве, если не нужны высокие огнеупорные свойства, приобретаемые при легировании этим дорогим металлом.

Некоторые буквенные индексы могут изменять обозначающий элемент, в зависимости от местонахождения его в маркировке. Рассмотрим соответствие буквенных индексов:

• А (в начале маркировки) – S
• А (в середине маркировки) – N
• Б – Nb
• В – W
• Г – Mn
• Д – Cu
• Е – Se
• К – Co
• М – Mo
• Н – Ni
• П – P
• Р – B
• С – Si
• Т – Ti
• Ф – V
• Х – Cr
• Ц – Zr
• Ю – Al
• ч – РЗМ

Читайте так же:  Пассивация нержавеющей стали для борьбы со ржавчиной

Количество каждого из них в сплаве определен цифровым значением, следующим за литерой, обозначающей элемент. Выражается в процентах. В случаях малости отдельного элемента, менее 1%, то после буквенного индекса цифра не ставится. Углерод, как важный элемент разместился впереди маркировки, но выражается в сотых частях процента.

FeNi и Ni сплавы маркируются только литерными индексами. Исключение составляет число после никеля (массовая доля) и углерода (только для FeNi).

В случае если сталь была произведена особенными способами плавки или методами переплава, то это указывается через дефис после маркировки.

К таким особым методам и способам относятся различные способы вакуумного переплава, электронно–лучевая плавка, обработка шлаками синтетического происхождения, другие.

Полное количество специфических методов получения необходимой марки сплава, в стандарте прописано 24.

Рассмотрим примеры расшифровки маркировки нержавеющих сталей 05Х12Н2М и 04Х14Т3Р1Ф-ВД. В 05Х12Н2М углерода 0,05%, хрома -12%, никеля – 2%, содержание молибдена до 1%. 04Х14Т3Р1Ф-ВД расшифровывается так: углерода 0,04, 14% — хрома, 3% — титана, 1% — бора, ванадия менее 1% процента, получена методом вакуумно-дугового переплава.

Основные марки стали и их применение в промышленности

Различные марки нержавеющей стали и их характеристики призваны работать в различных средах и условиях рассмотрим самые ходовые и востребованные:

• 12Х13, 08Х13, 20х13 для изготовления посуды и столовых приборов, элементов и конструкций с ударными нагрузками. Устойчивые к воздействию агрессивных сред при нормальных температурах. При термической обработке и (или) полировке антикоррозионные свойства и характеристики улучшаются.
• 12Х17, 08Х18Т1 это маркировка пищевой нержавеющей стали, для бытовой кухонной утвари, а также для оборудования предприятий пищевой промышленности. Рационально использовать изделия после отжига.
• 30Х13, 40Х13 марка медицинской нержавеющей стали, из которой изготавливают хирургический инструмент
• 40Х9С2 марка жаростойкой нержавеющей стали предназначенной для изготовления клапанов выпускных коллекторов двигателей внутреннего сгорания, дизельных двигателей, теплообменники.
• 15Х25Т нержавеющая жаростойкая сталь применяется в оборудовании высокотемпературных пиролизных установках.
• 12Х18Н9Т для изготовления труб и арматуры печей, корпуса искровых зажигательных свечей
• 40Х9С2 жаропрочная нержавеющая сталь, марка предназначена для клапанов двигателей
• 14Х17Н2 оборудование, работающее в среде до 800 градусов Цельсия
• 10Х23Н18 изделия, работающие в условиях пониженной загруженности и температур ниже 1000 градусов Цельсия

Маркировка нержавеющей стали AISI

Маркировка AISI все чаще появляется не только на стальных изделиях из-за океана, но и на китайской, российской, европейской и другой продукции. Данная система классификации взяла свое название от места своего рождения Американского(American) Чугуна(Iron) и Стали(Steel) Института(Institute). Классификатор пришелся по душе потребителям, производителям, трейдерам.

Классификация

Марка углеродистой и легированной стали представлена в виде четырехзначного выражения. Первой цифрой в нем обозначается основной легирующий компонент. Вторая цифра идентифицирует вторичный легирующий элемент. Третья с четвертой цифры показывают содержание углерода.

• 1ZZZ – C
• 2ZZZ –Ni
• 3ZZZ –Cr+Ni
• 4ZZZ –Mo
• 5ZZZ –Cr
• 6ZZZ — Cr+V
• 7ZZZ –W
• 8ZZZ –Ni+Cr+Mo
• 9ZZZ –Si+Mn

Буква L в конце маркировки указывает на пониженное содержание углерода. Та же буква в середине маркировки указывает на легирование сплава свинцом, для улучшения механических свойств стали, обрабатываемой на станках. N в конце маркировки означает обработку азотом, для повышения предела прочности при прочих равных условиях. Буква B в середине маркировки – легирование бором.

Современная промышленность идентифицирует не меньше 150 марок по AISI. Рассмотрим ключевые, востребованные марки стали, где они применяются.

300 серия (семейство хромоникелевых сплавов)

• 301 – подходит для изделий, с высокими показателями пластичности, характеризуется быстрым затвердением при механическом воздействии. Износостойкая, повышенная усталостная прочность
• 304 – наиболее задействованная марка, нашедшая применение практически во всех отраслях промышленности
• 310 – жаропрочная, с возможностью работать в агрессивных средах при высоких температурах (1000 градусов Цельсия в окислительной, до 10000 в восстановительной). 310S подойдет для элементов печей, контактирующих с высокотемпературными газами и конденсатом
• 316 – сталь, удерживающая второе место после 304, по применению. Излюбленная марка для производства оборудования для пищевиков, для хирургических инструментов, агрегаты, модули, работающие в соленной воде. Устойчивость к питтинговой (точечной) коррозии
• 321 – для нужд химиков, нефтяной промышленности, сварного оборудования, требующего использования при температуре до 800 градусов

400 серия (ферритные и мартенситные стали)

• 405-ферритная матрица, сварные изделия
• 408-термостойкие
• 409- самая доступная марка нержавеющей стали, используют для выхлопных систем автомобиле
• 416-легко обрабатывается на автоматических станках из-за дополнительной серы
• 420-основное назначение изготовление столовых принадлежностей, отлично полируется
• 430-матрица ферритного характера, поддается обработке давлением, устойчива к коррозии, используют в отделке автомобилей
• 440-используется для высококачественных столовых приборов, большее количество углерода позволяет дольше сохранять заточку ножей из этой стали, при правильной термообработке

500 серия

• 500 серия содержит хромитовые жаропрочные марки стали.

600 серия

600 серия — изначально была создана для запатентованных марок стали, не попадающих под классификацию. Сегодня подраздел имеет следующий вид:

• 601-604 – мартенситные низколегированные
• 610-613 – мартенситные вторичной закалки
• 614-619 – мартенситные с хромом
• 630-635 – половинчатая аустенитная с уплотненным мартенситом. Используется для труб, помп, задвижек. Коррозионная стойкость близка к 304
• 650-653 – аустенитные стали, работающие при сильном перепаде температур
• 660-665 – аустенитные жаропрочные.

Информация, представленная на данной странице, поможет подобрать необходимую марку нержавеющей стали в соответствии с ее характеристиками и возможностями. Марки стали разложены по двум основным классификаторам ГОСТ5632-2014, AISI. На примерах объясняется маркировка нержавеющих сталей и сплавов. Приводятся сферы применения ключевых и востребованных марок в производственных отраслях.

Вам также может понравиться

Легированная конструкционная сталь – незаменима при

Медицина – это сфера, в которой стерильность и качество

Источник: http://solidiron.ru/steel/marki-nerzhaveyushhejj-stali-i-ikh-kharakteristiki.html

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%).

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 Х25ТХ28	+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

Источник: https://www.navigator-beton.ru/articles/marki-nerzhaveyushhej-stali.html

Нержавеющая сталь — марки, виды и характеристики

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

• 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.

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.

Источник: https://TreydMetall.ru/info/nerzhaveyushchaya-stal-marki-vidy-i-harakteristiki

Нержавеющая сталь: состав, свойства, марки, маркировка

Высокая популярность такого материала, как нержавеющая сталь, объясняется ее уникальными характеристиками, которыми не обладают обычные углеродистые стальные сплавы. Благодаря большому разнообразию марок нержавеющих сталей, представленных на современном рынке, их можно подбирать для успешного решения технологических задач различного характера.

Внешний вид сооружений из нержавеющей стали не изменяется на протяжении всего срока эксплуатации

В чем состоит уникальность нержавеющих сталей

Нержавеющая сталь была запатентована в Англии в 1913 году. Автором данного изобретения, которое, без преувеличения, стало важнейшим этапом развития не только сталелитейной, но и других отраслей промышленности, является металлург Гарри Бреарли.

Наделить обычные стальные сплавы уникальными характеристиками и получить из них коррозионностойкие стали позволило добавление в их химический состав такого элемента, как хром.

Именно хром, которого в составе нержавеющих стальных сплавов должно быть не менее 10,5%, обеспечивает данным материалам такие характеристики, как:

• исключительно высокая устойчивость к коррозии;
• очень высокая прочность;
• хорошая свариваемость;
• простота обработки методами холодной деформации;
• длительный эксплуатационный срок без потери первоначальных характеристик;
• эстетически привлекательный внешний вид изделий, изготовленных из сплавов данной категории.

Влияние легирующих элементов на свойства сталей

Нержавеющие стали в обязательном порядке содержат в своем химическом составе хром и железо. Эти элементы дополняют друг друга, что и обеспечивает данным материалам такие уникальные характеристики. В частности, хром, соединяясь с кислородом, создает на поверхности нержавеющего сплава оксидную пленку, которая и становится надежным препятствием для коррозионных процессов.

Для того чтобы наделить нержавеющую сталь дополнительными характеристиками и значительно улучшить уже имеющиеся свойства, в ее химический состав вводят легирующие добавки – никель, титан, молибден, ниобий, кобальт и др. Такое легирование позволяет создавать различные виды стальных сплавов нержавеющей категории, отличающиеся друг от друга своими характеристиками и, соответственно, назначением.

Мы уже так привыкли к коррозиооностойкой стали, что даже не замечаем, насколько наша жизнь стала комфортнее из-за присутствия в ней нержавейки

Нержавеющая сталь содержит в своем химическом составе углерод, который придает ей высокую твердость и прочность. Следует отметить, что данный химический элемент является обязательным компонентом любого стального сплава и оказывает серьезное влияние на его свойства.

Уникальные характеристики, которыми отличается нержавеющая сталь, позволяют успешно использовать данный металл в самых различных сферах, связанных с эксплуатацией изделий и оборудования в условиях повышенной влажности и постоянного воздействия на них агрессивных сред.

Активно используются нержавеющие стали для производства изделий как промышленного, так и бытового назначения.

В частности, именно из этого металла чаще всего делают столовые приборы и ножи, изготавливают элементы коммуникаций и ограждающих конструкций, детали оборудования и др.

Методы классификации

Характеристики, которыми обладают нержавеющие стали, определяются как химическим составом сплавов, так особенностями их внутренней структуры. В зависимости от данных параметров все стали, относящиеся к категории нержавеющих, делятся на четыре группы.

Ферритные (хромистые)

В химическом составе сталей данной группы хром содержится в объеме 20% (поэтому их и называют хромистыми). Благодаря значительному содержанию хрома изделия из таких сталей способны успешно противостоять воздействию даже очень агрессивных сред. Стальные сплавы данной группы отличаются хорошими магнитными характеристиками.

Химический состав и механические свойства сталей ферритного класса

Крупными потребителями ферритных сталей являются предприятия тяжелой и химической промышленности, из нержавеющих сплавов этого вида производят элементы отопительного оборудования, а также многое другое.

Аустенитные

Это нержавеющие стали, значительная доля химического состава которых (до 33%) приходится на хром и никель. Потребители отдают предпочтение этим сплавам из-за того, что такие материалы отличаются высокой прочностью и исключительной устойчивостью к коррозии.

Химический состав и сферы применения жаропрочных аустенитных нержавеющих сталей (нажмите для увеличения)

Мартенситные и ферритно-мартенситные

Благодаря особенностям внутренней структуры такие сплавы отличаются самой высокой прочностью среди сталей. Кроме того, они характеризуются хорошей износоустойчивостью и минимальным количеством вредных примесей в своем составе.

Именно к этой категории относится жаропрочная коррозионностойкая сталь, способная не только успешно противостоять окислительным процессам, но и эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия высоких температур, не утрачивая при этом своих первоначальных свойств.

Содержание химических элементов в мартенситных и ферритно-мартенситных сталях (нажмите для увеличения)

Комбинированные

Сюда относятся стали с внутренней структурой комбинированного типа: аустенитно-ферритной и аустенитно-мартенситной. Такие инновационные материалы оптимально сочетают в себе лучшие свойства всех вышеперечисленных видов нержавеющих сталей.

Химические составы коррозионностойких сталей аустенитно-мартенситного класса

Владение информацией о том, к какой из групп относится та или иная марка нержавеющей стали, позволяет оптимально подбирать сплавы для решения определенных технологических задач.

Наиболее популярные марки и сферы их применения

Чтобы правильно подобрать нержавеющую сталь для изготовления продукции определенного назначения, можно воспользоваться специальными справочниками, в которых перечислены как все марки такого материала, так их основные характеристики. Между тем в каждой из таких групп есть наиболее популярные марки, которые чаще всего и выбирает потребитель. Перечислим их.

• 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т – стали, которые отличаются хорошей свариваемостью и отличной устойчивостью к коррозии. Благодаря таким свойствам нержавеющие стальные сплавы данных марок успешно используют для производства изделий, которые в процессе своей эксплуатации постоянно подвергаются воздействию высокой температуры и агрессивных сред. Свойства сталей данных марок формируются за счет наличия в их химическом составе следующих элементов: хрома (16–18%), молибдена (2–3%), никеля (12–14%), углерода (0,1%), кремния (0,8%), меди (0,3%), серы (0,02%), фосфора (0,035%), марганца (2%), титана (0,7%). Если существует необходимость в выборе нержавеющих сталей данных марок, то следует иметь в виду, что на отечественном рынке можно приобрести и их зарубежные аналоги, а именно: SUS316Ti (Япония), 316Ti (США), OCr18Ni12Mo2Ti (Китай), Z6CNDN17-12 (Франция).
• 08Х18Н9 и 08Х18Н10 – нержавеющие стальные сплавы, из которых делают трубы как круглого, так и любого другого сечения. Используют эти материалы для производства различных конструкций, эксплуатируемых в машиностроительной и химической промышленности, а также для производства элементов трубопроводов и печных устройств. В химическом составе сталей данных марок содержатся следующие элементы: хром (17–19%), углерод (0,8%), титан (0,5%), никель (8–10%).
• 10Х23Н18 – сталь этой марки характеризуется высоким содержанием никеля (17–20%) и хрома (22–25%), а также марганца (2%) и кремния (1%) в своем составе. Такое сочетание элементов наделяет сплав требуемыми характеристиками и формирует повышенную склонность к отпускной хрупкости. Следует отметить, что сплав данной марки относится к нержавеющим сталям жаропрочной категории.
• 08Х18Н10Т – нержавеющий сплав данной марки отличается высокой устойчивостью к процессам окисления, а также хорошей свариваемостью, причем для получения качественного соединения по данной технологии изделия можно не подвергать предварительному нагреву, а также не выполнять их термическую обработку после сварки. Чтобы улучшить прочностные характеристики изделий, изготовленных из такой стали, их необходимо подвергнуть закалке, что оговорено в соответствующем нормативном документе.
• 06ХН28МДТ – сплав данной марки оптимально подходит для создания сварных конструкций, которые будут в дальнейшем эксплуатироваться в агрессивных средах. В химическом составе этой стали содержатся следующие элементы: хром (22–25%), никель (26–29%), медь (2,5–3,5%).
• 12Х18Н10Т – изделия, изготовленные из стали данной марки, преимущественно используются для оснащения предприятий химической, целлюлозно-бумажной, строительной, пищевой и топливной отраслей. Этот металл отличается термической стойкостью, хорошей ударной вязкостью и практичностью использования.
• 12Х13, 20Х13, 30Х13 и 40Х13 – нержавеющие стальные сплавы данных марок практически не поддаются свариванию, но есть у них и положительные свойства. Последние заключаются в том, что эти стали не имеют склонности к отпускной хрупкости, а их внутренняя структура не поражается дефектами, которые на профессиональном языке называются флокенами. Из нержавеющих сталей данных марок изготавливают режущий и измерительный инструмент, а также рессоры и пружины различного назначения.
• 08Х13, 08Х17, 08Х18Т1 – это нержавеющие стальные сплавы ферритной группы, из которых производят изделия, не испытывающие в процессе своей эксплуатации ударные нагрузки, а также воздействие низких температур.

Виды поверхностей нержавеющей стали

Как расшифровать маркировку

Маркировка нержавеющих сталей, правила формирования которой оговариваются положениями нормативных документов, несет в себе следующую информацию:

• число, стоящее на первом месте, указывает на количественное содержание в составе сплава такого химического элемента, как углерод (например, в стали марки 08Х17 углерод содержится в количестве 0,08%, а в 40Х13 – 0,4%);
• после букв в маркировке, каждая из которых обозначает соответствующий химический элемент (Х – хром, Н – никель, М – марганец), проставляются цифры, указывающие на его содержание в целых процентах.

Пример расшифровки обозначения нержавеющей стали

В целом, если говорить о правилах маркировки стальных сплавов, относящихся к категории нержавеющих, они практически ничем не отличаются от тех, которые приняты для обозначения сталей любого другого типа.

Источник: http://met-all.org/metalloprokat/nerzhaveyushhij/nerzhaveyushhaya-stal-sostav-vidy-svojstva-korrozionnostojkaya.html