Химический состав нержавеющей стали

Содержание:

Емкость ЦКТ 120л с двумя рубашками охлаждения под давление 1,5 бар

Термоизолированная емкость 100л плоское дно

Емкость ЦКТ 120л под давление 1,5 бар

Емкость с рубашкой охлаждения 100л

Емкость 200л из нержавеющей стали с плоским дном

Бочка из нержавеющей стали 1А1 216л

Емкость из нержавейки с пневмо и пылезащитной крышкой 80л

Емкость с рубашкой охлаждения коническое дно 100л

Нержавеющей или коррозионно-стойкой (простонар. – нержавейка) называется сталь, устойчивая против разрушения под действием атмосферных факторов или в агрессивной среде. Такие свойства обеспечиваются легирующими элементами.

Основной добавкой является хром (Cr). Относительно состава, точного определения того, какой сплав является нержавеющим, нет. По ГОСТ 5632-2014, массовое содержание Cr должно быть не менее 10,5% (у некоторых сталей допускается 7,5%), углерода – не более 1,2%. Хотя и эта норма может быть со временем пересмотрена. В настоящее время ведутся исследования, цель которых – получение стали с наличием Cr до 5% и устойчивостью против коррозии на уровне марок, содержащих 15-17% данного элемента.

В общем случае, если содержание Cr находится в пределах от 13% до 17%, то материал будет коррозионно-стойким в обычной или слабоагрессивной среде. Больше 17% — в агрессивной, в том числе, в 50% азотной кислоте.

Если Cr присутствует в сплаве в достаточном количестве и распределен в нем равномерно, то происходит пассивация. Этот элемент вступает в реакцию с кислородом воздуха и образует на поверхности прозрачную защитную пленку толщиной 130 ангстрем, в виде оксида CrO. Именно она препятствует разрушению материала. Это похоже на протекторный слой алюминия, только намного тоньше.

Помимо Cr, в нержавеющую сталь вводятся и другие присадки, чтобы получить материал с заданными параметрами. Например, добавка никеля повышает сопротивляемость кислотам. Для улучшения механических характеристик применяют серу. Тантал, ниобий и титан обеспечивают стабильную структуру при высоких температурах. Медь, молибден и марганец локализуют коррозию и повышают сопротивляемость кислотам. Чтобы на выходе была сталь, не ржавеющая в атмосферных условиях, используют фосфор и медь.

История создания и преимущества нержавеющей стали

Первооткрывателем нержавейки считается англичанин Harry Brearly (Гарри Брирли).

По одной из версий, в 1913 году, экспериментируя с различными материалами в процессе разработки оружейных стволов, он заметил, что забракованный и выброшенный в дальний угол мастерской хромо-никелевый сплав через много дней продолжал блестеть, как новый. Это первенство оспаривается многими, так как нержавеющие металлы были известны и до указанного времени.

Полученная сталь оказалась превосходным материалом со многими преимуществами:

Прочная, надежная, устойчивая против механических и химических повреждений.

Долговечная, не поддается коррозии.

Легко обрабатывается, в том числе, формуется и сваривается.

Не требует покраски, расходы на содержание практически отсутствуют.

Имеет красивый современный внешний вид, из нее получаются стильные товары.

Отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, которые предъявляются к оборудованию пищепрома и бытовой посуде.

Последнее обстоятельство стало причиной того, что нержавеющая сталь, наряду со стеклом и некоторыми видами пластмасс, стала самым популярным материалом, используемым в данной отрасли промышленности. Казалось бы, чтобы узнать, какие марки считаются пищевыми, достаточно открыть справочник (а точнее, марочник) на нужной странице.

Нормативные документы

По нержавеющей стали и продукции из данного материала принято довольно большое количество стандартов. Одним из основных является ГОСТ 5632-2014 «Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные». Кроме того, есть ISO 15510:2010 «Сталь нержавеющая. Химический состав». А также ГОСТ Р 51393-99 и другие — по техническим условиям на прокат, трубы и прочие изделия.

Найти в них указанный выше термин не получится. В ГОСТах, ТУ и прочих нормативных документах нет официального понятия «пищевая нержавеющая сталь». Ни по одной из марок не сказано, что она годится для контакта с продуктами в любой ситуации. В лучшем случае, даются рекомендации по применению в конкретных условиях либо для определенных групп изделий.

Чтобы понять, почему так получается, надо более подробно разобраться с коррозией стали, ее типами и характеристиками.

Виды коррозии нержавеющей стали

Не смотря на то, что нержавеющая сталь считается коррозионно-устойчивой, это совсем не значит, что она не может разрушаться в определенных условиях. Ниже перечислены основные виды коррозии и приведены условия ее возникновения.

Электрохимическая (гальваническая). Возникает, когда сталь и другой материал соприкасаются в электропроводящей среде. Они при этом образуют гальваническую пару, в которой элемент с большим электрохимическим потенциалом работает как катод, а с меньшим — как анод. Последний растворяется, то есть, подвергается коррозии.

Точечная (питтинговая). Разновидность электрохимической, наиболее распространенная. Образуется при локальном разрушении оксидного слоя и недостатке кислорода в этом месте. Образуются небольшие в диаметре, но глубокие полости (питтинги).

Щелевая. Разновидность электрохимической, вторая по степени распространения. Появляется, если между элементами из стали и другого материала есть небольшой зазор, в который поступает агрессивная жидкость, например, с ионами хлоридов. Сначала они накапливаются и вытесняют кислород. Затем в щели формируется анод из стали и катод из другого материала. Пассивирующая пленка разрушается и более не восстанавливается.

Межкристаллитная (межзеренная). Возникает при высоких температурах, например, во время сварки. Причина в том, что в определенных условиях твердое тело расслаивается. По границам зерен образуются фазы, в которых одного из компонентов материала много. А на участках, прилегающих к этим границам, его мало. Коррозия способна проникнуть на большую глубину. В агрессивной среде разрушаются либо обогащенные, либо обедненные участки. Этот тип опасен тем, что изделие обычно сохраняет свой товарный вид, но, под нагрузкой, неожиданно разваливается.

Сенсибилизация (коррозия сварного шва, если в зоне соединения, или ножевая, если в виде узкой полосы). Разновидность межкристаллитной. С поверхности материала выпадают кристаллы. Начинается из-за того, что на границах между зернами теряется хром из-за интерметаллических карбидов. 6 атомов углерода удаляют из нержавейки 23 атома Cr, в результате чего процентное содержание последнего может снизиться в полтора раза. В агрессивной среде центр кристалла является катодом, а граница между зернами – анодом. Из-за этого, через некоторое время, связи ослабевают и кристаллы выпадают.

Читайте также:  Проводим проводку в квартире своими руками

Контактная. Возникает при соприкосновении нержавейки с углеродистой сталью. Частицы последней остаются на поверхности, образуя аноды, и ржавеют.

Общая. Образуется, когда защитный слой разрушается на всей поверхности. Галогены (хлор, фтор, йод, бром) проникают через пленку и становятся причиной коррозии. По этой причине чистить нержавейку хлорсодержащими средствами не рекомендуется.

Эрозионная. Появляется, когда абразивная жидкость падает на поверхность стали с большой скоростью и разрушает защитный слой.

Говоря о коррозии нержавеющей стали, следует отметить два важных момента. Во-первых, чем более гладкой является поверхность материала, тем лучше он сопротивляется разрушению, при прочих равных условиях. Также большое значение имеет отсутствие кристаллических дефектов и внутренних напряжений. Во-вторых, если оксидная пленка в каком-то месте нарушена, но деталь находится в благоприятных условиях (прежде всего – в присутствии достаточного количества кислорода), то защитный слой может восстановиться самостоятельно. Это следует учитывать при использовании изделий из нержавейки в бедной на кислород среде.

Классификация нержавеющих сталей

Группы по сопротивляемости

По степени сопротивления разрушающему воздействию в разных условиях, нержавейка делится на три группы:

Коррозионно-стойкая. Надежно работает в обычных и слабоагрессивных бытовых и промышленных средах.

Жаростойкая. Устойчива против коррозии в сильноагрессивной среде при высокой температуре.

Жаропрочная. Хорошо сопротивляется механическому разрушению при высокой температуре.

По химическому составу нержавейка делится на:

Хромистые: мартенситные, мартенситно-ферритные, ферритные.

Хромоникелевые: аустенитные, аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные, аустенитно-карбидные.

Хромомарганцевонинкелевые (классификация аналогична предыдущей).

Стали с двойным названием относятся к двухфазным. Наиболее популярными среди перечисленных видов являются:

Аустенитные. Не магнитные. Самые распространенные в промышленности. Основные составляющие: хром от 15% до 20%, никель от 5% до 15%. Главное достоинство – отличные рабочие и технологические характеристики. Пластичные, прочные, в большинстве сред устойчивы против коррозии, хорошо свариваются и подвергаются тепловой обработке. Склонны к межкристаллитной коррозии, так как «боятся» прокаливания. После добавки ниобия и титана, становятся стабилизированными. Снижение количества углерода до 0,03% также уменьшает подверженность к данному виду разрушения. Обозначение – А.

Мартенситные. Могут быть магнитными. Хром – от 10% до 17%, углерод – до 1%. По сравнению с предыдущими, более твердые и сильнее подвержены коррозии, из-за низкого содержания Cr. Хорошо работают в слабоагрессивной среде и под открытым воздухом. Сложнее в обработке. Механические свойства высокие. Упрочняются после закалки. Обозначение – С.

Ферритные. Магнитные. Хром – от 10% до 30%, углерод – менее 0,1%. Содержат мало углерода, поэтому более мягкие, по сравнению с мартенситными. Достаточно пластичные и прочные, легко обрабатываются. Термообработке не поддаются. Сохраняют прочность и коррозионную устойчивость в окислительных и других агрессивных средах. Недорогие. Обозначение – F.

Среди всех используемых сталей, аустенитные и ферритные составляют 95%. Двухфазные сочетают свойства разных типов. В пищевой промышленности применяются, в основном, стабилизированные аустенитные нержавеющие стали. Для изготовления столовой посуды используют хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые разновидности.

Марки нержавейки

Ниже приведены свойства наиболее популярных марок нержавеющей стали. В скобках указаны российские аналоги.

AISI 304 (08Х18Н10). Самая популярная из всех марок, очень широко применяется в пищевой, а также других отраслях промышленности. Прочная, упругая, пластичная, с хорошим набором технических характеристик. Легко сваривается, устойчивая против коррозии в агрессивной среде. Нормально себя «чувствует» при низких и высоких температурах. Межкристаллитная коррозия начинается в области очень высоких температур. Относительно недорогая.

AISI 316 (10Х17Н13М2). «Триста шестнадцатая» — это та же «триста четвертая», но с добавкой молибдена. В результате устойчивость против коррозии еще более усиливается, плюс добавляется способность противостоять разрушению при высоких температурах и в агрессивных кислотных средах. Технические характеристики превосходные, цена доступная. Тоже широко применяется в пищепроме.

AISI 316Т (10Х17Н13М2Т). «Триста шестнадцатая» с добавкой титана отличается повышенной прочностью, хорошо работает при высоких температурах и не «боится» воздействия ионов хлора. Сваривается без проблем, популярна в пищевой промышленности.

AISI 321 (12-08Х18Н10Т). Содержание титана еще более увеличено. Материал легко сваривается, успешно противостоит разрушающим воздействиям при температуре до + 800 град С.

AISI 430 (12Х17). У этой стали довольно много хрома и мало углерода. Материал с таким соотношением получается очень прочный и пластичный. Он хорошо не только сваривается, но и штампуется, сгибается или перфорируется. Устойчив против резких перепадов температуры, надежно противостоит коррозии в опасных средах, в том числе, серосодержащих.

AISI 201 (12Х15Г9НД). Эта сталь намного дешевле аналогов из 300-й или 400-й серии за счет того, что никель частично заменен азотом и марганцем. Химический состав настолько хорошо сбалансирован, что по характеристикам она практически не уступает «304-й» или «321-й».

Рассматривая характеристики различных марок, нетрудно заметить, что в базовый сплав целенаправленно вводятся определенные легирующие элементы для того, чтобы получить материал, наилучшим образом подходящий к конкретным условиям. По этой причине фраза «пищевая нержавеющая сталь» на официальном уровне и не употребляется – марка, хорошо работающая в одной ситуации, окажется мало пригодной в другой. AISI 304 и AISI 316, как самые универсальные, используются наиболее широко. Но, например, AISI 304 L при температурах выше + 425 град С заметно теряет прочность. Где-то надо, чтобы сталь выдерживала очень высокие температуры, а где-то – чтобы не боялась хлора, по одной технологии требуется большая пластичность, по другой – хорошая свариваемость. Таких ситуаций множество, чем и объясняется разнообразие марок. Если же какая-то из них в обиходной речи объявляется пищевой, то имеется в виду лишь то, что она более или менее часто используется в пищепроме. Но это не значит, что она может контактировать с продуктами или пищевым сырьем в любых условиях.

Как определить химический состав нержавеющей стали

Нередко, не только на производстве, но и в быту, возникает желание узнать состав нержавейки, из которой сделан товар. Например, изготовитель заявляет, что в качестве исходного материала для посуды брался сплав с оптимальным соотношением хрома и никеля 18 / 10. Насколько это соответствует действительности?

На предприятиях вопрос определения состава сплава особенно актуален при работе с вторсырьем.

В бытовых условиях, без специальных приборов, сделать это невозможно. Чтобы узнать перечень основных и легирующих компонентов и их содержание, надо выполнить спектральный анализ в лаборатории с помощью стационарного или мобильного анализатора металлов (спектрометра). Можно и прямо в цехе, используя портативную модель. Классический химический анализ (так называемая «мокрая химия») применяется редко, ввиду своей длительности, трудоемкости и необходимости наличия подготовленных специалистов-химиков. Тем не менее, он все еще используется, особенно в арбитражных ситуациях.

Читайте также:  Электросхема фрезерного станка 6р12

Чтобы быстро и без приборов разобраться, подходит ли нержавейка для пищевого производства, можно на некоторое время поместить ее в рабочую среду. Или в раствор уксуса (2%). Если металл потемнеет – не годится.

Как определить, является ли сталь нержавеющей

Определение с помощью магнита – это не показатель. В одной только пищевой промышленности применяются магнитные AISI 420, 430, 440, 441, 439, 630 и немагнитные AISI 304, 316, 904. Многое зависит от присутствия никеля.

Если на металл капнуть щелочь (раствор калиевой или натриевой гидроокиси), то на обычной стали появятся буро-ржавые пятна (гидроокись железа). На нержавейке ничего не изменится. С кислотой (например, концентрированной азотной) — то же самое. У черной стали – интенсивная реакция, с выделением водорода. При наличии большого куска металла и сомнении в его «внутренностях», надо, перед проведением опыта, снять напильником или наждачкой верхний слой.

После окончания эксперимента, желательно нейтрализовать химикаты – раствором уксуса полить щелочь, пищевой содой – засыпать кислоту.

Нержавеющая сталь – это лучший материал для пищевой промышленности. Она прочная, красивая, а главное – подходит по всем санитарно-гигиеническим требованиям.

Сегодня все большей популярностью пользуются легированные сплавы, особенно с добавлением хрома, который входит в состав нержавеющей стали, обладающей высокими антикоррозийными свойствами. Мы рассмотрим, какие бывают классы нержавейки.

1 Рассмотрим особенности коррозиеустойчивых сплавов

Стали с различными добавками, улучшающими физические свойства, называются легированными. К ним относятся и нержавеющая сталь, в состав которой обычно входит хром, как основной элемент, отвечающий за сопротивление коррозии. Для этой же цели используются в некоторых случаях никель, ванадий, марганец, медь и даже связанный азот. В гораздо меньшем процентном соотношении добавляются другие элементы, улучшающие качества металла: ниобий, кобальт и молибден, иногда – титан. И, конечно, не обойтись без вечных спутников железа – углерода, серы, фосфора, кремния. К слову, чем меньше их процентная доля в сплаве, тем выше качество стали.

Нержавеющий сплав образуется в том случае, если химический состав имеет включение более 13 % хрома. Если же этот элемент добавить в количестве свыше 17 % от общего соединения компонентов, то сталь будет устойчива к коррозии даже в предельно агрессивных средах. Различают 3 типа нержавейки, которые определяются физическими свойствами. Так, обычный сплав называют просто коррозиестойким, он применяется в быту, а также повсеместно на производстве, где нет необходимости высокой степени защиты металла от агрессивных сред. Второй тип – жаростойкий, у него устойчивость к коррозии сохраняется при крайне высоких температурах. И, наконец, жаропрочный, у которого, как можно понять из названия, в той же агрессивной среде остается неизменной прочность, но коррозия нержавеющей стали у марок этого типа вполне возможна.

Итак, две основные группы нержавеющих сплавов – хромистые и хромоникелевые. Та и другая включают в себя несколько структурных классов. В первую входят мартенситные и ферритные стали, а также еще одна, являющаяся промежуточной и объединяющая в себе некоторые химические показатели двух первых – это мартенситно-ферритный сплав. Во второй группе насчитывается 4 класса: аустенитные, а также переходные аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные. Существует также группа хромомарганцевоникелевых сталей, которые, в целом, схожи по своей структуре с хромоникелевыми. Рассмотрим более подробно все вышеуказанные типы и классы.

2 Типы нержавеющих сплавов и их свойства

Как уже было сказано, коррозийную стойкость железо приобретает при добавлении в его расплав другого металла, как правило, благородного или любого цветного. При этом, в зависимости от химического состава сплава, сталь может получить свойства одного из 3 типов нержавейки. Самый простой структурой обладают обычные коррозиестойкие марки, такие как 08X13 и 12X13. Они пластичны и могут быть использованы как в быту в виде различных изделий, так и в промышленности, там, где от деталей и узлов требуется устойчивость к ударным нагрузкам. Как ясно из маркировки, содержание хрома в этих сплавах составляет 13 %. Первые же 2 цифры – это количество углерода, исчисляющееся в сотой доле процента.

Следующие 2 типа относятся к сплавам, которые должны сохранять коррозиестойкость при воздействии высоких температур. В жаростойких сталях добавление хрома (или кремния) в количестве от 28 % и более обеспечивает снижение интенсивности окисления вплоть до полного его прекращения даже при сильном нагреве. Иными словами, окалина практически не возникает по той причине, что на поверхности уже имеется оксидная пленка. В той же степени хром может изменить структуру сплава при выработке жаропрочных марок сталей, которые обладают высокой степенью прочности под большой нагрузкой в процессе сильного и длительного нагрева.

3 Химические свойства хромистых коррозиестойких сталей

Следует отметить, что железо, которое является основой любой стали, имеет несколько состояний, совпадающих с фазами активности и покоя кристаллической решетки, которые зависят от степени коррозийной стойкости. Чем она выше, тем более пассивным считается металл. Наиболее распространенными считаются сплавы с образующейся при закалке мартенситной структурой, обладающие достаточно высокой пластичностью. Согласно химическим характеристикам, это железо в α-фазе (чистый металл), содержащее насыщенный твердый раствор углерода. К таковым относятся пищевая и быстрорежущая нержавейка, из которой изготавливают изделия для использования в быту на кухне, например, всевозможные емкости и ножи. Мартенситные стали способны выдержать контакт со слабоагрессивными химическими веществами.

Другой тип – ферритные сплавы с достаточно высоким магнитным показателем. Разница у них по большей части в форме кристаллической решетки, она имеет кубическую структуру, в отличие от тетрагональной мартенситной. В целом же это средненасыщенный твердый раствор углерода в α-железе с добавлением легирующих элементов, таких как хром. Примечательно, что такие сплавы не подвергаются изменениям при нагреве до предельно возможных температур и не теряют свои свойства. Чаще всего таким изделиям находят применение в пищевой промышленности или для изготовления инструментов. Мартенситно-ферритные сплавы имеют свойства обоих перечисленных типов, то есть они механически устойчивы, обладают высокой прочностью и имеют магнитный потенциал. Но устойчивость к окислительной среде у таких сталей не очень высока, намного ниже, чем у обычных ферритных сплавов.

4 Отличительные черты аустенитных сплавов

В первую очередь рассмотрим аустенитные структуры сталей, которые определяются, как γ-железо (высокотемпературное изменение кристаллической решетки металла) в виде твердого раствора с углеродом. Проще говоря, такие сплавы могут подвергаться межкристаллической коррозии даже при высоком содержании хрома, если не имеют включения дополнительных элементов, таких как титан или ниобий. Во избежание их обязательно подвергают термообработке. В остальном это очень пластичные, прочные и технологичные стали, содержащие, помимо хрома еще и никель, которые относят к разряду конструкционных. Также из этих сплавов изготавливают инструменты, а вот в пищевой промышленности, равно как и для изготовления кухонной утвари, марки данного класса непригодны, поскольку никель весьма аллергенный.

Читайте также:  Как сделать пресс из домкрата своими руками

Межкристаллической коррозией называют внутреннее окисление металла, проходящее по границам отдельных зерен стали. По этой причине разрушение изделия остается незаметным, при сохранении характерного блеска узнать о коррозии можно только по звуку при ударах

Что примечательно, каким бы ни был химический состав аустенитных сплавов, они всегда немагнитные. Но при любой холодной деформации, например, под воздействием механических воздействий, они начинают приобретать небольшой магнитный потенциал. Это происходит по той причине, что при нарушении кристаллической решетки аустенит на некоторых участках превращается в феррит. Прочность таких сплавов достигается путем предельного уменьшения содержания углерода, впрочем, до определенного порога – не ниже 0,04 %, по причине присутствия в растворе никеля. В таких условиях легко образуются карбиды, то есть химическое соединение хрома с углеродом. Иногда в сплав добавляют связанный азот, благодаря которому возникают карбнитриды, также повышающие прочность стали. Примером может послужить марка нержавейки Х17АГ14.

Промежуточные сплавы имеют несколько иные характеристики, в частности, аустенитно-мартенситные. Они имеют более низкую коррозиестойкость, чем просто аустенитные структуры, но намного прочнее. При этом данный класс довольно тяжело поддается термообработке, вернее, воздействие на него высокими температурами связано с некоторыми сложностями. Зачастую такие сплавы со свойствами мартенситов требуют не только закалки, но также обработки холодом с последующим отпуском металла. Однако при такой технологии прочность нержавейки переходного класса повышается в несколько раз. В производстве элементов для тяжелых несущих конструкций стали, вроде марок 09X15Н8Ю или 20Х13Н4Г9, не используются, их применяют только для изготовления легких конструкций.

Особенность аустенитно-ферритных сплавов заключается в том, что они содержат сравнительно небольшое количество никеля в сравнении с другими промежуточными классами. За счет этого такие стали, как 12Х21Н5Т или 08Х22Н6Т, имеют гораздо лучшую свариваемость, швы при соединении металлопроката из них получаются очень качественные и прочные на деформацию. Обеспечивается это влиянием ферритной структуры, обеспечиваемой элементами Сr, Ti, Mo или Si. Однако следует отметить, что по той же причине, то есть из наличия ферритообразующих включений, в значительной степени ухудшается жаропрочность, равно как и пластичность. Высокой остается только механическая прочность.

В марках сталей обычно присутствуют буквы кириллицы, они тождественны латинским обозначениям, в частности Ю означает "ювенал" – алюминий, причем так он маркируется только в сталях. Другие элементы могут означаться также не по первым буквам, например кремний – С, от силициума, а марганец – Г, поскольку эта буква имеется в середине слова.

На странице "Нержавеющая сталь — описание" Вы можете найти интересную информацию о сталях как-то: физические, химические свойства сталей, области их применения, различные марки нержавеющих сталей и др.

Основные сведения

Нержавеющие стали, которые можно также отнести к более широкому классу коррозионностойких сталей — материалы, обладающие высокой стойкостью к коррозии во влажной атмосфере и слабоагрессивных водных растворах.

Коррозией называется разрушение металлов и сплавов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой. Коррозионная стойкость — способность материала сопротивляться коррозионному воздействию среды.

Основой нержавеющих сталей является железо. Основным легирующим элементом, обеспечивающим стойкость к коррозии, является хром (Cr). Также в состав указанных материалов обычно входят углерод (C), кремний (Si), марганец (Mn), сера (S) и фосфор (P). Многие из нержавеющих сталей содержат в качестве легирующих элементов никель (Ni), который улучшает коррозионную стойкость и жаропрочность стали; молибден (Mo), ниобий (Nb), которые повышают рабочую температуру стали; кобальт (Co), повышающий износостойкость материала.

Классификация

Наиболее распространенной является классификация сталей по их структуре. Выделяют следующие типы коррозионностойких сталей:

  • ферритный;
  • мартенситный;
  • аустенитный;
  • ферритно-мартенситный;
  • аустенито-мартенситный;
  • аустенито-ферритный.

Стоит отметить, что, как правило, в особый класс выделяют коррозионностойкие сплавы на основе никеля, хрома и никеля, никеля и молибдена.

Структуры сталей отличаются благодаря различным способам их охлаждения после высокотемпературной обработки. Структура наряду с химическим составом оказывает большое влияние на стойкость материала к коррозии в тех или иных агрессивных средах, что, в свою очередь, определяет области применения изделий из конкретного сплава или стали. Свойства нержавеющих сталей определяются химическим составом стали, а также ее структурой. Указанные признаки особенно важны для определения среды, в которой стоек тот или иной материал.

Мартенситный и мартенсито-ферритные стали обладают хорошей коррозионностойкие стойкостью в атмосферный условиях, слабоагрессивных средах (например, в слабых растворах солей, кислот), а также имеют высокие механические свойства.

Основной рабочей средой ферритных сталей являются растворы азотной кислоты аммиака, аммиачная селитра, смесь фосфорной, азотной, фтористоводородной кислот, а также некоторые другие окислительные агрессивные среды. Стали данного класса становятся хрупкими при температуре 475 °С, а также имеют сравнительно невысокие показатели прочности и жаропрочности. Стоит отметить плохую свариваемость ферритных сталей и низкую коррозионную стойкость сварных швов.

Аустенитные стали обладают хорошими показателями механических и технологических свойств, а также стойки в большом количестве агрессивных сред. Стали данного класса имеют высокую пластичность и прочность, а также хорошо обрабатываются.

Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали по коррозионной стойкости схожи со сталями аустенитного класса, но превосходят их по механическим характеристикам. Так аустенито-ферритные стали имеют повышенный предел текучести, аустенито-мартенситные — повышенную прочность.

Марки нержавеющих сталей

Необходимо сказать несколько слов о маркировке легированных сталей. В ее основу положена буквенно-цифровая система (ГОСТ 4543-71). Легирующие элементы: марганец — Г, кремний — С, хром — Х, никель — Н, вольфрам — В, ванадий — Ф, титан — Т, молибден — М, кобальт — К, алюминий — Ю, медь — Д, бор — Р, ниобий — Б, цирконий — Ц, азот — А.; Количество легирующего элемента в процентах указывается цифрой, стоящей после соответствующего индекса. В начале перед буквенным обозначением пишется (регламентируется маркой) в виде цифрового значения умноженное на 10 процентное содержание углерода в стали. Отсутствие цифры после индекса элемента указывает на то, что его содержание менее 1,5 %. Высококачественные стали имеют в обозначении букву А, а особо-высококачественные — букву Ш, проставляемую в конце.

Например, сталь 12Х2Н4А содержит 0,12% С, около 2% Cr, около 4% Ni и менее 0,025% S и P.

Достоинства / недостатки

    Достоинства:

  • обладают высокой коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах;
  • имеют более низкую стоимость по сравнению с коррозионностойкими сплавами на никелевой основе.
    Недостатки:

  • имеют невысокую жаропрочность и жаростойкость по сравнению с коррозионностойкими сплавами на никелевой основе.

Области применения нержавеющих сталей

Продукция из нержавеющей стали

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Отправить ответ

  Подписаться  
Уведомление о
Adblock
detector