Из чего делают нержавеющую сталь

При выборе химического состава коррозионностойкого сплава руководствуются так называемым правилом : если к металлу, неустойчивому к коррозии (например, к железу) добавлять металл, образующий с ним твердый раствор и устойчивый против коррозии (к примеру хром), то защитное действие проявляется скачкообразно при введении моля второго металла (коррозионная стойкость возрастает не пропорционально количеству легирующего компонента, а скачкообразно). Основной легирующий элемент нержавеющей стали — хром Cr (12-20 %); помимо хрома, нержавеющая сталь содержит элементы, сопутствующие железу в его сплавах (С, Si, Mn, S, Р), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo).

Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50 %.

Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов.

В сильных кислотах (серной, соляной, фосфорной и их смесях) применяют сложнолегированные сплавы с высоким содержанием Ni и присадками Mo, Cu, Si.

Классификация

По химическому составу нержавеющие стали делятся на:

• Хромистые, которые, в свою очередь, по структуре делятся на;

• Мартенситные;
• Полуферритные (мартенисто-ферритные);
• Ферритные;

Хромоникелевые;

Аустенитные

Аустенитно-ферритные

Аустенитно-мартенситные

Аустенитно-карбидные

Хромомарганцевоникелевые (классификация совпадает с хромоникелевыми нержавеющими сталями).

Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

Широкое распространение получили сплавы железа и никеля, в которых за счёт никеля аустенитная структура железа стабилизируется, а сплав превращается в слабо-магнитный материал.

Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности, ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся, стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.

Ферритные стали

Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроении. Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся, стали 400 серии.

Аустенитные стали

Основным преимуществом сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность. Поэтому аустенитные коррозионностойкие стали нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. К данному классу относятся стали 300 серии.

Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали

Аустенито-ферритные стали. Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитного никеля и хорошая свариваемость. Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т.

Аустенито-мартенситные стали. Потребности новых отраслей современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей аустенито-мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

Сплавы на железоникелевой и никелевой основе.

При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.

Производство и применение

Согласно данным ISSF, мировой объем выплавки нержавеющей стали в 2009 году составил 24,579 млн тонн [1]

• Хромистые нержавеющие стали:

• Клапаны гидравлических прессов;
• Турбинные лопатки;
• Арматура крекинг-установок;
• Режущий инструмент;
• Пружины;
• Бытовые предметы;

Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые нержавеющие стали

Бытовые предметы, в частности, столовая посуда (пищевые марки стали)

Стабилизированные аустенитные нержавеющие стали

Сварная аппаратура, работающей в агрессивных средах

Изделия, работающие при высоких температурах — 550—800 °C

Пищевая промышленность;

Нержавеющие стали используются как в деформированном, так и в литом состоянии.

См. также

• Нержавеющая сталь AISI 304
• Нержавеющая сталь AISI 316
• Хастеллой
• Инконель
• Жаропрочные сплавы
• Легированная сталь

Примечания

1. ↑Мировой объем выплавки нержавеющей стали в 2009 году сократился на 5,2% // Спецсталь, 23.02.10

Литература

Ссылки

• Соответствие марок сплавов по ANSI, ASME, DIN, JIS, ГОСТ и т.д.
• Таблицы применимости материалов

Монетные металлы
Металлы	Алюминий (Al) | Железо (Fe) | Золото (Au) | Медь (Cu) | Никель (Ni) | Олово (Sn) | Палладий (Pd) | Платина (Pt) | Серебро (Ag) | Свинец (Pb) | Хром (Cr) | Цинк (Zn)
Сплавы	Акмонитал | Алюминиевая бронза (CuAl) | Биллон (CuAg) | Бронза (CuSn) | Колыванская медь (CuAuAg) | Латунь (CuZn) | Медно-никелевый сплав (CuNi) | Мельхиор (CuNiFeMn) | Нейзильбер, нойзильбер (CuZnNi) | Нержавеющая сталь (FeCrNi) | Никелевая бронза (CuSnNi) | Никелево-железный сплав (NiFe) | Никелево-цинковый сплав (NiZn) | Потин | Северное золото (CuAlZnSn) | Сталь (Fe) | Стерлинг (AgCu) | Томпак (CuZn) | Хромированная сталь (FeCr) | Чугун (Fe) | Электр, электрон, электрум (AuAg)
Группы монет	Биметаллические монеты | Бронзовые монеты | Медные монеты | Железные монеты | Золотые монеты | Палладиевые монеты | Платиновые монеты | Серебряные монеты | Сибирская монета
Группы металлов	Монетная группа (подгруппа меди) | Благородные металлы | Платиновая группа
См. также	Безмонетный период | Бумажные деньги | Денежная бумага | Кожаные рубли | Марки-деньги | Монетное дело | Нотгельд | Символы благородных металлов

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Нержавеющая сталь" в других словарях:

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, название группы железных сплавов, устойчивых к КОРРОЗИИ. Кроме углерода, содержащегося во всех видах стали, нержавеющая сталь содержит также от 12% до 25% ХРОМА. Это делает сталь ржавчиноустойчи вой, образуя тонкий защитный… … Научно-технический энциклопедический словарь

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — легированная сталь, устойчивая к коррозии на воздухе, в воде, а также в некоторых агрессивных средах. Наиболее распространены хромоникелевая и хромистая нержавеющая сталь, часто с добавкой Mn, Ti и других элементов … Большой Энциклопедический словарь

нержавеющая сталь — нержавейка (разг.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011. нержавеющая сталь сущ., кол во синонимов: 2 • … Словарь синонимов

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — (Stainless steel) сталь, содержащая хром (12 14 %) или хром и никель (до 4,5 %). В закаленном и отполированном состоянии отличается очень высоким сопротивлением коррозии. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское… … Морской словарь

нержавеющая сталь — Любые стали, содержащие по крайней мере 10,5 Сr в качестве главного легирующего элемента; они обычно проявляют пассивность в водных окружающих средах. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN stainless steel … Справочник технического переводчика

нержавеющая сталь — легированная сталь, устойчивая к коррозии на воздухе, в воде, а также в некоторых агрессивных средах. Наиболее распространены хромоникелевая и хромистая нержавеющая сталь, часто с добавкой Mn, Ti и других элементов. * * * НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ… … Энциклопедический словарь

нержавеющая сталь — 3.76 нержавеющая сталь: Сталь, содержащая более 11 % хрома, что делает ее устойчивой к коррозии. Другие элементы могут добавляться для получения определенных свойств материала. Источник: ГОСТ Р 51365 99: Оборудование нефтепромысловое добычное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Нержавеющая сталь — Stainless steel Нержавеющая сталь. Любые стали, содержащие по крайней мере 10,5 % Сr в качестве главного легирующего элемента; они обычно проявляют Passivity Пассивность в водных окружающих средах. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

нержавеющая сталь — nerūdijantysis plienas statusas T sritis chemija apibrėžtis Geležies lydinys, turintis 12–30% Cr, ≤28% Ni, ≤4,5% Mo, ≤3% Si, ≤2% Mn, ≤1,3% Al, ≤1% Ti ir kt. priedų. atitikmenys: angl. rustless steel; stainless steel rus. нержавеющая сталь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

нержавеющая сталь — nerūdijantysis plienas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. non corroding steel; rustless steel; stainless steel vok. rostfreier Stahl, m rus. нержавеющая сталь, f pranc. acier inattaquable, m; acier inox, m; acier inoxydable, m … Fizikos terminų žodynas

Нержавеющая сталь относится к продукции, не подверженной коррозии, окислению, разрушению агрессивными средами. Изделия из нержавейки имеют эстетичный вид, практичность, экологическую безопасность и долговечность. Металл хорошо поддается полировке, шлифовке. Поверхность может быть матовой, зеркальной, хромированной, цветной.

Свойства нержавеющей стали

Физические и технические характеристики продукта зависят от процентного содержания хрома. В стандартном сплаве содержится 12−20% компонента. Под воздействием кислорода добавочный компонент превращается в оксид хрома, создающий на поверхности проката инертную защитную пленку из нерастворимых окислов. Кроме хрома, нержавеющая сталь может содержать C, Mn, P, Si, S. Для повышения физико-механического свойства в сплаве может присутствовать Ni, Mo, Nb, Ti, Co.

Металлопрокат выпускается в разных марках, способных удовлетворить требования практически всех сфер деятельности человека: начиная со строительства и заканчивая изготовлением декоративных элементов.

В зависимости от процентного содержания добавок нержавеющая сложнолегированная сталь подразделяется на несколько видов:

1. хромистую;
2. хромоникелевую;
3. хромомарганцевоникелевую.

Легкая обработка, высокая температура плавления, устойчивость к ультрафиолету, механическим повреждениям и влаге позволяют использовать металл для производства изделий разного назначения. Устойчивый к химическим веществам сплав применяется при изготовлении труб, деталей, комплектующих элементов для разных объектов:

1. химической и электронной промышленности;
2. машиностроения;
3. производства пищевых продуктов, лекарственных, косметических средств;
4. хирургических инструментов и столовых приборов;
5. декоративных конструкций;
6. ограждений.

Изготовление продукции под заказ

По эскизам клиента изделия из нержавеющей стали производятся под заказ после разработки макета будущего продукта. По индивидуальным размерам специалисты могут быстро и по доступной стоимости изготовить:

1. емкости;
2. входные группы;
3. навесы;
4. ограждения;
5. стеллажи;
6. элементы офисной и домашней мебели;
7. поручни;
8. решетки;
9. скамейки;
10. столешницы;
11. приточно-вытяжные системы.

Изготовление продукции под заказ выполняется из разных марок стали, выбор которой зависит от назначения и условий эксплуатации. Для изделий, предназначенных к установке в помещении, подойдет недорогой сплав AISI 430, имеющий приятный внешний вид и долговечность. Металлопрокат хорошо комбинируется с пластиком, деревом, стеклом и камнем.

Предметы интерьера и экстерьера из нержавейки сочетают в себе эстетичность, надежность и экологичность. По чертежам заказчика возможно изготовление мангалов, труб отопления и водоснабжения, коптильни, лестничных перил, декоративной решетки для камина. Для накопительных емкостей, рам под зеркала, кронштейнов автомобилей, столешниц, вакуумных камер, подставок под обувь используется нержавейка аустенитного класса.

Положительные качества

Основными положительными свойствами разновидностей легированной стали являются небольшой вес, возможность покраски, гибки, сверления, лазерной резки, токарной обработки, вальцовки, литья и сварки. По проекту предприятия из нержавейки осуществляется производство ассортимента товаров, среди которых можно отметить:

1. рейлинги;
2. колонны;
3. флагштоки;
4. парковки для велосипедов;
5. светильники;
6. столы;
7. стулья;
8. напольные покрытия;
9. крепления;
10. фурнитуру;
11. тепловые экраны.

Уникальным проектом для дома, ресторана, кафе и других организаций может стать производство из нержавеющей стали аквариума соответствующих размеров и формы. Конструкция способна вписаться в любой интерьер, обеспечить доступ к системам обслуживания искусственного водоема, позволить заменить стеклянную чашу без демонтажа каркаса.

Популярные марки

Наиболее популярными марками металла для производственных целей являются стали 300 и 400 серии. В серии 300 представлены аустенитая, аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная сталь. Для пищевой и фармацевтической промышленности выпускается марка сплава AISI 304, материал хорошо поддается сварке, устойчив к агрессивным средам.

Нержавейка AISI 316 для химической, судостроительной и нефтегазовой промышленности выдерживает высокую температуру, сохраняет свойства при контакте с кислотной средой и морской водой. Сталь AISI 316 Т содержит в составе титан, повышающий прочностные характеристики и устойчивость металла к ионам хлора. Нержавейка применяется при изготовлении оборудования и комплектующих деталей для химической и пищевой промышленности, сварки лопастей газовой турбины.

Легированный металл марки AISI 321 выдерживает нагревание до 800 С, используется в процессе производства из нержавейки бесшовных труб, отводов, тройников и переходников в системах горячего водоснабжения, канализации, а также в трубопроводах для транспортировки слабоагрессивных химических веществ.

Из пластичной стали 400-й серии AISI 430 клиент может заказать декоративные элементы для интерьера или экстерьера, а также детали, предназначенные для эксплуатации в нефтяной и газовой промышленности. В особых случаях специалисты могут подобрать более дешевый «аналог» с химическими и механическими свойствами в соответствии с технологическими условиями.

Процесс изготовления изделий

Производство изделий из нержавеющей стали осуществляется на современном оборудовании специалистами высокого класса, так как работа с материалом требует профессиональной подготовки. В производственном цехе проводятся: перфорация, гибка, резка, гравировка, шлифовка, полировка листового материала до или после раскроя по размерам и конфигурации трубы, профиля, уголка. На месте монтажа детали дополнительно производятся зачистка сварного шва, полировка и покраска.

Стальные конструкции в сочетании с другими строительными и отделочными материалами помогут акцентировать внимание на стиле помещения. Изготовить продукцию в правильных пропорциях поможет компьютерная графическая обработка или изображение в формате 3 D, позволяющие создать изображение будущей детали и внести необходимые изменения.

Пищевая сталь не окисляется, не позволяет размножаться болезнетворным микроорганизмам, хорошо поддается санитарной и термической обработке. Стоимость изделий под заказ зависит от марки стали, назначения, условий эксплуатации и сложности рабочего процесса.

К концу 20-х годов нержавеющая сталь была признана наиболее универсальной и практичной по сравнению со сталью, не содержащей в своем составе хрома.

На сегодняшний день нержавеющей сталью называют любой вид стали, содержащий в себе достаточный процент хрома, способствующего образованию самобновляющейся пленки окиси хрома вокруг стали, на уровне атомов, которая и защищает железо от ржавчины.

В наше время производители нержавеющей стали применяют в производстве новые усовершенствованные технологии и уже далеко ушли от своих талантливых предшественников из 20-ых годов. Теперь потребители нержавеющей стали могут себе позволить приобрести качественную продукцию по значительно более доступным ценам, нежели в прошлом веке.

И тем не менее, качество нержавеющей стали при доступности цен стало еще более высоким: теперь нержавеющая сталь — это не только синоним высокой сопротивляемости к
Коррозии, но и особая прочность, способность к формоизменениям, эстетичный внешний вид, а также минимальная потребность в техническом обслуживании.. .

Всего различают пять больших групп нержавеющих сталей определяемых их микроструктурой. Наиболее распространенными являются три:
•Аустенитные (Austenitic) — не магнитная сталь с основными составляющими 15-20% хрома и 5-15% никеля который увеличивает сопротивление коррозии. Она хорошо подвергается тепловой обработке и сварке. Обозначаются начальной буквой A. Именно аустенитная группа сталей наиболее широко используется в промышленности и в производстве элементов крепежа.
•Мартенситные (Martensitic) — значительно более твердые чем аустетнитные стали и могут быть магнитными. Они упрочняются, закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям, и находят применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении. Больше поддвержены коррозии. Обозначаются начальной буквой С.
•Ферритные (Ferritic) стали значительно более мягкие чем мартенситные по причине малого содержания углерода. Они также обладают магнитными свойствами. Обозначаются начальной буквой F.

Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50 %.

Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов.

В сильных кислотах (серной, соляной, фосфорной и их смесях) применяют сложнолегированные сплавы с высоким содержанием Ni и присадками Mo, Cu, Si.