Что такое металл нержавейка

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

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

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.

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:

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

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

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

Аустенитный класс

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

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

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

Краткие характеристики некоторых видов аустенитных нержавеющих сталей:

Источник

Нержавеющие стали

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

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

Физические свойства

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

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

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

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

Химический состав

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

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

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

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

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

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

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

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

Классификация нержавеющих сталей

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

Детали из нержавеющей стали

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

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

Область применения нержавеющих сталей

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

Деталь автомобиля из нержавеющей стали

Выделим основные сферы использования нержавеющих сплавов:

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

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

Источник

Марки нержавеющей стали: расшифровка и характеристики импортных и российских марок нержавейки

Статья обновлена и дополнена: 29 Мая, 2021

Что такое нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь – это сплавы на основе железа с различными примесями. Чаще всего легирующими добавками являются углерод, хром, никель, титан, ниобий. Каждый из элементов придает сплаву новые физико-механические свойства, тем самым повышая его прочность или увеличивая пластичность. Главное преимущество нержавейки – сопротивление коррозии, этим своим свойством она обязана хрому, который присутствует в составе каждого нержавеющего сплава. Достаточное количество этого элемента обеспечивает антикоррозийные свойства металла.

Присутствие никеля придает сплаву множество важных качеств: пластичность, жаропрочные свойства, повышает качество свариваемости, снижает скорость распространения коррозии. С приобретением антикоррозийных свойств нержавейка не уступает по прочности обычной стали. Нержавейка сохраняет все ценные качества металлов: она одновременно прочна и пластична, хорошо поддается обработке: резке, сварке, прокату, растяжению, гибке. За счет хороших показателей нержавейку применяют для изготовления нержавеющего металлопроката. Все марки нержавейки изготавливаются в соответствии с ГОСТ 5632-2014.

Расшифровка маркировки сталей

Легированные стали – те, в которые вводят специальные химические элементы: никель, хром, кобальт, титан, вольфрам. Их добавление в состав стали служит для воздействия на структуру металла и получения улучшенных свойств. Маркировка сталей зависит от химического состава. В начале указываются цифры, обозначающие содержание углерода в сотых долях процента (ГОСТ 4543-2016). Далее стоят буквы, которые обозначают легирующие элементы. В наименованиях марок стали и сплавов химические элементы обозначены следующими буквами:

Если буква А стоит в конце маркировки, то это говорит о том, что сталь относится к высококачественной. Буква Ш ставится в конце маркировки у особо высококачественных сталей.

После буквы иногда стоят цифры, обозначающие содержание легирующего элемента в процентном соотношении. При отсутствии цифры содержание элемента составляет не более 1%.

В начале маркировки инструментальных легированных сталей на первом месте стоит цифра, обозначающая среднее содержание углерода в средних долях процента (ГОСТ 5950-2000). Если она не указана, то процентное содержание составляет 1% и более. Далее обозначение нержавеющей стали совпадает с конструкционными сталями.

Иначе маркируются сорта нержавеюющей стали специального назначения. В начале ставится буква, обозначающая назначение стали:

После идут цифры, обозначающие среднее число основного легирующего элемента.

Классификация марок нержавейки

В разных странах классификация нержавейки отличается, но есть общие схожие принципы, по которым происходит разделение нержавеющей стали на несколько видов:

Аустенитная нержавеющая сталь

К аустенитной группе относятся сплавы с повышенным содержанием хрома и никеля. Аустенитная нержавейка отличается повышенной прочностью и гибкостью, легко поддается разным видам обработки и имеет повышенные антикоррозийные свойства. Нержавейка этого типа нашла свое применение в промышленности. Аустенитная сталь относится к немагнитным металлам.

Эта группа делится на несколько видов нержавейки:

А1 – сталь, содержащая большое количество серы. За счет этого имеет самый низкий показатель антикоррозийности.

А2 – самая часто используемая марка нержавейки. Легко поддается сварке, не теряет своих свойств при низких температурах. Из недостатков можно отметить то, что данная сталь не выдерживает агрессивную кислую среду.

А3 – улучшенная версия стали А2. В состав добавлены компоненты, позволяющие нержавейке не менять своих свойств при высоких температурах и в кислой среде.

А4 – сплав с добавлением в состав молибдена (до 3%). Преимущественно используется в судостроении, так как сталь характеризуется высоким уровнем сопротивления в кислой среде.

А5 – имеет практически такие же свойства, как и А4. Отличаются между собой только соотношением добавок в составе сплава. Нержавейку данного типа используют для повышенного сопротивления сверхвысоким температурам.

Ферритная нержавеющая сталь

В группе ферритных сплавов повышено содержание хрома в составе, оно достигает 20%. Из-за этого этот тип нержавеющей стали иногда называют «хромистым». Химический состав ферритной нержавейки устойчив к агрессивной внешней среде. Ферритные марки стали обладают магнитными свойствами. Нержавейка ферритного типа широко применяется в промышленности, так как она относительно дешевая.

Мартенситная нержавеющая сталь

Особым типом нержавеющих сталей являются мартенситные сплавы. Они отличаются высокими показателями прочности и износоустойчивости. Мартенситные марки стали в своем составе минимальное количество вредных веществ, которые не выделяются при нагревании. К мартенситным сплавам относится жаропрочная коррозионная сталь.

Дуплексная нержавеющая сталь

Последний вид нержавеющей стали, который сочетает в себе свойства всех остальных групп, – дуплексные сплавы. Инновационные стали разрабатываются индивидуально, в зависимости от потребностей заказчика.

Разновидности нержавеющей стали не ограничиваются вышеперечисленными, так как любое процентное изменение веществ в составе может привести к созданию нового типа нержавейки.

Применение нержавеющей стали

Раньше нержавейка применялась только на промышленных производствах, но по истечении времени нержавеющую сталь широко используют в разных сферах нашей жизни.

К основным сферам относятся:

Пищевая нержавейка

Широкое применение получили марки нержавеющей стали для пищевой промышленности AISI 304, AISI 304L, AISI 316, AISI 316L, AISI 316Ti, AISI 321, AISI 430.

Нержавеющая медицинская сталь

Огромную роль играет нержавеющая сталь в медицине. Из нее изготавливают медицинские инструменты, посуду и другие необходимые приспособления. Под понятием «медицинская нержавейка» подразумевается сталь марки 12Х18Н10Т, такая сталь абсолютно безопасна для человека. Ее используют в медицинской и пищевой промышленности. У нее есть несколько преимуществ перед другими сплавами:

Зарубежные марки нержавеющей стали

200-я серия: AISI 201 и AISI 202

Нержавеющая сталь AISI 201 и AISI 202 применяется при изготовлении бытовых домашних приборов, трубопроводов и строительных конструкций.

Между собой марки отличаются процентным соотношением добавок. У AISI 201 в составе большее количество углерода, серы, марганца и меди, за счет чего достигаются высокие показатели прочности и пластичности стали. В составе AISI 202 увеличено количество никеля. AISI 201 считается улучшенной версией AISI 202. При эксплуатации стали в умеренно агрессивной среде обе марки не теряют своих физических свойств.

Российский аналог AISI 201 — 12Х15Г9НД
Российский аналог AISI 202 — 12Х17Г9АН4

Марки нержавеющей стали 300-й серии

По своему химическому составу эта серия может относиться к аустенитной или дуплексной группе сплавов. Тип нержавейки зависит от процентного содержания основных добавок: углерода, никеля, хрома, титана. Данная серия является универсальной. За счет хороших показателей прочности, износоустойчивости и антикоррозийности, нержавейка этой группы имеет высокий спрос на рынке.

AISI 301

AISI 301 относится к немагнитным сталям. Имеет высокий уровень прочности и обладает пластичностью. Марка 301 нашла свое применение в средах с пониженной агрессивностью. Чаще всего ее используют в условиях стандартного воздействия атмосферы, например, при изготовлении деталей для автомобилей и железнодорожного транспорта, бытового оборудования и медицинской техники.

Химический состав и расшифровка AISI 301, %

Российский аналог AISI 301 — 15Х17Н7

AISI 302

Для изготовления пружин и стопорных колец используется нержавеющая сталь AISI 302. Материал характеризуется высокими показателями прочности и пластичности. Обладает стойкостью к образованию коррозии.

Химический состав и расшифровка AISI 302, %

AISI 420

Характеристики стали AISI 420: повышенный уровень износостойкости, жаропрочности и антикоррозийности. Стоимость сплава значительно ниже, чем у других марок из этой серии, так как в составе нет дорогих элементов.

Химический состав и расшифровка AISI 420, %

Такое сочетание элементов позволяет добиться хороших физических свойств нержавейки. Сплав относится к мартенситной группе. Эта марка востребована в разных отраслях промышленности: пищевой, химической, строительной.

Российский аналог AISI 420 — 40Х13

AISI 430

Сталь AISI 430 считается максимально устойчивым к коррозии сплавом. Марка относится к группе ферритных сталей. Сбалансированный состав и хорошие эксплуатационные характеристики стали преимуществами нержавейки AISI 430. Отсутствие дорогостоящих элементов делают сталь доступной и востребованной.

Химический состав и расшифровка AISI 430, %

Область применения AISI 430:

Российский аналог AISI 430 — 12Х17

AISI 439

AISI 439 – нержавеющая сталь, принадлежащая ферритной группе. Не содержит в составе никель и стабилизирована титаном. Характеризуется высокими показателями устойчивости к коррозии в разных среднеагрессивных и агрессивных средах.

Применяется марка AISI 439 в машиностроении, пищевой промышленности, архитектуре и строительстве. Из нержавейки изготавливают внутреннюю и наружную фурнитуру, сервисный инструмент.

Химический состав и расшифровка AISI 439, %

Наличие алюминия и титана в нержавеющей стали AISI 439, в соединении с уменьшенным содержанием углерода, гарантирует ей хорошие пластические и прочностные свойства.

Российский аналог AISI 439 — 08Х17Т

AISI 441

Сталь AISI 441 относится к группе ферритных сплавов. Нержавеющая сталь 441 стабилизирована титаном и ниобием. В составе находится большое количество хрома, благодаря чему является коррозионностойкой маркой нержавеющей стали. Преимущества марки AISI 441:

Химический состав и расшифровка AISI 441, %

Нержавеющая сталь AISI 441 применяется в автомобильной промышленности, в производстве теплообменников и труб, для строительства архитектурных элементов. Материал подходит для изготовления выхлопных систем. Сварка стали производится при низких температурах. Сплав может использоваться при температуре 500-800 градусов.

Отечественные марки нержавеющей стали

Современный рынок предлагает разные марки нержавеющей стали для применения в разных отраслях промышленности.

06ХН28МДТ

Нержавейка 06ХН28МДТ применяется для изготовления сварного химического оборудования, работающего при температуре до 80 градусов в средах повышенной агрессивности.

Химический состав и расшифровка 06ХН28МДТ, %

Сплав может подвергаться ручной и автоматической сварке.

Импортный аналог 06ХН28МДТ — AISI 904L

08Х17Н13М2Т

Одним из популярных вариантов отечественной нержавеющей стали является марка 08Х17Н13М2Т. Состав данной марки нержавейки отличается повышенным содержанием молибдена. Именно этот элемент увеличивает антикоррозийные свойства и позволяет не воспринимать воздействие агрессивной среде. Помимо этого, молибден повышает устойчивость к высоким температурам. Нержавеющая сталь этой марки характеризуется высокой пластичностью, легко подвергается формовке и не обладает магнитными свойствами.

Область применения марки 08Х17Н13М2Т:

Химический состав и расшифровка 08Х17Н13М2Т, %

Импортный аналог 08Х17Н13М2Т — AISI 316Ti

08Х18Н9

Сталь 08Х18Н9 – аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома. Широко распространенная марка нержавеющей высоколегированной стали. Нержавейка характеризуется высокими показателями жаростойкости и антикоррозийности. Сплав легко поддается сварке. Применяется при производстве стальных фальцев, арматуры, теплообменного оборудования.

Химический состав и расшифровка 08Х18Н9, %

08Х18Н10

Марка нержавеющей стали 08Х18Н10 также относится к аустенитной группе сплавов. Характеризуется повышенной прочностью, пластичностью и стойкости к сверхвысоким температурам. Сплав не имеет магнитных свойств.

Область применения 08Х18Н10

Химический состав и расшифровка 08Х18Н10, %

Импортный аналог 08Х18Н10 — AISI 304

08Х18Н10Т

Аналогом предыдущей марки является 08Х18Н10Т. Высоколегированная сталь этой марки относится к аустенитной группе. Это коррозионностойкий сплав, и он характеризуется высокими показателями жаропрочности. Магнитные свойства отсутствуют. Применяется для изготовления фальцев, теплообменного оборудования, деталей печной арматуры.

Область применения 08Х18Н10Т

Химический состав и расшифровка сплава 08Х18Н10Т, %

Импортный аналог 08Х18Н10Т — AISI 321

08Х22Н6Т

Нержавеющая сталь 08Х22Н6Т относится к аустенитно-ферритной группе сплавов. Является антикоррозийныс сплавом, не теряет свои свойства даже при использовании в агрессивной среде. Область применения этой марки нержавейки обширна, из нее изготавливают сварное оборудование и различные сосуды.

Химический состав и расшифровка 08Х22Н6Т, %

К нержавеющей стали марки 08Х22Н6Т можно применять любой вид сварки. Сварной шов также защищен от появления ржавчины и внешнего механического воздействия.

10Х17Н13М2Т

Сталь 10Х17Н13М2Т относится к группе аустенитных сплавов. В основном, эта марка применяется при изготовлении сварных конструкций, которые используются в агрессивной среде. Нержавеющая сталь сохраняет свои физические свойства и характеристики даже при высоких температурах (до 600 градусов).

Химический состав и расшифровка 10Х17Н13М2Т, %

К нержавеющей стали этой марки можно применять любые виды сварки: ручная, автоматическая электродуговая, газовая.

Импортный аналог 10Х17Н13М2Т — AISI 316Ti

10Х18Н10Т

Жаропрочная нержавеющая сталь 10Х18Н10Т применяется для изготовления деталей сварной аппаратуры, работающей в агрессивной среде. Подходит для производства печного оборудования, теплообменников и труб.

Химический состав и расшифровка 10Х18Н10Т, %

Источник