Когда сталь считается нержавеющей

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

Нержавеющие стали

Нержавеющие стали объединяет общая черта — содержание хрома, никеля, молибдена, титана. Механические и эксплуатационные свойства различных типов коррозионностойких сталей зависят в первую очередь от их состава и регламентируются ГОСТ5582-75. Правильный выбор марки  гарантирует длительный и успешный срок службы изделия.

Категории и технические характеристики

Постоянное увеличение использования нержавеющей стали во многих отраслях промышленности связано с ее уникальными характеристиками:

• высокое сопротивление коррозии,
• высокая прочность,
• хорошая свариваемость,
• прекрасная перерабатываемость холодной штамповкой.

Существует пять основных категорий нержавеющей стали на основании их микроструктуры: Аустенитные (Austenitic), Ферритные (Ferritic), Дуплексные, Мартенситные (Martensitic), Жаропрочные.

Аустенитные — не магнитные и в дополнение к хрому содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. Аустенитные нержавеющие стали — наиболее широко используемая группа нержавеющих сталей. С повышенным содержанием хрома до 20 % — 25 % и никеля до 10 % — 20 %, аустенитные нержавеющие стали лучше сопротивляются окислению при высоких температурах и могут использоваться для изготовления элементов печей, подвергающихся высокотемпературному нагреву.

• Ферритные — магнитные, имеют низкое содержание углерода и хром как главный элемент, обычно на  уровне 13 % — 17 %.
• Дуплексные нержавеющие стали имеют смешанную, ферритно-аустенитную структуру. хрома изменяется от 18 % до 28 %, а никеля от 4,5 % до 8 %. Дуплексные сорта находят свое применение в в агрессивных хлорсодержащих средах,
• Мартенситные сорта магнитные, содержат обычно 12 % хрома и среднее содержание углерода. Они прочняются, закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям, и находят поэтому применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении.
• Жаропрочные стали имеют содержание хрома обычно 17 % с добавлением никеля, меди и ниобия. Поскольку эти стали могут быть упрочнены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов, шпинделей клапанов и для космической техники.
• Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95% используемых нержавеющих сталей. Из ферритных марок наиболее широко используется марка 430, т.н. «безникелевые» нержавейки. Они имеют хорошие прочностные и механические характеристики, что обеспечивается высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода, и низкую себестоимость по сравнению с хромо-никелевыми нержавейками.

Среди аустенитных марок широкое распространение получила марка 304, которая является наиболее универсальной и широко используемой из всех марок нержавеющих сталей. Её ещё обозначают 18-10 (пищевая).

В последние годы стали 300-й серии постепенно уступают позиции экономически более эффективным аустенитным сталям серии 200, в которых дорогостоящий никель частично заменен на марганец и азот.

Эти марки нержавеющих сталей активно производятся и предлагаются на рынке индийскими предприятиями. Ведь именно им отдается первенство в разработке этих марок.

Механические свойства нержавеющих сталей позволяют снизить толщины используемых материалов, таким образом сокращая материалоемкость без снижения прочностных характеристик. Аустенитные и Дуплексные сорта не теряют прочности и при низких температурах, и позволяют использовать меньшие толщины по сравнению с углеродистыми сталями, достигая существенной экономии.

Предлагаемые рынком листы могут иметь следующие типы поверхностей:

• матовая;
• матовое зеркало;
• зеркало;
• шлифованная;
• мелкая шлифовка;
• покрытие защитной пленкой.

 Применение нержавеющих сталей в бытовой технике

Уникальность поверхности нержавеющей стали в её плотности, она не имеет пор и микротрещин для проникновения грязи или бактерий. Простота ухода и очищения, её экологическая нейтральность и стойкость к воздействию агрессивных веществ по сравнению с другими материалами делает её незаменимой для изготовления бытовых плит и другой кухонной техники. Важным фактором является хорошая и гладкая (без изломов, неровностей и царапин) поверхность металла.

Уже сейчас существуют и, определенно, будут ужесточены в будущем строгие ограничения на растворимость тяжелых металлов, имеющихся в материале, из которого изготовлено оборудование, находящееся в контакте с пищевыми продуктами.

Согласно европейским нормам, количество хрома и никеля, растворенного из стали в ходе стандартного теста по ISO 6486/1, допускается не выше 2 мг/дм2. Для аустенитных сталей количество растворенных никеля и хрома меньше чем 0,02 мг/дм2, т.е.

около 1% от допустимого значения.

 К пищевым коррозионно-стойким сталям относят следующие марки

Марка стали по ГОСТ 5632-72	Аналог по ASTM А240/А 240М-05а
08Х18H10	304
08Х18Н10Т	321
12Х18Н10Е (Т)	303

 Цвета побежалости сталей

Железные сплавы, в том числе и коррозионностойкие, при нагревании покрываются тонкой пленкой железных окислов самых разнообразных цветных оттенков и появляются цвета побежалости, которые соотносятся с определенными температурами нагрева. Есть сплавы, так называемые «жаропрочные», у которых температура начала образования окислов выше, чем у других сплавов, однако такие марки не относятся к пищевым и очень дороги по причине высокого содержания никеля.

 Для углеродистой стали 

Температура нагрева	Цвет побежалости
220	светло-желтый
240	темно-желтый
255	коричнево-желтый
265	коричнево-красный
275	пурпурно-красный
285	фиолетовый
295	васильково-синий
315	светло-синий
330	серый

  Для нержавеющих сталей

Температура	12Х18Н9Т	ХН75МБТЮ
300	светло-соломенный	—
400	соломенный	светло-желтый
500	красновато-коричневый	желтый
600	фиолетово-синий	коричневый
650	синий	синий
750	—	голубой

Главное же, существенное влияние на цвет поверхности оказывает продолжительность нагрева. И действительно, более или менее продолжительной обработкой можно вызвать посинение стали при температуре более низкой, чем необходимой для появления даже соломенно-желтого цвета.

Заводы-изготовители нержавеющих сталей

В настоящий момент для потребителей и продавцов нержавеющим прокатом есть фактически три источника поставок: коррозионностойкая сталь российского производства, высококачественный металл от европейских и южно-американских производителей и прокат из Индии и Юго-Восточной Азии.

В связи с нестабильностью цен на никель в настоящее время производители переориентируются на отличные от 300-й серии марки стали. Для КНР это в первую очередь ферритные стали, не содержащие никель вовсе, для Индии и коммерческих предприятий в Китае — 200-я серия с пониженным содержанием никеля и дополнительными присадками, снижающими твердость сплава и повышающими его коррозионно-стойкие свойства.

В настоящее время рынок между сериями сталей поделен неравномерно. Наиболее широко традиционно применяется самая дорогостоящая 300-я серия (такие марки, как AISI 304, AISI 316, AISI 321, AISI 310 S, AISI 309 S и другие), наиболее ограничено применение малознакомой отечественному производителю 200-й серии.

Сталь марок этой серии за последние годы в результате исследований и экспериментов претерпела значительные изменения в химии и технологическом процессе прокатки и в настоящий момент заслуживает более пристального внимания. Стали 200 группы дешевле AISI 304 приблизительно на 16-17% . Еще дешевле сталь AISI 430 (безникелевая) — порядка 50% по отношению к AISI 304. С ростом цен на никель эта разница может возрастать еще больше.

Однако применение этой марки стали до сих пор остается спорным по отношению к пищевым продуктам и в медицинской технике.

Заводы-изготовители России

• Челябинский металлургический завод»,
• Волгоградский металлургический завод Красный Октябрь»,
• Ижорские заводы

Заводы-изготовители Европы

•    Acerinox, S.A. Испания,
•    Marcegaglia S.p.A, Италия,
•    Arcelor Stainless Int. Франция,
•    Outokumpu Stainless, Финляндия,
•    ThyssenKrupp, Германия.

Юго-Восточная Азия

•    Jindal Stainless, Индия,
•    Zhejiang Baocheng Stainless Steel Manufacture Co., Ltd. Китай,
•    Jiangsu Xi’erfa Group Co., Ltd.Китай,
•    YUSCO(Yieh United Steel Corp.) Тайвань,
•    NISCO (Taiyuan Iron & Steel Group) Company Ltd , Китай

Источник: https://engitime.ru/metallicheske-materiali/nerzhaveyushhie-stali.html

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:

1. Высокая прочность. Изделия, изготовленные нержавейки отличаются повышенной прочностью в сравнении с аналогами. Благодаря устойчивости к физическим нагрузка, изделия не повреждаются и не теряют начальную форму. Качественная сталь сохраняет надежность более десяти лет.
2. Устойчивость к агрессивной внешней среде. Подобная сталь практически не подвержена изменениям в связи с условиями окружающей среды. Это позволяет длительное время сохранять эксплуатационные свойства изделия.
3. Жаропрочность. Изделия из нержавейки устойчивы к высоким температурам, даже при воздействии открытого огня. Также не меняя форму, размеры и свойства при значительных перепадах температур.
4. Экологичность. Антикоррозийные свойства препятствуют процессу окисления. Кроме того, материал  не содержит в составе вредных компонентов, поэтому широко применяется в пищевой промышленности.
5. Антикоррозийные свойства. Главное свойство, которым обладает такая сталь, это препятствие возникновению ржавчины. Причем сплав не поддается коррозии даже после воздействия кислот или щелочей.
6. Внешний вид. Внешний вид изделий из нержавейки качественно отличается от предметов из других материалов. Сталь имеет чистый, блестящий вид, который не меняется после длительного срока эксплуатации.
7. Податливость. Подобный сплав легко обрабатывать, и изготовление из него предмета желаемой формы не составляет труда.

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:

1. Ферритные. Данная группа сталей характеризируется высоким содержанием хрома, обычно более 20%. Поэтому иногда этот тип называют хромистым. Такой химический состав способствует высокой устойчивости к агрессивной внешней среде. Сплавы этой группы обладают магнитными свойствами. Стали ферритной группы относительно дешевые, широко используются в промышленности, уступая лишь аустенитным.
2. Аустенитные. Группа противокоррозионных сплавов, которые отличаются высоким содержанием хрома и никеля. За счет этого они отличаются повышенной прочностью и гибкостью в сравнении с аналогами. Также легко поддаются сварке и устойчивы к коррозии. Наиболее широко используемые в промышленности. Относятся к немагнитным металлам.
3. Мартенситные. Особый тип нержавеющих сплавов. Отличается повышенной прочностью и износоустойчивостью. Не подвержены воздействию высоких температур, при этом содержат минимальную часть вредных компонентов, которые не выделяют паров при интенсивном нагреве. К этой группе относят жаропрочную коррозионностойкую сталь.
4. Комбинированные. Особый тип стали, комбинирующий свойства вышеуказанных групп. Такие инновационные стали разрабатываются индивидуально в зависимости от требуемых заказчиком свойств. На сегодняшний день выделяют аустенитно-ферритные и аустенитно-мартенситные стали.

Детали из нержавеющей стали

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

1. А1 – сталь, содержащая в составе значительную часть серы, из-за чего более подвержена коррозии чем остальные.
2. А2 – наиболее широко используемая марка. Легко поддается сварке без потери физических свойств. Морозостойкая, но подвержена коррозии в агрессивной кислой среде.
3. А3 – производная от А2, но с добавлением стабилизирующих компонентов. Отличается повышенной устойчивостью к высокой температуре и кислой среде.
4. А4 – сплав с добавление молибдена (до 3%). Характеризуется сопротивлением кислой среде. Широко используется в судостроении.
5. А5 – схожа с маркой А4. Отличается лишь соотношением стабилизирующих компонентов. Производиться для повышенного сопротивления высоким температурам.

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:

1. Машиностроение. Нержавейка массово используется для производства автомобилей, промышленных станков и различных агрегатов. Обычно применяются ферритные и аустенитные типы.
2. Химическая промышленность. Химическая промышленность сопровождается использованием агрессивных веществ, для содержания которых требуется специальное оборудование. Для его производства применяют аустенитные сплавы. Производственные емкости, трубы и сосуды не подвергаются воздействию химикатов и не теряют эксплуатационных свойств.
3. Энергетика. В сфере электроэнергетики используются только высокопрочные материалы, так как прочность и надежность рабочих узлов имеют особую важность.
4. Целлюлозно-бумажная промышленность. Практически все оборудование в этой сфере изготавливается из высококачественной нержавейки.
5. Пищевая промышленность. К производству, хранению и перевозки продуктов питания выставлены повышенные требования. Поэтому при изготовлении оборудования можно использовать только стекло, несколько видов пластика и нержавейки. Это обеспечивает повышенный уровень гигиены.

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.

1. Авиационно-космическая сфера. Особые типы нержавейки стали применять для постройки самолетов, ракет и космических кораблей.
2. Строительство. Нержавейка широко используется в строительстве и в дизайне. Такие листы не поддаются царапинам и не оставляют следов от рук.

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

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/nerzhaveyushhie-stali.html

Коррозионностойкая сталь. Марки стали: ГОСТ. Нержавеющая сталь — цена

Ежегодно из-за коррозии пропадает очень много металла. Однако ещё больший ущерб наносит выход из строя металлических изделий в результате коррозионного воздействия. Затраты, необходимые для замены деталей либо текущего ремонта приборов, автомобилей, морских и речных судов, аппаратуры, применяемой в химическом производстве, во много раз превышают стоимость материала, пошедшего на их изготовление.

Значительными бывают и потери косвенные. К таковым можно отнести, например, утечку газа или нефти из поврежденных коррозией трубопроводов, порчу продуктов питания, разрушение строительных конструкций и многое другое. Поэтому борьба с коррозией металла имеет первостепенное значение.

Почему происходит разрушение металлических материалов?

Прежде чем перейти к вопросу о том, что такое коррозионностойкая сталь, давайте разберемся с понятием коррозии и сутью данного процесса.

В переводе с латинского corroder – разъедание. Медленное самопроизвольное разрушение металлов и сплавов на их основе, происходящее под химическим воздействием окружающей среды, именуется коррозией. Причиной такого разрушения является химическое взаимодействие (окислительно-восстановительные реакции) металлических материалов с газообразной либо жидкой средой, в которой они находятся.

Что такое коррозионностойкие стали и сплавы?

Изделия из нержавеющей и жаропрочной стали либо их сплавов предназначены для работы в агрессивных средах при высоких или обычных температурах. Поэтому основное требование, предъявляемое к материалам этой группы – жаростойкость (сопротивление воздействию газовой среды либо пара высоких температур) или коррозионная стойкость (наличие способности эффективно противостоять воздействию агрессивных факторов при обычной температуре).

Коррозионная стойкость свойственна металлическим изделиям, на поверхности которых в агрессивной среде образуется прочная пассивирующая пленка, препятствующая проникновению в более глубокие слои металла и взаимодействию с ними агрессивного вещества.

Иными словами, коррозионностойкая сталь – это сталь, обладающая стойкостью к воздействию межкристаллитной, химической, электрохимической и иной коррозии.

Классификация по типу микроструктуры: аустенитный класс нержавеющей стали

Сопротивляемость этого класса коррозионному воздействию увеличивается за счет элементов легирования никеля (от 5 до 15 %) и хрома (от 15 до 20 %).

Аустенитные сплавы нечувствительны к межкристаллитной коррозии при условии, что содержание в них углерода будет меньшим, чем предел его растворимости в аустените (0,02-0,03 % и менее). Немагнитны, хорошо подвергаются сварке, холодной и горячей деформации.

Обладают отличной технологичностью. Это лучшая сталь для изготовления элементов крепежа, сварных конструкций и применения в различных отраслях промышленности.

Нержавеющие стали, входящие в мартенситный класс, могут быть магнитными и имеют более высокие — в сравнении с аустенитными — показатели максимальной твердости. Упрочнение достигается путем закалки и отпуска. Хорошо подходят для производства изделий, предназначенных для использования в средах средней и слабой интенсивности (например, ряда изделий пищевой промышленности или производства лезвий для бритвенных приборов).

Ферритный класс

При высокой коррозионной стойкости свойства этих марок сходны с низкоуглеродистой сталью. Среднее содержание хрома составляет 11-17 %. Используются в производстве бытовой техники, элементов архитектурного декора интерьера, кухонной утвари.

Аустенитно-ферритный класс

Коррозионностойкие нержавеющие стали данного класса отличаются сниженным содержанием никеля и высоким показателем содержания хрома (от 21 до 28 %). В качестве дополнительных легирующих элементов выступают ниобий, титан, медь. После проведения термической обработки соотношение феррита и аустенита — примерно один к одному.

По прочности аустенитно-ферритные стали превышают аустенитные в два раза. При этом они пластичны, хорошо противостоят ударным нагрузкам, имеют низкий уровень коррозионного растрескивания и высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии. Рекомендованы для использования в строительстве, обрабатывающей промышленности, для изготовления изделий, которые будут контактировать с морской водой.

Аустенитно-мартенситный класс

хрома от 12 до 18 %, никеля — от 3,7 до 7,5 %. Дополнительные элементы – хром и алюминий. Упрочняются путем закалки (t > 975 °С) и последующего отпуска (t = 450-500 °С). Аустенитно-мартенситные нержавеющие стали хорошо свариваются и имеют высокие механические свойства.

Нержавеющая сталь: цена (факторы, влияющие на формирование)

В состав устойчивых к коррозии металлов входят дорогостоящие легирующие элементы, такие как хром, никель, титан, молибден. Их стоимость является определяющей при ценообразовании.

Поскольку другие марки (углеродистые, конструкционные, шарикоподшипниковые, инструментальные и т. д.) содержат перечисленные элементы в гораздо меньших количествах, то в сравнении с ними стоимость коррозионностойких сталей всегда более высокая.

Однако цена может меняться в зависимости от конъюнктуры рынка и затрат, требуемых на производство нержавейки.

Механические свойства

Марки коррозионностойких сталей должны иметь механические свойства, отвечающие требованиям установленных стандартов на изготовление. К ним относятся:

• максимальная твердость по шкале Бринеля (HB);
• относительное удлинение (%);
• предел текучести (H/мм2);
• сопротивление на разрыв (H/мм2).

После производства каждая партия (плавка) товарной продукции проверяется на соответствие механических свойств и микроструктуры марки стали ГОСТу. Результаты лабораторного исследования образцов указываются в сертификате на изготовление.

Система обозначений марок стали

В различных странах мира выпускается обширный сортамент сплавов и сталей. При этом пока не существует единой международной системы их маркировки.

В Соединенных Штатах Америки действует сразу несколько систем обозначения. Такое положение, обусловленное наличием большого числа организаций по стандартизации (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), создает определенные трудности для партнеров, контрагентов и заказчиков металлопродукции американских производителей из других стран.

В Японии стали маркируются буквами и цифрами, указывающим на их группу (низколегированные, высоколегированные, сплавы специального назначения, среднелегированные, качественные, высококачественные и др.), порядковый номер в ней и свойства металла.

В странах Европейского Союза обозначения регламентирует стандарт EN 100 27, определяющий порядок, согласно которому присваивается наименование и порядковый номер.

В Российской Федерации действует разработанная во времена Советского Союза буквенно-цифровая система, в соответствии с которой и обозначаются марки стали. ГОСТ предписывает указывать каждый легирующий химический элемент, входящий в состав металла, прописной русской буквой.

Для марганца это Г, кремния – С, хрома – Х, никеля – Н, молибдена – М, вольфрама – В, ванадия – Ф, титана – Т, алюминия – Ю, ниобия – Б, кобальта – К, циркония – Ц, бора – Р.

Цифры, следующие за буквой, указывают содержание легирующих элементов в процентах. Если в составе стали содержится меньше 1 % легирующего элемента, то цифра не проставляется, при содержании от 1 до 2 % после буквы ставят 1. Указанное в начале марки двузначное число необходимо для обозначения среднего содержания углерода в сотых долях процента в пределах марочного состава.

Сортамент продукции, выпускаемой из нержавейки

Коррозионностойкая сталь используется для производства следующей продукции:

• термически обработанных травленых и полированных листов;
• термически обработанных нетравленых листов;
• термически необработанных и нетравленых листов;
• тепло-, холодно- и горячедеформированных бесшовных труб;
• стальных горячекатаных полос общего назначения;
• калиброванных шестигранников;
• кругов нержавеющих;
• проволоки нержавеющей (термически обработанной и холоднотянутой);
• отливок со специальными свойствами;
• поковок;
• иных видов, на которые разработаны ГОСТы и технические указания (ТУ).

Область применения

Являясь одним из лучших образцов прочности, эстетичности, стойкости к воздействию разрушительной силы коррозии и высоких температур, пригодности к вторичному использованию и долговечности эксплуатации, обладая отвечающим всем санитарно-гигиеническим требованиям отличным качеством обработки поверхности, коррозионностойкая сталь широко применяется практически во всех сферах хозяйственно-экономической деятельности.

Нержавейка пользуется высоким спросом в нефтехимической, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности, в строительной отрасли, электроэнергетике, судостроении и транспортном машиностроении, в сферах приборостроения и охраны окружающей среды.

Эффективность и долговечность изделий, изготовленных из нержавеющей стали, определяется правильным выбором её класса и марки, пониманием физико-химических свойств и строения микроструктуры. Используя металлы, устойчивые к разрушительному воздействию коррозии, в точном соответствии с их свойствами, мы получаем возможность воспользоваться всеми неоспоримыми преимуществами современных технологий.

Источник: https://FB.ru/article/148579/korrozionnostoykaya-stal-marki-stali-gost-nerjaveyuschaya-stal---tsena

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.

Все добавляемые к стали элементы влияют на ее качества. Для того чтобы получить материал, устойчивый к появлению коррозии и обладающий высоким уровнем прочности, добавляется:

• 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/

Как определить нержавеющую сталь: способы и материалы

Нержавеющая сталь – наименование группы железных сплавов, в состав которых добавлены коррозионностойкие металлы. В качестве добавок используют углерод, титан, медь, а также в состав входят от 12 до 25 % хрома и никеля. Легированные стальные сплавы не подвержены коррозионным поражениям, устойчивы к воздействию влаги, агрессивных сред, щелочей и кислот.

Из нержавейки производят посуду, ножи, элементы станков, автомобилей и промышленного оборудования, особенно в химической и нефтепромышленности. Такой лом принимают по высокой цене, которая зависит от состава. Наиболее дороги сплавы с повышенным содержанием никеля (от 10 %). Чтобы получить максимальную прибыль от сдачи металлолома, важно знать, как определить нержавейку?

Металлы и сплавы, которые часто путают

Серебристый сплав железа и хрома подходит для производства кухонной утвари, медицинских инструментов, подшипников, режущих элементов и т.д. Но эти предметы также изготавливают из следующих материалов:

• никелированная латунь (белый сплав меди с содержанием цинка более 25 %);
• мельхиор (серебристо-белый металл из сплава меди с никелем);
• белая медь (сплав, содержащий не менее 25 % никеля).

Полированный алюминий, нихром, нейзильбер и другие сплавы, используемые для производства посуды, ножей, бижутерии, легко спутать с легированной сталью. Несмотря на сходный состав и высокое содержание никеля, в пункте сбора металлолома их легко отличат и не примут по желаемой цене. Определить, алюминий или нержавейка попала к вам в руки, можно несколькими способами: химическими, механическими и др.

Анализ с помощью магнита

В лабораториях крупных пунктов приема установлен спектрометр – оптический прибор для спектроскопических исследований. Он оснащен интерферометром для оценки интенсивности спектральных линий и измерения длины волн. Полученные данные обрабатывает компьютер, выдавая точное заключение о составе сплава.

Если нужно определить нержавейку в домашних условиях, используют подручные, но относительно надежные средства. Одно из них – магнит: принято считать, что нержавейка не магнитит. Однако этот метод диагностики недостаточно точен, ведь мартенситные и ферритные сплавы имеют магнитные свойства.

С помощью магнита можно определить только аустенитные и аустенитно-ферритные сплавы с высоким содержанием хрома и никеля. Из них производят посуду, сантехническое и холодильное оборудование, тару для пищевых жидкостей и т.д. Вопреки распространенному мнению, точно определить нержавейку магнитом нельзя, но можно приблизительно выявить ее разновидность.

Определяем пищевую нержавейку

Как указано выше, магнит помогает определить пищевую нержавейку в домашних условиях. Не реагируют на соприкосновение с ним сплавы с низким содержанием углерода и большим количеством никеля в составе. Нержавеющая сталь с высоким содержанием углерода (более 0,9 %) обладает магнитными свойствами и запрещена к применению в пищевой промышленности.

Также, чтобы определить пищевую нержавейку, используют различные кислоты (лимонную, винную, уксусную и др.). Сплавы для применения в пищевой сфере содержат больше легирующих добавок, поэтому их поверхностная пленка крепче и почти не содержит железа.

Для дополнительной защиты от коррозии применяют пассивацию – метод обработки поверхности металла, в результате которой снижается его активность, и он не вступает в окислительные реакции.

Под действием перечисленных кислот нержавейка может покрыться легкой патиной, что и указывает на ее непищевое предназначение.

Типы и марки немагнитных сталей

Если происхождение изделия известно, по реакции с магнитом можно примерно определить тип нержавеющей стали. Следующие марки не магнитят:

• AISI 409 (аналог 08Х13) – из этой ферритной стали производят контейнеры для грузоперевозок, детали для выхлопной системы автомобиля и т.д. (пластичность и отсутствие магнитных свойств обусловлены предельно низким содержанием C – менее 0,03 %);
• AISI 304 (аналог 8-12X18H10) – из нее изготавливают предметы быта, а также посуду и оборудование для пищей и фармацевтической промышленности;
• 12Х21НБТ (ЭИ8П) – аустенитно-ферритная сталь для применения в средах средней агрессивности, из которой производят тару и оборудование для химической и фармацевтической промышленности.

Не магнитят нержавеющие стали марок AISI 402–420, которые содержат в своем составе от 11 д 14 % хрома и менее 0,07 % углерода.

Магнитная нержавейка

Магнитные свойства есть у стали AISI 430 (аналог 08Х17, в составе которой – от 15 % хрома). Из нее производят проволочные сетки, трубы для транспортировки нефтепродуктов, элементы технологических установок газа- и нефтепереработки. Марка стали AISI 630 содержит до 5 % никеля и хрома, а также большое количество добавок: меди, титана, молибдена. Ее применяют в приборостроении и металлургии.

Определить нержавеющую сталь можно, даже если она магнитная. Для этого поместите образец материала в 2 % уксус или другую агрессивную среду на 1–2 дня. Коррозионностойкие сплавы пройдут это испытание без видимых изменений, а металлы, подверженные коррозии, потемнеют.

Определить магнитную нержавеющую сталь в домашних условиях также поможет медный купорос. Предварительно зачистите поверхность металла наждачной бумагой, а затем нанесите несколько капель концентрированного вещества (ржавеющие сплавы покрываются красной пленкой).

Проверка искрой

Тест металла на цвет искры – распространенный способ сортировки металлолома, который используют даже специалисты. Определить марку нержавеющей стали можно по следующими факторам:

• количество искр и вспышек, которое прямо пропорционально объему углерода в составе сплава;
• цвет искр, которые указывает на состав металла (чем он светлее, тем выше вероятность, что перед вами – низкоуглеродистая сталь);
• наличие блестящих белых искр, которое указывает на высокое содержание титана в составе.

Для проведения теста необходима угловая шлифовальная машинка (болгарка). Начните шлифовать поверхность стали и проследите за реакцией. Достаточно точно определить металл или нержавейку помогут цвет, длина и форма искр.

«Желтый поток» или «белая вилка»

Существует много видов искр: «вилка», «веточка», «стрела» и др. Различать их учатся с опытом, но даже неподготовленный человек сможет отличить плотный и короткий поток вспышек от длинных и редких искр, характерных для нержавеющей стали. Наличие темных красных искр, выходящих из-под шлифовального круга, свидетельствует о высоком содержании никеля, карбида вольфрама и кобальта.

Если в процессе шлифовки появляется поток средней плотности, при этом искры у основания соломенно-желтые, а на конце белые, перед вами нержавеющая сталь. Длинный поток искр, достигающий 1,5 метров, указывает на наличие в составе азота. В этом случае несложно определить марку нержавеющей стали: азотистые легированные сплавы достаточно редки и их всего несколько (Nitrobe 77, Sandvik™ 14C28N, Böhler N680 и др.).

От чего зависит цена?

Низкоуглеродистые коррозионностойкие сплавы используют для производства самых разных изделий: лезвий, профилированных листов, кровельных материалов, медицинских принадлежностей. Лом нержавейки можно собрать при демонтаже старого забора, разборе старого холодильника, выбросе ненужной кухонной утвари и т.д. При этом потенциальный доход будет зависеть от таких факторов:

• вид стали (аустенитная, ферритная, мартенситная и др.);
• марка стали (AISI 304, AISI 630, 12Х21НБТ);
• вид металлопроката (листовой, сортовой, трубный);
• толщина листа;
• состав;
• качество.

Определить марку нержавейки и состав можно в лабораторных условиях, обратившись в надежный пункт приема. У нас есть необходимое оборудование для анализа состава, оценки качества и проверки радиационной активности цветного лома. Но предварительно оценить металлолом вы можете дома.

Как оценить качество?

Качество нержавеющей стали зависит от разных факторов – от количества добавок до способа соединения. В местах образования сварных швов антикоррозийные свойства металла значительно ухудшаются, что со временем приводит к появлению ржавчины и постепенному разрушению материала.

Окрашенные профилированные листы придется очищать от покрытия, шлифовать, повреждая защитный слой на поверхности. Соответственно, металл станет менее стойким к воздействию влаги, его качества ухудшатся, а потому и цена такого лома будет ниже. Предварительно оценить свойства стали можно соленым раствором.

Он не должен оставить пятен на поверхности высоколегированной стали. А от воды на некачественной нержавейке останутся желтоватые разводы.

Самые дорогие виды нержавейки

На стоимость влияет количество никеля в сплаве: у самых дешевых видов его содержание не превышает 5 %. Наиболее дороги высоколегированные сплавы с примесью никеля от 12 %. В числе дорогостоящего лома – сантехнические фитинги и кольца, проволока и различные электрические соединители (разъемы, переходники и др.). Также высоко ценят штейн (побочный продукт цветной металлургии) с содержанием никеля свыше 35 %, хотя его и относят к шлакам.

Но наиболее распространена марка стали A2 с содержанием примерно 10 % никеля и 18 % хрома. Обычно из нее производят предметы домашнего обихода. Чтобы узнать точную цену, посетите наш пункт приема: для оценки лома специалисты должны осмотреть металл, оценить степень засоренности, состав и свойства.

Источник: https://blog.blizkolom.ru/kak-opredelit-nerzhavejku

Нержавеющая сталь для ножей: плюсы и минусы, разновидности и свойства

Выбор марки и сплава металла — ключевой в производстве ножей. Именно от него зависит качество изделия, его устойчивость к износу и механическим повреждениям, удерживание заточки лезвия и прочее.

Нержавейка для ножей все чаще выбирается в качестве основного материала и причиной тому особые эксплуатационные и технические характеристики.

Чтобы понять актуальность такого выбора, необходимо разобрать все плюсы и минусы выбора материала, предварительно узнать их разновидности и ключевые свойства.

История создания нержавейки

Первые упоминания о нержавеющей стали датируются 1915 годом. Британская компания из Шеффилда заявила о создании уникального сплава, который не поддается коррозии, имеет превосходный внешний вид и устойчив к истиранию. По мнению создателей, это был отличный материал для столовых приборов, в том числе и режущих.

Естественно, споры касательно патента на нержавейку привлекли много внимания ведь, по сути, прародителем сплава была классическая высокоуглеродистая сталь, используемая по всему миру.

Несмотря на это, металл, по сути, имеет улучшенные технические показатели и ничего общего с производством высокоуглеродистого сплава не имеет.

С момента создания материала прошло уже более ста лет и его перестали считать изобретением для столовых приборов, а нержавейка для ножа используется при создании колюще-режущих предметов не только на кухне.

Преимущества, недостатки и основные конкуренты нержавейки

Нержавеющая сталь в производстве режущих приспособлений используется уже более сотни лет. За это время прямых аналогов изделия, которые отличались бы аналогичным техническими параметрами или ценой изобретено не было, поэтому ножи по-прежнему имеют три основных конкурента:

1. Ножи из сплавов черных металлов. Они подвержены коррозии, даже с учетом внешнего напыления, долговечность таких изделий под сомнением, в то время как нож из нержавеющей стали окисляется в десятки раз медленнее.
2. Керамические. Имеют пару критических недостатков: сложность обслуживания и невозможность рубки и резки плотных или твердых материалов. Нержавейка подобных недостатков не имеет.
3. Режущие инструменты из высокоуглеродистых материалов. Ключевым в производстве таких металлов остается добавление определенных компонентов. Стоит отметить, что сейчас на рынке представлен широкий спектр материалов нержавеющей стали, с добавлением высокоуглеродистых компонентов, поэтому сравнения с аналогами здесь не требуется.

Классическая нержавеющая сталь 3 мм, используемая при производстве (резке, ковке или наклепе) имеет ряд физических свойств, которые значительно превосходят аналоги. К преимуществам изделий из нержавейки можно отнести:

• простота обслуживания;
• дешевизна производства;
• возможность использования различных сплавов и марок стали;
• упругость материала;
• срок эксплуатации;
• устойчивость к воздействию естественных и химических окислителей.

Именно эти параметры остаются ключевыми в выборе ножа именно на основе нержавейки. Несмотря на весьма впечатляющие технические показатели, различные сплавы нержавеющих металлов имеют и недостатки:

• отсутствие привычного блеска,
• недостаточная упругость
• невосприимчивость к резким перепадам температур.

Фактически, многое зависит именно от выбранной в изделии разновидности нержавеющей стали.

Разновидности нержавейки

В зависимости от способа производства и доли используемого материала, нержавейка отличается по ряду характеристик. Практически все известные и популярные сплавы нержавеющей стали используются для создания ножей, но ключевым здесь остается способ эксплуатации, размеры и уровень нагрузки. Глупо утверждать, что кухонный нож и охотничий тесак имеют идентичную нагрузку. Именно поэтому в их производстве используют различные по характеристикам и зернистости сплавы.

В большинстве случаев именно зернистость указывает на тип металла. Специалисты в области сталеварения, кузнецы и профессионалы в области эксплуатации режущего инструмента могут отличить тип нержавейки по его внешнему виду, но для рядового пользователя остается загадкой метод производства и тип нержавеющей стали.

Всего можно выделить несколько основных видов стали, которые отличаются способом создания и обработки, эксплуатационными качествами и внешним видом:

Ферритный

Один из самых дешевых видов сплава, к которому относят хромистые (до 30% содержания) и низкоуглеродистые (не больше 0,1% содержания) составы. Простота обработки и неплохие эксплуатационные свойства делают его отличным выбором для производства статичных элементов.

Среди преимуществ: средняя прочность металла, пластичность и средняя плотность. Для такого материала разрушительный показатель — перепад температуры, что исключает возможность закалки.

Ферритный сплав редко используют для производства ножей, но его можно встретить в недорогих кухонных наборах.

Аустенитный или хромоникелевые

Сложность состава обуславливает особый подход к производству. Отличная устойчивость к коррозии и мелким повреждениям благодаря содержанию никеля (от 6 до 12% в составе), углерода, хрома (от 16 до 26% в составе) и молибдена.

Термическая обработка существенно уменьшает прочность сплава, а вот наклеп позволяет ее увеличить. Сложность обработки металла делает его редкой основой при создании режущих инструментов.

В большинстве случаев ее используют в производстве высококачественных и дорогих ножей, которые рассчитаны на длительный срок эксплуатации.

Ферритно-аустенитный или двухфазный

Как и любые двухфазные сплавы, ферритно-аустенитная нержавейка имеет усредненные показатели металлов, отображенных в ее названии, поэтому детально разбирать их нет смысла. Режущие инструменты на его основе делать нельзя, поэтому стоит остерегаться ножей с таким сплавом.

Мартенситный

Один из весьма популярных в мире сплавов, содержащий хромистые стали (не более 17% в составе) и углерод (не более 1% в составе).

Мартенситная нержавеющая сталь отлично поддается ковке, закалке и отпуску, что делает ее лучшим из возможных вариантов для производства ножей, в частности из-за показателя цена-качество.

Благодаря закалке металл достаточно плотный и твердый, что считается критичным техническим показателем, но низкое содержание хрома в нем негативно сказывается на устойчивости к коррозии.

В целом, это общая информация, которая может оказаться важной при выборе сплава, но вопрос о том, какая лучшая нержавеющая сталь для ножа — остается открытым. Если вникнуть глубже, то следует затрагивать не сплав как таковой, а именно марки нержавейки, чтобы ответ на вопрос был не таким размытым. Существует сотни марок нержавеющей стали, каждый из которых имеет определенные технические характеристики, что делает практически невозможным детальное изучение вопроса рядовым пользователем.

Выбор марки нержавейки

Как уже говорилось, большое количество марок стали не дает возможности в полной мере рассмотреть преимущества и недостатки каждой. В качестве примера рассмотрим несколько вариантов нержавейки, которая распространена в эксплуатации.

Нержавеющая сталь AISI 304

К «премиальному» сегменту относится нержавеющая сталь AISI 304, которая широко распространена на химическом и пищевом производстве. Эта марка стали обладает улучшенной коррозийной устойчивостью, что позволяет использовать ее в производстве разделочных, перочинных и кухонных ножей, не опасаясь окисления.

Аустенитный сплав с высоким содержанием хрома и никеля и уникальная устойчивость к кратковременным перепадам температур, возможностью выдерживать температуры до 900 C0.

Нержавеющая сталь AISI неплохо держит закалку, но по устойчивости к механическим повреждениям (рубке костей, древесины, замороженных продуктов) существенно проигрывает следующему претенденту на звание лучшей марки.

Нержавеющая сталь 12х18н10т

Аустенитный сплав нержавейки 12х18н10т, который используется в основном в областях повышенного воздействия окружающей среды.

Чаще эту сталь применяют в производстве строительных материалов, размещаемых под открытым небом, но наличие в составе карбидообразующего титана, нашли применение и в отраслях химической, пищевой и нефтяной промышленности.

Злую шутку с потребителем играют расплывчатые показатели ГОСТ, которые позволяют создавать второсортный металл, незначительно варьируя объем компонентов. Нержавейка этой марки является весьма дорогостоящей, поэтому и изделия на ее основе обойдутся покупателю не дешево, хотя и срок эксплуатации ее, без преувеличения большой.

Нержавеющая сталь 1.4034 (X46 Cr13)

Нож из нержавеющей стали марки 1.4034 (X46 Cr13) — отличный показатель высокого качества и прочности, представленной мартенситным сплавом. Отличный показатель прочности, износостойкости и антикоррозийный эффект, но упругость металла относительно низкая, что делает данную марку нержавейки хорошим вариантом только для кухонных или столовых режущих приборов.

Подведем итог

В выборе ножа (независимо от его размеров, формы или назначения) ключевым показателем качества остается именно материал обуха и лезвия.

Фактически, при выборе в качестве основы нержавейки, потребитель получает отличный и долговечный инструмент, который прост в эксплуатации и имеет ряд неповторимых технических параметров.

Нержавеющая сталь для ножей — отличный выбор и понять это можно, если оценить все преимущества и недостатки материала, а также детально разобрать ключевые разновидности и свойства сплавов.

Вас может заинтересовать

Источник: https://kavkazsuvenir.ru/blog/nerzhaveyuschaya-stal-dlya-nozhej

Нержавеющая сталь (нержавейка)

Нержавеющая сталь – это сталь, которая обладает высокой коррозионной устойчивостью в агрессивных средах (морская и речная атмосфера, воздух, некоторые кислоты, растворы солей и т.д.). Нержавеющие стали принято еще называть «корозионно-стойкие», но это не означает, что они абсолютно не корродируют. Как и все металлы, нержавеющие стали также подвергаются коррозионному разрушению, только в меньшей степени.

Виды нержавеющих сталей (классификация)

Классифицируют нержавеющие стали по ГОСТ  5632 – 72. Можно выделить основные группы: хромистые, никелевые и хромоникелевые стали, хромомарганцевые, хромомарганцевоникелевые.

Основной элемент, который и делает обычную сталь нержавеющей, это хром.  Металл обладает высокой коррозионной стойкостью. На его поверхности в окислительных атмосферах образуется защитная оксидная пленка.

При добавлении в сталь, хром образует с железом твердый раствор, увеличивая при этом коррозионную стойкость стали.  При этом, содержание хрома не должно быть меньше, чем 11,7%. Эту границу можно отследить во время измерения потенциала, когда при содержании около 12 – 13% Cr, идет резкое изменение потенциала системы железо-хром. С увеличением  содержания хрома, коррозионная стойкость стали увеличивается.

Это присуще сплаву не только в атмосферных условиях, но и в ряде других агрессивных сред. Также можно сказать, что нержавеющие стали лучше противостоят коррозионным разрушениям с увеличением содержания окислителей в окружающей среде, т.к. электродный потенциал металла становится более положительным. Это не применимо для азотной кислоты, т.к. с увеличением ее концентрации хромистые стали быстрее поддаются коррозионному разрушению, наступает перепассивация.

При малых концентрациях сталь обладает высокой стойкостью.

Среди нержавеющих сталей наиболее распространенными являются хромистые (с содержанием хрома от 13 до 30%), хромоникелевые (никеля до 12%), хромоникельмолибденовые  и другие.

Все добавки, вводимые в сталь, могут улучшать либо ухудшать ее свойства. Вот, например, углерод, который присутствует во всех сталях, связывает хром в частицы карбидов (такие, как Cr23C7 и др.). Этим он удаляет его со сплава. Нержавейка теряет свои коррозионные свойства. Для того чтоб такого не случилось, в сплав вводится большее количество хрома.  Если в стали углерода 0,15 – 0,20%, то хрома необходимо  ввести не меньше, чем 13 – 14%.

Хромистые нержавеющие стали

Хромистые нержавеющие стали (нержавейка)  широко применяются в промышленности и народном хозяйстве. Выпускается хромистая сталь в виде прутков, листов, труб, литых заготовок и деталей. Она наиболее экономична и в отношении легирования.

Ф.Ф. Химушин,  опираясь на структуру и состав, предложил следующую классификацию:

— теплоустойчивые хромистые стали (полунержавеющие), которые содержат 5 – 10 % Cr и закалываются на мартенсит;

— клапанные хромистые стали (сильхромы и др.);

— нержавейки, с  содержанием хрома 10 – 17%;

— сложнолегированные нержавейки (нержавеющие стали), которые содержат 12 – 17% Cr и применяются в качестве теплоустойчивых;

— хромистые стали кислотоупорные и нержавеющие с содержанием хрома 16 – 20 % (ферритного и полуферритного класса), жаростойкие стали ферритного класса с содержанием Cr 25 – 33%, хромоазотистые жаростойкие и нержавеющие стали;

— жаростойкие хромистые стали с добавками алюминия и других элементов.

Никелевые и хромоникелевые нержавеющие стали

Это наиболее распространенная и востребованная нержавеющая сталь. Сейчас выпускается около сотни марок такой нержавейки. С этой стали изготавливают  листовой и сортовой прокат, холоднокатаные и горячекатаные трубы, поковки, всевозможные профиля и много другого для различных сфер деятельности человека.

В наше время есть марки хромоникелевых нержавеющих сталей с интерметаллидными и карбидными упрочнениями, легированные разными материалами, имеющие промежуточные структуры.

Никелевые и хромоникелевые нержавеющие стали подразделяются на следующие подгруппы:

— кислотостойкие хромоникелевые аустенитные стали с добавками меди и молибдена;

— аустенитные стали с небольшим содержанием углерода, в том числе и стабилизированные ниобием  или титаном;

— окалиностойкие хромоникелевые стали с высоким содержанием хрома и никеля;

— аустенитно-ферритные хромоникелевые нержавейки;

— аустенитно-мартенситные хромоникелевые стали с мартенситом неустойчивой формы.

Хромомарганцевые и хромомарганцевоникелевые нержавеющие стали

Марганец, как и никель, является аустенитообразующим элементом. Кроме того, марганец способствует упрочнению стали. Нержавейка, в состав которой входит марганец, используется в условиях повышенной истираемости. Никель обладает лучшими аустенитообразующими свойствами, поэтому марганец необходимо вводить в состав стали в большем количестве, чем никель (почти в два раза).

Хромомарганцевые и хромомарганцевоникелевые  стали принято делить на четыре  подгруппы:

— аустенитная сталь, содержащая 12 – 14% хрома, с различным содержанием никеля и марганца;

— аустенитная нержавеющая сталь, содержащая около 17 – 19% Cr, а также никель, марганец и азот;

— аустенитно-мартенситная нержавейка с содержанием хрома около 12 – 18%, также, в состав которой входят никель и марганец;

— аустенитно-ферритная сталь с добавками  различного количества марганца и 16 – 18% хрома.

Источник: https://www.okorrozii.com/nerzhaveika.html

Полезное

Обозначение легирующих элементов в нержавеющих сталях
Влияние основных легирующих элементов на свойства нержавеющих сталей
Соответствие зарубежных стандартов российскому ГОСТу
Почему одна марка нержавейки магнитится , а другая нет?
Что такое «Пищевая нержавейка»?
Наиболее распространённые виды поверхности нержавеющих листов

Обозначение легирующих элементов в нержавеющих сталях

• В начальной части марки находятся цифры (две или одна), показывающие содержание углерода.
• Две цифры указывают на его среднее содержание в сплаве в сотых долях процента, а одна – в десятых.Есть и стали, не имеющие в начале названия марки цифр. Это означает, что углерод в этих сплавах содержится в пределах 1%.
• Буквы, которые можно увидеть за первыми цифрами названия марки, указывают на то, из чего состоит данный сплав.
• За буквами, дающими информацию о том или ином элементе в его составе, могут стоять или не стоять цифры.

  Если цифра есть, то по ней определяется (в целых процентах) среднее содержание указанного буквой элемента в составе сплава, а если цифры нет, значит, данный элемент содержится в пределах от 1 до 1,5%.

Х- хром
Н — никель
К — кобальт
М — молибден
В — вольфрам
Т — титан
Д — медь
Г — марганец
С — кремний
Ф — ванадий
Р — бор
А — азот
Б — ниобий
Е — селен
Ц — цирконий
Ю — алюминий

Хром (Cr):

• является основным элементом стали, определяющей её стойкость к окислению (коррозии). Хром резко повышает коррозионную стойкость стали при увеличении его в сплаве выше 12,5%, начиная с этой концентрации на поверхности образуется плотная оксидная плёнка Cr2O3 (хром собственно и делает сталь нержавеющей, например, стали 20Х13, 30Х13, 40Х13 и т.п.

  );

• при содержании хрома в стали 12—14% теплопроводность стали в 2 раза меньше чистого железа, а электросопротивление возрастает в 3 раза;
• обеспечивает повышенную прочность при повышенных температурах, добавка хрома повышает твёрдость и прочность стали, не снижая её пластичности;
• снижает ударную вязкость стали.

Никель (Ni):

• основная функция никеля – стабилизация аустенитной структуры стали, такая структура является особо прочной и эластичной. Минимальное количество никеля способное стабилизировать аустенитную структуру – 8% (именно столько никеля находится в наиболее распространённой импортной стали AISI 304);
• наличие в стали от 8-10% никеля обеспечивает ей хорошую пластичность и хорошие формовочные свойства;
• улучшает свариваемость стали и дополнительно увеличивает сопротивление стали  к окислению (коррозии) в районе сварного шва;
• никель увеличивает жаропрочность стали (в особенности по отношению к устойчивости к деформации);
• благодаря никелю нержавеющая сталь лучше полируется и более устойчива к царапинам, чем обычные стали (шлифованные и зеркальные поверхности).

Молибден (Mo):

• повышает сопротивление стали к окислению (коррозии) при высоких температурах, снижает стойкость сталей к точечной (питтинговой) коррозии;
• увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение;
• обеспечивает дополнительное термическое упрочнение.

Титан (Ti):

• повышает прочность стали;
• титан добавляют в нержавеющие стали  для предотвращения межкристаллитной коррозии.

Углерод (C):

• при увеличении углерода до 0,8% растёт твёрдость и прочность стали, однако приводит к увеличению порога хладноломкости (например, стали 40Х13 и 95Х18 используются для производства ножей);
• чем больше в стали углерода, тем она труднее обрабатывается резанием, хуже деформируется и хуже сваривается (так наиболее распространённые в продаже импортные стали 300-ой серии AISI304/321/316 имеют в своём составе 0,8% углерода, что даёт им большую область применения по сравнению с отечественной сталью 12х18н10т).

Соответствие зарубежных стандартов российскому ГОСТу.

В настоящее время почти весь нержавеющий металлопрокат, поставляемый к нам в страну маркируется по стандартам AISI, DIN, либо EN. Рассмотрим соответствие этих стандартов российскому ГОСТу.

AISI (American Iron and Steel Institute), Американский Институт Чугуна и Стали

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

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

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

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

xxxL – Низкое содержание углерода < 0.03%xxxS – Нормальное содержание углерода < 0.08%xxxN – Добавлен азотxxxLN – Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азотxxxF – Повышенное содержание серы и фосфораxxxSe – Добавлен селенxxxB – Добавлен кремнийxxxH – Расширенный интервал содержания углерода

xxxCu – Добавлена медь

Например:

Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней

Источник: https://nergspb.ru/useful/