Что такое нержавеющая сталь

История создания

В современном мире в разнообразных приборах, инструментах, и механизмах применяемых в производстве и быту, существует потребность в прочных и коррозионно-стойких материалах.

Эту функцию успешно выполняет нержавеющая сталь.

История изобретения данных сплавов начинается в 1820-1821 годах. Майкл Фарадей и Пьер Бертье отметили способность сплава хрома с железом сопротивляться кислотной коррозии.

В 1913 году Гарри Брирли  (англ. Harry Brearley), проводил эксперименты с различными видами и изучал свойства сплавов. Им были подтверждена способность стали сопротивляться кислотной коррозии за счет высокого содержания хрома.

Состав сплава

Экспериментальным путем был разработан целый ряд марок нержавеющей стали. Все они отличаются по составу техническим характеристикам. Условно их делят на группы:

коррозионностойкие стали – от которых требуется стойкость в несложных бытовых условиях. Их применяют в нефтегазовой, легкой, пищевой, машиностроительной промышленности и в быту, хирургические инструменты посуду тару и пр.;

жаропрочные стали – имеющие стойкость в сильноагрессивной среде и при высоких температурах. Они применение нашли на химических и других видах производств, где требуется высокая химическая стойкость;

жаропрочные стали – которые выдерживают высокую механическую прочность при высоких температурах.

Такие уникальные свойства приобретаются металлом благодаря его химическому составу. Сопротивление коррозии зависит напрямую от содержания хрома. Так при 13% его содержания и выше сплавы нержавеют в обычных условиях и слабоагрессивных средах. При содержании более 17% проявляют коррозионную стойкость в более агрессивных средах, например в азотной кислоте до 50%.

Нержавеющая сталь приобретает свои свойства благодаря тонкой пленке нерастворимых окислов на ее поверхности. Так же значение имеет качество поверхности, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов металла.

Для повышения атмосферной коррозионной стойкости стали достигается добавление в сплав никеля, хрома, фосфора и меди.

Поведение при применении и механические свойства различных типов сталей зависят от состава. Поэтому для эффективного использования нержавеющей стали необходимо правильно подобрать их марку.

Какие существуют типы нержавеющей стали?

Выделяют пять основных категорий:

  1. Аустенитные – это нержавеющие стали не магнитные, которые имеют в своем составе около 18% хрома, и дополнительно содержат никель, что повышает устойчивость к коррозии. Этот тип стали очень широко используется. При добавлении большего количества хрома (20-25%) и никеля (10-20%) аустенитные нержавеющие стали способны прекрасно сопротивляться окислению даже при воздействии высоких температур.
  2. Ферритные – это магнитные нержавеющие стали, которые имеют низкое содержание углерода и 13-17% содержание хрома.
  3. Дуплексные нержавеющие стали имеют смешанную структуру – ферритно/аустенитную. Содержание хрома в них колеблется от 18% до 28%, а никеля от 4.5% до 8%. Дуплексные нержавеющие стали идеально подходят для применения в средах с высоким содержанием хлорида.
  4. Мартенситные магнитные стали содержат около 12% хрома и сбалансированный уровень углерода. Используются для изготовления столовых приборов и различных режущих инструментов.
  5. Упрочненные стали содержат около 17% хрома и имеют в своем составе дополнительные элементы: медь, никель, ниобий. За счет своей очень крепкой и надежной структуры, упрочненные нержавеющие стали используют в шахтных работах, для производства шпинделей клапанов и различных космических компонентов.

Наиболее часто используемыми (приблизительно 95%) являются ферритные и аустенитные нержавеющие стали.

Популярные марки стали

  • AISI 304 (08Х18Н10) Востребованная во всех отраслях промышленности, известна как «пищевая».
  • AISI 316 (10Х17Н13М2) …
  • AISI 316T (10Х17Н13М2Т) …
  • AISI 321 (12-08Х18Н10Т) …
  • AISI 430 (12Х17) …
  • AISI 201 (12Х15Г9НД)

Описание марок

AISI 304

Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием углерода. Данная сталь легко поддается сварке и является устойчивой к межкристаллитной коррозии, имеет высокую прочность при низких температурах. Она нормально поддается электрополировке. Ее используют в химической, пищевой, бумажной, нефтяной, текстильной и фармацевтической промышленностях.

AISI 310

Жаростойкая тугоплавкая аустенитная сталь. Можно применять в окисляющей среде до 1100°С и до 10000С в восстанавливающей среде.

AISI 310S

Это низкоуглеродистая версия AISI 310, которая применяется для использования в условиях с конденсатами и высокотемпературными газами. Из нее изготавливают двери, штифты, кронштейны и прочие детали для печей, а также применяют для газопроводов, камер сгорания и так далее.

AISI 316

Это сталь является аналогом AISI 304 с добавлением молибдена, что позволяет сделать ее очень устойчивой к коррозии. Молибден делает данную сталь защищенной к питтинговой коррозии в парах уксусной кислоты, в морской воде и в хлористой среде.

AISI 316L

Данная сталь – это AISI 316 с крайне низким содержанием углерода. Идеально подходит для сварных конструкций, так как обладает устойчивостью к межкристаллитной коррозии и способно прекрасно служить при высоких температурах (до 450°С).

AISI 316 и 316L

Эти два вида стали используют для производства химического оборудования и инструментов, которые вступают в контакт с атмосферой и морской водой, а также в установках для переработки пищи и так далее.

AISI 316Ti

В этом виде нержавеющей стали содержание титана в пять раз превышает содержание углерода, что обеспечивает своеобразный стабилизирующий эффект в отношении оседании карбидов хрома на кристаллическую поверхность.

AISI 321

AISI 321 – это хромоникелевая сталь, в которую добавляют титан. Она рекомендуется при изготовлении сварных конструкций и способна служить при рабочем диапазоне температур от 400°С до 800°С. Применяют ее для оборудования в нефтеперерабатывающей промышленности, а также для изготовления сварного и химического оборудования, которое требует температурную стойкость.

AISI 430

Данный вид стали является наиболее применяемым из ферритных хромистых сталей. Обладает прекрасными характеристиками прочности, идеально деформируется. Также отличительной особенностью от аустенитных никельсодержащих сталей является устойчивость к коррозии в серосодержащих средах. Именно поэтому изделия из этой нержавеющей стали используют для перекачки нефти, газа и даже чистых нефтепродуктов.

Типы поверхностей листов из нержавеющей стали

1D— горячекатаные, протравленные, с термообработкой. Поверхность получается матовая и имеет некоторую шероховатость. Является вполне обычным стандартом для многих видов сталей. Данный тип поверхности обеспечивает коррозионную стойкость.

— поверхность нержавейки, которую получают за счет холодной прокатки, травления, термообработки и дрессировки. Матовая поверхность такой нержавеющей стали имеет большую гладкость и некоторый глянцевый блеск. Данные свойства поверхности достигаются при помощи проката металла на дрессировочном стане. Этот вид поверхности нержавеющей стали является самым распространенным в промышленности.

BA– полированная, очень гладкая, имеет зеркальную поверхность. Такие свойства обретает за счет холодной прокатки зеркальными валками, а также светлому отжигу.

4N—  это шлифованная поверхность нержавеющей стали, которую получают шлифовкой, обрабатывая поверхность металла, используя влажные или сухие ленточные шлифовальные шкурки с различным размером зерна. Поверхности, которые обработаны по этому методу шлифовки, просты в обслуживании, идеально подходят для использования в бытовых приборах или на открытом воздухе.

РЕ– это поверхность с наличием на одной стороне листа защитной пленки.

Таблица соответствия марок нержавеющих сталей

Европа (EN)Германия (DIN)США (AISI)Япония (JIS)СНГ (ГОСТ)
1,4006X12CrN13410SUS 41012Х13
1,4016X6Cr17430SUS 43012Х17
1,4301X5CrNI18-10304SUS 30408Х18Н10
1,4301 304 (304H) 12Х18Н9
1,4301 304 (304L) 04Х18Н10
1,4306X2CrNi19-11304 LSUS 304 L03Х18Н11
1,4401X5CrNiMo17-12-2316SUS 31603Х17Н14М2
1,4404X2CrNiMo17-12-2316 LSUS 316 L 
1,4435X2CrNiMo18-14-3316 LSUS 316 L03Х17Н14М2
1,451X3CrTi17439 (430Ti)SUS 430 LX08Х17Т
1,4512X2CrTi12409SUH 409 
1,4541X6CrNiTi18-10321SUS 32108Х18Н10Т
1,4571X6CrNiMoTi17-12-2316 TiSUS 316 Ti10Х17Н13М2Т
1,4571 316Ti 08Х17Н13М2Т
1,4878X12CrNiTi18-9321 (321Н) 12Х18Н10Т

Современный рынок может предложить различные марки нержавеющей стали для применения в самых разных отраслях промышленности.

В нашем производстве мы применяем такие популярные и марки сталей как AISI-430, 304, 316, 321.

Примеры и образцы нашей продукции смотрите на сайте https://www.dushka-ua.com