Нержавеющие стали

Нержавеющие стали: свойства, характеристики, состав, виды

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.

Нержавеющие стали

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.

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.

2 Типы нержавеющих сплавов и их свойства

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

Трубы из нержавеющей стали

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.

Состав сплавов для хирургической стали

Существует много видов обработки, но именно легирующие присадки влияют на уникальность. В зависимости от добавляемого вещества, меняется структура материала и свойства.

Молибденовый сплав

Из этого материала делают не только высококачественные инструменты, но и посуду, которую используют в медицине. Поверхность:

  • не царапается;
  • легко моется;
  • отвечает требованиям гигиены;
  • устойчиво переносит высокие температуры, воздействие кислот.

Молибденовая присадка повышает прокаливаемость сплава, чем существенно улучшает прочность, стойкость изделий.

Хромоникелевый сплав

Главной особенностью соединения называют жаропрочность, поэтому оно лучше прокаливается. Это влияет на прочность, большой ресурс эксплуатации. Сталь, обогащённая хромом и никелем, устойчива к окислению. Предметы, изготовленные из хромоникеля, не ржавеют, поэтому с лёгкостью «работают» в агрессивной щелочной среде.

Из сплава делают наконечники, рабочие части медицинских инструментов, импланты.


Хромоникелевый сплав.

Ферритно-хромистый сплав

Это распространённый вид сплава, применяемого как в медицине, так и в других производствах. Идеально противостоит коррозии, благодаря 14% входящего в состав хрома. Используется для изделий, не предназначенных для сильной нагрузки.

Среди других этот материал имеет сравнительно невысокую цену, так как не содержит никеля.

Характеристики и свойства

Характеристики нержавеющей стали:

  1. Податливость. Из заготовок можно создавать детали разной формы.
  2. Высокая антикоррозийная устойчивость. На поверхностях нержавейки не появляется ржавчины при их повреждении или воздействии различных химических веществ.
  3. Красивый вид. Из этого материала получаются блестящие изделия без пятен, затемнений.
  4. Экологичность. Нержавейка не окисляется. В составе не содержится вредных компонентов, которые могут попасть в питьевую воду или пищу.
  5. Высокая прочность. Детали из нержавейки имеют повышенный показатель прочности. Поверхности устойчивы к механическому воздействию.
  6. Устойчивость к воздействию химических веществ, факторов окружающей среды.
  7. Жаропрочность. Она не изменяют свою форму даже под воздействием открытого пламени.

Характеристики нержавейки зависят от компонентов ее состава. Наиболее распространенные —сера, ниобий, никель, молибден, фосфор, титан.

Ниобий (Фото: Instagram / chelmett)

Сферы применения

Нержавеющий металл применяется в разных сферах:

  1. Химической промышленности. Чтобы работать с агрессивными составами, нужно применять специальное оборудование. Детали для него изготавливаются из аустенитных сплавов. Емкости, трубы, которые изготовлены из нержавейки, устойчивы к воздействию химических веществ, не теряют эксплуатационных свойств.
  2. Машиностроении. Нержавеющая сталь используется при изготовлении деталей для сборки автомобилей, промышленного оборудования.
  3. Пищевой промышленности. К емкостям, которые предназначены для хранения, транспортировки продуктов, применяются высокие требования. Для производства сосудов можно применять стекло, нержавеющую сталь, определенные виды полимеров.
  4. Энергетике. Нержавейка подходит для изготовления рабочих узлов.
  5. Авиационно-космической. Благодаря добавлению в состав нержавеющей стали дополнительных компонентов производители смогли выпустить сплавы на ее основе. Они получили большую популярность в производстве космических кораблей, самолетов.
  6. Целлюлозно-бумажной промышленности. Оборудование для этой сферы в большинстве своем изготавливается из нержавейки.

Еще одна популярная сфера деятельности, где применяется нержавеющая сталь, — строительство. Из нее изготавливают строительные материалы, инструменты.

Самолет (Фото: Instagram / npo_nauka)

Химический состав

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

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

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

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

Повышенная атмосферная коррозионностойкость стали достигается, как правило, целенаправленным изменением её химического состава. Считается, что наиболее эффективно повышают сопротивление строительных сталей атмосферной коррозии небольшие добавки никеля, хрома и, особенно, фосфора и меди. Так, легирование медью в пределах 0,2—0,4 % повышает на 20—30 % стойкость против коррозии открытых конструкций в промышленной атмосфере.

Особенности термообработки

Несмотря на то что данный материал обладает повышенными прочностными характеристиками, он очень плохо подвергается металлообработке. Обычно, чтобы улучшить качества заготовки используется один из методов:

  • Отжиг. Данный процесс заключается в нагреве до высоких температур (изменения кристаллической решетки) с последующей выдержкой на протяжении нескольких часов. После этого происходит охлаждение одним из способов – в масле, воде, на воздухе при комнатных условиях. Это способствует снижению твердости аустенитных сталей.
  • Двойная закалка. Повторная процедура нагрева позволяет повысить жаропрочность материала. Дополнительно зачастую используют старение.

Аустенит – очень часто используемый сплав. Чтобы подробнее разобраться в теме, посмотрим видео:

Жаропрочная нержавеющая сталь

К категории жаропрочных материалов относятся сплавы, способные под воздействием температур свыше 550º С сохранять свою структуру и не менять качественных характеристик. Химический состав и маркировка данного вида регламентирует ГОСТ 5632 — 2014. По способу производства такая нержавейка бывает литейной и деформируемой.

Металлы различаются по способности выдерживать определенные нагрузки при высоких температурах. В соответствии с этими показателями выделяют три вида нержавейки.

  • Теплоустойчивая нержавеющая сталь. Не поддается коррозии при 600°С.
  • Жаростойкая. Проявляет инертность к агрессивным средам при температурах свыше 550°С.
  • Жаропрочная. Противостоит механическим нагрузкам при 400 — 850°С.

По составу материалы с повышенной жаропрочностью бывают:

  • Мартенситные. Марки, произведенные с применением перлитных добавок. Смесь металлов подвергается закалке при 950 — 1100 ºС. Полученные сплавы содержат более 0,15 % углерода, 11-17 % хрома и небольшое количество никеля, вольфрама, молибдена, ванадия. Они не вступают в реакцию со щелочами и кислотами. Продолжительное нахождение во влажной среде не отражается на их технических характеристиках.
  • Аустенитные. Стали имеют гомогенную или гетерогенную структуру. В гомогенном составе, не подвергаемом закалке, содержится повышенное количество углерода и максимум легирующих элементов: Ni, Сг, Мп, Mo, V, Nb. Такие сплавы устойчивы к температурам до 500°С. К данному классу относятся: 06Х14Н6Б, 08Х18Н12Т, 20Х23Н18, 07XI6H9M2. Гетерогенные марки в процессе производства проходят закалку и старение. Это необходимо для образования карбидных, карбидно-нитридных и интерметаллидных соединений. Они упрочняют границы матрицы и придают необходимую жаростойкость сплаву при температурах от 700 до 750°С. Представителями данного вида являются стали: 08Х17Н13М2Т, 20Х25Н20С2, 45Х14Н14В2М.
  • Никелевые и кобальтовые. Это одни из лучших жаропрочных материалов, способных сохранять в неизменном виде все технические параметры при температурных режимах до 900°С. Эти марки делятся на гомогенные и гетерогенные сплавы. К ним относятся: ХН77ТЮ, ХН55ВМТФКЮ, ХН70МВТЮБ.

Применение жаропрочных сталей

Легированные металлы, устойчивые к высоким термическим нагрузкам, используются для производства труб, изготовления деталей, составных частей машин, агрегатов, промышленного оборудования. В этот список входят:

  • детали термических печей;
  • детали конвейерных лент транспортеров печей;
  • установки для термообработки;
  • камеры сжигания топлива;
  • моторы, газовые турбины;
  • аппараты для конверсии метана;
  • печные экраны;
  • выхлопные системы; нагревательные элементы.

Жаропрочный нержавеющий металл – лучший материал для производства деталей и механизмов, эксплуатация которых будет проходить в агрессивных средах, при повышенных температурах.

Таблица соответствия зарубежных и российских марок

Класс сталиAISIГОСТ 5632-2014
Аустенитные303

12Х18Н9

12Х18Н10Е

30408Х18Н10

12X18H10

304 L03Х18Н11
31608X17H13M2
316 L03X17H13M2
316 Ti08X17H13M2T
32112Х18Н10Т

08Х18Н10

Ферритные40908Х13
43012X17
43908X17T
Мартенситные42020Х13
43120Х17Н2

Расшифровка марок нержавеющей стали

Выбрать нержавейку без теоретического, практического опыта очень сложно. Чтобы избежать ошибок, нужно знать, как расшифровываются обозначения:

  1. 10Х17Н13М3Т, 10Х17Н13М2Т. Особенности — высокая устойчивость к образованию ржавчины, хорошая свариваемость. Состав — хром (до 18%), углерод (до 0,1%), никель (до 14%), молибден (до 3%), титан (до 0,7%), марганец (до 2%), сера (до 0,02%), кремний (до 0,8%), фосфор (до 0,035%).
  2. 10Х23Н18. Особенность — большое количество никеля в составе (до 20%). Остальные компоненты — хром (до 25%), кремний (до 1%), марганец (до 2%). При отпуске может повыситься хрупкость.
  3. 08Х18Н9, 08Х18Н10. Применяются в разных сферах промышленности. Состав — хром (до 19%), никель (до 10%), титан (до 0,5%), углерод (до 0,8%).
  4. 08Х18Н10Т. Особенности — хорошая свариваемость, сохранение коррозийной устойчивости при сильном нагревании. Изначально у сплава низкий показатель прочности. Для его увеличения необходимо провести дополнительную термическую обработку.
  5. 12Х18Н10Т. Особенности — ударная вязкость, устойчивость к воздействию высоких температур.
  6. 06ХН28МДТ. Эта марка считается уникальной благодаря высокой устойчивости к воздействию разных агрессивных факторов. Поэтому готовые металлоконструкции могут устанавливаться в разных климатических условиях. Состав — хром (до 25%), никель (до 29%), медь (до 3,5%).

Чтобы научиться самостоятельно расшифровывать маркировки нержавеющей стали, нужно знать несколько особенностей:

  1. Первое число, которое находится до начала букв, указывает на процентное содержание углерода.
  2. Другие элементы обозначаются заглавными буквами. Цифры, которые стоят после них указывают на их процентное содержание.

Маркировка нержавеющей стали осуществляется через один из двух классификаторов — AISI или ГОСТ5632-2014. Прежде чем отправляться в магазине за деталями из этого материала, рекомендуется подробно изучить классификаторы, чтобы понимать, о чем может рассказать маркировка.

Виды нержавеющей стали

Все нержавеющие стали по своему виду делятся на 4 большие группы. Каждая из таких групп характеризуется своей структурой и химическим составом, определяющими их область применения и конкретные потребительские свойства сплава.

Хромистая (ферритная) нержавеющая сталь

Хромистая нержавейка получила своё название благодаря очень высокому содержанию в ней хрома – более 20%. К данному виду стали относятся стали 400-й серии.  Такая нержавейка обладает очень высокой стойкостью ко многим агрессивным средам, включая азотную кислоту, раствор аммиака, фосфорную и фтороводоротистую кислоты и проч.

Из хромистой нержавейки изготовляют детали отопительного оборудования, в энергомашиностроении, в пищевой и легкой промышленности. Главный недостаток ферритных сталей заключается в их более высокой стоимости по сравнению с аустенитной нержавейкой, которая является наиболее востребованной из всех видов нержавеющей стали.

Аустенитная нержавеющая сталь

Данный вид стали содержит кроме хрома, большой процент никеля. На эти два компонента приходится треть процентного состава такой нержавейки. Это самый распространенный вид нержавеющих сталей, нашедших наиболее широкое применение в народной хозяйстве, составляя 70% от всей нержавейки, выпускаемой в мире. Кроме высокой  коррозионной стойкости аустенитная сталь обладает прекрасными эксплуатационными прочностными характеристиками.

Мартенситная и ферритно-мартенситная нержавеющая сталь

Данный вид нержавейки является самым прочным из всех её видов, что обеспечивается присутствием углерода, который формирует специфическую микроструктуру сплава, придавая ему очень высокую прочность. Изделия из мартенситной нержавейки используют в качестве режущего инструмента, для изготовления деталей, работающих на износ, для упругих элементов.

Аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная нержавейка

Данная группа нержавеющих сталей отличается хорошей свариваемостью и повышенным пределом текучести, и при этом содержит меньше дорого никеля. Такие виды нержавейки применяются в химическом машиностроении, авиации, судостроении.

Самые популярные марки нержавеющей стали

Производители металлопроката за рубежом и в России давно наладили производство нержавейки, состав которой аналогичен у всех. Единственным отличием является маркировка.

Наиболее востребованной считается зарубежный нержавеющий прокат марки AISI. Чаще всего в этой разновидности применяют сталь 300, 400 и 200 серии.

Первые две считаются универсальными, используются повсеместно в разных отраслях: химической, пищевой, фармацевтической, нефтяной. Обладают прочностью, пластичностью, высокой стойкостью к коррозионным процессам, долговечностью. 200-ая серия немного уступает своим собратьям по качеству, но зато выигрывает в цене.

Рассмотрим более подробно каждую из серий.

Related Posts via Categories

  • Бесшовные трубы ГОСТ 8734-75 – сортамент и все характеристики и особенности
  • Температура плавления и использования нержавеющей стали – что важнее?
  • Плотность нержавеющей стали – отечественные марки и стандарт AISI
  • Марки коррозионностойких сталей – Как улучшается прочность и свойства металла?
  • Легированные конструкционные стали – специальные сплавы для особых случаев
  • Нержавеющая сталь – проведем классификацию без избытка цифр
  • Углеродистая сталь – свойства и сферы применения
  • Низколегированные стали – востребованные современной промышленностью сплавы
  • Термообработка нержавеющей стали – особенности сложного процесса!
  • Влияние легирующих элементов на сталь – как делают идеальные сплавы?

Виды нержавеющих сталей и их свойства

Уникальные характеристики нержавейки проявляются благодаря химическому составу и строению материалов.

Стали, входящие в группу нержавеющих, делятся на четыре группы в зависимости от указанных параметров:

1. Хромистые или ферритные.

Свое название данная группа сталей получила из-за 20%-ного содержания хрома. Он сильно повышает сопротивляемость металла агрессивным средам. Ферромагнитные свойства нержавеющей стали данной группы достаточно высоки.

Хромистые стали используются на промышленных предприятиях, относящихся к химической и тяжелой промышленности. Из них изготавливают, например, отопительные приборы и их части. Данная группа нержавеющих сталей востребована на рынке в значительной мере, уступая только категории, имеющей аустенитную структуру. Однако стоимость их существенно ниже.

2. Аустенитные стали.

В химическом составе нержавеющих сталей этой группы содержание никеля и хрома не более 33 %. Покупатели ценят в этом материале значительную прочность и практически абсолютную стойкость к коррозии.

Стали, относящиеся к аустенитной группе подразделяются на следующие типы:

  • А1 – в составе данного материала в значительном количестве присутствует сера, что снижает антикоррозийную стойкость, в отличие от остальных сталей.
  • А2 – самая востребованная марка. Этот материал отлично подходит для сварки, не теряя при этом теплофизические свойства нержавеющей стали. Он стоек к воздействию минусовых температур, однако кислая агрессивная среда способна сломить его антикоррозийную защиту.
  • А3 – это марка А2 с добавками разных стабилизирующих компонентов. Устойчива как к кислой среде, так и к повышенной температуре.
  • А4 – в данный сплав добавляют не более 3 % молибдена. Его влияние на свойства нержавеющей стали заключается в повышении ее сопротивляемости кислой среде. Данная марка широко применяется при строительстве судов.
  • А5 – подобна марке А4, отличаясь только количеством стабилизирующих добавок. Изготавливается она для увеличения сопротивляемости к повышенным температурам.

3. Ферритно-мартенситные и мартенситные.

Особая структура таких сплавов дает им чрезвычайно высокую прочность – самую лучшую из всех сталей. Помимо вышеуказанного, они содержат в составе минимум вредных примесей и отличаются прекрасной износостойкостью. К данной категории относится сталь жаропрочная коррозионностойкая. Она активно сопротивляется процессам окисления и может постоянно использоваться при высоких температурах окружающей среды, сохраняя изначальные состав и свойства нержавеющей стали.

4. Комбинированные.

Структура сталей данной группы имеет комбинированный тип: аустенитно-мартенситный и аустенитно-ферритный. Инновационные материалы этой группы сочетают все самые лучшие свойства нержавеющей стали, описанные ранее, в том числе и магнитные.

Указанные выше типы сталей не являются всеми видами нержавеек. Причина в том, что даже незначительное изменение соотношения компонентов сплава может очень сильно изменить свойства нержавеющей стали. Данные о принадлежности марки сплава к той или иной группе дает возможность оптимального выбора материала, который поможет в решении поставленных технологических задач.

Основные свойства хирургической стали

Понятие «хирургическая сталь» используется специалистами, чтобы обозначать материал, из которого сделаны медицинские инструменты.

Она может иметь различный химический состав, но обязательно отвечает требованиям, без которых применение в хирургии становится невозможным.

Механические

Главное свойство материала – твёрдость. Только из особо твёрдого сплава вытачивают сверхтонкое лезвие. При повышенной механической нагрузке инструмент не должен гнуться, а во время падения, ударов о твёрдую поверхность – образовывать трещины и сколы. Твёрдость зависит от наличия углерода, которого должно быть 0,4-1,2%.

В сплав вводится кремний (1%), марганец (1%), которые и придают готовым изделиям:

  • упругость;
  • устойчивость к износу;
  • выносливость;
  • гарантируют долгий срок службы.

Физические

Пористость играет важную роль в дезинфекции инструмента.

Если он сделан из высокопористого сплава, в полости между зёрнами металла попадают бактерии – потенциальные распространители инфекции по организму человека.

Кроме того, вещи из хирургической стали обладают такими свойствами:

  • водонепроницаемость;
  • устойчивость к коррозии;
  • инертность в отношении к органическим тканям;
  • не выделяют токсинов.

При обработке сплавы не вступают в химическую реакцию с неорганическими веществами. И ещё один плюс – медицинская сталь не вызывает аллергии.


Медицинская сталь гипоалергенная.

Технологические

При изготовлении марки хирургической стали используют современную технологию – легирование – добавление в железо присадок, чтобы полученный материал проявлял наилучшие свойства. Хром, никель, молибден, марганец – элементы периодической таблицы влияют на качественные характеристики конечного материала.


Сталь для медицинских инструментов твердая и устойчивая.

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.

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,

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 молибденоваяЖароупорнаяХромистая
Тип ASTM (AISI)304304L321316316L316 Ti310S430
Удельный вес (гр/см)7,957,957,957,957,957,957,957,7
СтруктураАустенитнаяФерритная
Способность электрического

сопротивления при 20

0,720,720,720,740,740,750,790,60
Механические свойства при 20 градусов
Твердость

по Бринеллю – НВ

отжиг НВ130-150125-145130-185130-185120-170130-190145-210135-180
с деформацией в холодном состоянии НВ180-330      180-230
Твердость

По Роквеллу – HRB / HRC

Отжиг НRВ70-8870-8570-8870-8570-8570-8570-8575-88
с деформацией в холодном состоянии HRC10-35       
Rm(N/mm2) – Сопротивление рястяжению c деформацией (Предел прочности)Отжиг500-700500-680520-700540-690520-670540-690520-670440-590
в холодном состоянии700-1180      610-900
Rp(0,2) (N/mm2) – Предел упругостиОтжиг195-340175-300205-340205-410195-370215-380205-370250-400
с деформацией в холодном состоянии340-900      400-860
Отжиг Rp(1) (N/mm2) минимальный235215245245235255255275
Удлинение 50мм А(%)65-50 50-1065-5060-4060-4060-4060-4060-4030-22 20-2
Сжатие отжиг Z(%)75-6075-6065-5075-6075-6575-6070-5570-60
Ударная ВязкостьKCUL (Дж/см2)16016012016016012016050
KVL (Дж/см2)18018013018018013018065
Механические свойства при нагревании
Упругость при различных температурахRp(0,2) (N/mm2)при 300 С125115150140138145165245
при 400 С9798135125115135156215
при 500 С938812010595125147155
Rp(1) (N/mm2)при 300 С147137186166161176181 
при 400 С127117161147137166171 
при 500 С107108152127117156137 
Термическая обработка
температура образование окалинынепрерывное обслуживание9259259009259259251120840
прерывистое обслуживание8408408108408408401030890
Другие свойства
Свариваемостьочень хорошаяочень хорошаяхорошаяочень хорошаяочень хорошаяхорошаяхорошаядостат. хорошее хрупкое соед.
Вытяжкаочень хорошаяочень хорошаяхорошаяхорошаяхорошаяхорошаяхорошаядостаточно хорошая

Полированная нержавеющая сталь

Данный вид нержавейки представляет собой материал с абсолютно гладкой поверхностью и высоким отражающим эффектом. Технологический процесс ее производства отличается от остальных видов нержавейки способом обработки поверхности. Она проводится на специальном оборудовании с использованием контрольно-измерительных приборов.

Этапы шлифовки листового проката.

  1. Обработка абразивными материалами с помощью специальной ленты.
  2. Шлифование мелкозернистыми шкурками или щетками.
  3. Финишная отделка шлифовальными кругами до зеркального состояния.

Сферы применения полированного нержавеющего металлопроката:

  • Трубы со шлифованной поверхностью используются для транспортировки нефти, газа, жидких пищевых продуктов и спирта.
  • Полированный металлопрокат востребован у дизайнеров. Он позволяет создавать креативные архитектурные проекты.
  • Материал широко используется для изготовления бытовой техники, медицинского оборудования и инструмента, приборов для пищевой промышленности.

Полированные легированные металлы применяют во всех областях народного хозяйства, где требуется абсолютно гладкий и прочный материал, отвечающий нормам экологической безопасности.

Особенности металлической посуды

Важными параметрами для любой посуды являются удобство ее использования и безопасность при контакте с пищевыми продуктами. Исторически сложилось так, что подавляющее большинство емкостей для приготовления пищи изготавливалось из алюминия и эмалированной стали. Предметы кухонного быта из нержавейки стали распространяться значительно позже.

Эмалированные изделия

Большинство сталей небезопасно при соприкосновении с пищевыми продуктами. В результате контакта с пищей ионы стали могут образовывать соли, чрезвычайно вредные для организма человека. Для защиты от такого контакта была придумана технология покрытия стали эмалью.

Использование эмали дает возможность добиться идеально гладкой поверхности, препятствующей размножению бактерий. В такой посуде можно не только готовить, но и хранить пищевые продукты. Однако все преимущества справедливы только для нового покрытия, которое было в эксплуатации непродолжительное время.

Эмаль подвержена стиранию, склонна к образованию трещин и сколов. При мытье такой посуды нельзя использовать абразивные чистящие средства и металлические щетки. Трещины могут образовываться и при резких перепадах температуры. При любом повреждении покрытия посуда подлежит немедленной утилизации, поскольку сталь, используемая в качестве основы изделия, не обладает специальными пищевыми характеристиками.

Пищевой алюминий

Алюминиевые кастрюли и сковороды были очень широко распространены в нашей стране и использовались без нанесения каких-либо специальных покрытий, предотвращающих контакт металла с пищей. В последнее время часто можно услышать о вреде использования алюминиевой посуды. Этот вопрос до сих пор достаточно не исследован, поэтому ученые еще не пришли к единому мнению.

Безопасная сталь

Распространение посуды из нержавейки рассматривают как революцию в развитии предметов кухонной утвари. Ее считают самой прочной и удобной в эксплуатации. Изначально такую сталь начали считать самой безопасной при контакте с пищевыми продуктами. Однако этот вопрос заслуживает отдельного обсуждения, ведь не все применяемые сплавы одинаковы по своим свойствам. Многое зависит от марки пищевой нержавеющей стали и ее химического состава.

Аналоги марок нержавеющей стали

В России принята маркировка нержавеющей стали по ГОСТ 5632-2014, однако в других странах используются иные системы стандартизации. Так, в Европе сталь маркируется в соответствии с Европейским комитетом по стандартизации EN, в США применяются стандарты AISI, в Германии – Европейского института по стандартизации DIN. Ниже приведена таблица соответствий основных типов нержавеющей стали:

Маркировка по ГОСТМаркировка по AISIМаркировка по ENМаркировка по DIN
12Х18Н10ТAISI 3211.4878X12CrNiTi18-9
08Х18Н10AISI 3041.4301X5CrNi18-10
08Х17Н13М2AISI 3161.4436X5CrNiMo17-13-3
08Х17Н13М2ТAISI 316Ti1.4571Х6CrNiMoTi17-12-2
03Х17Н13М2AISI 316L / 3161.4404 / 1.4401X2CrNiMo17-12-2
08Х17TAISI 430Ti / 4391.4510Х6СrTi17
03X18H10AISI 304 L1.4307 
07X16H6AISI 3011.4310X10CrNi18-8
02Х18М2 БТAISI 4441.4521X2CrMoTi18-2
Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий

Adblock
detector