Полезное о нержавеющих сталях. Характеристики. Свойства. Применение.
|
Характеристика материала. Сталь 12Х15Г9НД (AISI 201)
Химический состав в % материала 12Х15Г9НД (AISI 201).
Сталь 12Х15Г9НД (AISI 201) - более дешевый аналог классических хромоникелевых нержавеющих сталей аустинитной структуры: таких как 12Х18Н10Т(AISI 321), AISI (08Х18Н10). Формально принадлежит к высокоазотистым (содержание азота 0,2%). Благодаря новейшим технологиям изготовления и сбалансированному химическому составу, аустенитная сталь марки 12Х15Г9НД обладает высокой коррозионной стойкостью и не уступает по этому показателю таким популярным маркам как 12Х18Н10Т(AISI 321), 08Х18Н10, AISI 304(08Х18Н10) и др. при эксплуатации в органических кислотных и прочих умеренно агрессивных средах. Сталь не рекомендуется для изготовления емкостей и сосудов для длительного хранения и транспортировки кислот и некоторых других высокоагрессивных химических продуктов. По ряду механических свойств, эти стали превосходят стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н10Т(AISI 321), AISI 304(08Х18Н10) и др. Стали легко пластически деформируются, поддаются глубокой вытяжке и свариваются, используя то же самое оборудование, что и для стандартных аустенитных хромоникелевых марок. На марки имеются санитарно-эпидемиологические заключения о возможности применения в пищевой промышленности. Механические свойства проката из стали 12Х15Г9НД в сравнении со свойствами проката марки AISI 304
Высокотемпературное окисление Температура начала интенсивного окалинообразования составляет 760 °C при длительной эксплуатации. Цвета побежалости на поверхности наблюдались в интервале температур 500-760 °С при прямом нагреве. В случае, когда внутри испытуемого сосуда находилась вода, никаких изменений поверхности не наблюдалось во время шестичасового нагрева до кипения. Некоторые области применения: Пищевая промышленность и бытовые кухонные принадлежности: Являясь относительно недорогими заменителями листовой нержавеющей стали AISI 304(08Х18Н10), эти стали прекрасно зарекомендовали себя за рубежом в качестве материала для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей (посуда мелкой, средней и глубокой степени вытяжки; кухонные и разделочные столы; емкости для воды; ножи для резки продуктов; и т.п.; термосы и фляги, емкости для хранения воды и т.д.), а также для изготовления элементов конструкций и аппаратов для пищевой промышленности. Коррозионная стойкость в некоторых "пищевых" средах: Коррозия при полном погружении в 3% раствор NaCl Испытания при комнатной температуре в течение 720 часов и в кипящих растворах в течение 100 часов не выявили заметных признаков коррозии. Скорость коррозии была очень низкая, независимо от температуры испытаний, и составила ~ 0,01 мм/год. Добавление в смесь 3% раствора NaCI не увеличило скорость коррозии. Коррозия при полном погружении в различных смесях органических кислот: (0.5% уксусной + 0.5% молочной); (0.5% лимонной + 0.5% винной). Трещиностойкость при нагрузке Испытания в течение 30 дней при комнатной температуре и в течение 100 часов в кипящих вышеупомянутых средах не выявили трещинообразования при увеличении 500X Технологические свойства коррозионно-стойкой 12Х15Г9НД (AISI 201) Горячая обработка: легко поддаются ковке (при Т ≥1260°C) и высадке. Поковки можно охлаждать на воздухе. Холодная обработка: легко обрабатываются в холодном состоянии. Очень прочные и пластичные при глубокой вытяжке, изгибе, штамповке и высадке. Деформационно упрочняются при холодной обработке подобно сталям типа 12Х18Н10Т(AISI 321). Механическая обработка: механическая обработка проводится при режимах, схожих с аналогичными для сталей типа 12Х18Н10Т(AISI 321). Требуется несколько большие усилия обработки (например, резания) поскольку стали 201 и 202 обладают более высокой прочностью в состоянии поставки. Свариваемость: легко сваривается дуговой сваркой с использованием защитной атмосферы. Можно использовать присадочные хромоникелевые аустенитные материалы на основе стали типа 308 и др. Окалиностойка до 800град в ненагруженном состоянии РДС НИИ-48Г, ГС-1 Обозначения:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Нержавеющая сталь – один из самых востребованных продуктов металлургии.
Нержавеющими, называются стали, обладающие высокой устойчивостью против коррозии в атмосферных условиях, газовых средах, речной и морской воде, растворах солей, щелочей, кислот при комнатной и повышенной температурах. Диапазон их применения очень широк, и охватывает практически все сферы деятельности: строительные конструкции, пищевое, химическое, нефтегазовое оборудование, автомобилестроение, космическая техника, детали крепежа и многое другое. Поэтому, по своему назначению, эти стали имеют также весьма широкий диапазон различных свойств и составов. Но всех их объединяют наиболее характерные общие черты, главной из которых является устойчивость к коррозии. Другими отличительными чертами нержавеющих сталей являются: большой срок службы, низкие затраты обслуживания, хорошие механические качества, прочность, гигиеничность.
Коррозия - это химический процесс, разрушающий металл. По характеру внешнего проявления, коррозия бывает общей, когда поражается вся поверхность; местной (язвенной, питтинговой), когда поражаются отдельные участки поверхности; межкристаллитной, или внутренней, при которой поражены границы кристаллов металла, такая коррозия наиболее опасна, так как визуально не видима; селективной, при которой коррозирует не весь сплав, а какой-то его составляющий элемент.
Особые, защитные от коррозии свойства нержавеющих сталей, а также другие свойства, такие как пластичность, прочность, жаростойкость, обеспечивают специальные добавки - легирующие элементы. Основным легирующим элементом, обеспечивающим коррозионную стойкость металла, является хром. Чистый хром обладает высокой химической стойкостью, благодаря образованию на его поверхности защитной окисной плёнки. При добавлении хрома в сталь, он образует с железом твёрдые растворы, и увеличивает его коррозионную стойкость. Но это происходит, лишь начиная с содержания хрома 12%, и может достигать 20%. Вторым, по важности, является никель - он стабилизирует структуру при всех интервалах температур, обеспечивая, тем самым, лучшие механические свойства, меньшую склонность к росту зерна и др. Другие легирующие элементы, могут улучшать или ухудшать коррозионные свойства сплава. Например, углерод удаляет хром из твёрдого раствора, образуя частицы карбида, поэтому, для сохранения стойкости против коррозии, необходимо ввести больше хрома. Например, если углерода 0,15-0,2%, то хрома необходимо не менее 13-14%. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Железоникелевые стали без хрома, имеют повышенную антикоррозионную стойкость только в разбавленных растворах серной кислоты и кипящих щелочах. Для борьбы с межкристаллитной коррозией используют стабилизаторы титан, ниобий и др. Количество стабилизаторов должно повышаться с ростом содержания углерода, чтобы связать весь углерод, и должно превышать его в 5(Титан)-9(Ниобий) раз. При сварке происходит угар титана, поэтому для сварных конструкций вводят более дорогой ниобий. Увеличению коррозионной стойкости способствует медь и молибден. Марганец вводится взамен никеля, для сохранения аустенита, но придаёт несколько меньшую стойкость, чем никель. Легирование азотом придаёт удовлетворительную антикоррозионную стойкость. Стали работающие долго при высоких температурах должны иметь жаростойкость, которая достигается легированием хромом, алюминием, кремнием. Если нужна одновременно и жаропрочность, то легируют ещё никелем, молибденом, вольфрамом, титаном, ниобием, ванадием, кобальтом. Под жаростойкостью понимается устойчивость против окисления при высоких температурах, а под жаропрочностью – сопротивление механическим нагрузкам при высоких температурах.
ОБОЗНАЧЕНИЕ СТАЛЕЙ
В соответствии с ГОСТ 4543-71, все легирующие элементы имеют буквенное обозначение, например:
азот ( N ) – А алюминий ( Аl ) – Ю бериллий ( Be ) - Л
бор ( B ) – Р ванадий ( V ) – Ф висмут ( Вi ) - Ви
вольфрам ( W ) – В кобальт ( Co ) – К кремний ( Si ) - C
магний ( Mg ) – Ш марганец ( Mn ) – Г свинец ( Pb ) - АС
медь ( Cu ) – Д титан ( Ti ) – Т никель ( Ni ) - Н
ниобий ( Nb) – Б молибден ( Mo ) – М углерод ( C ) - У
фосфор ( P ) – П хром ( Cr ) – Х цирконий ( Zr ) - Ц.
Маркируют стали буквами и цифрами по принципу, принятому для конструкционных легированных сталей. Цифры, стоящие перед буквами, обозначают среднее содержание углерода в десятых долях процента, а цифры, стоящие после буквы, указывают на процентное содержание этого элемента в стали. Например марка 18ХН4ВА, указывает на то, что ее состав входит: 1.8% углерода, 1% хрома, 4% никеля, и 1% вольфрама (если после буквы нет цифры, значит этого элемента 1%). Буква А в конце всегда указывает на высококачественность стали.
ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОДЕРЖАНИЯ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ, РАЗЛИЧАЮТСЯ ПО КАЧЕСТВУ
качественные S менее 0,04% P менее 0,035
высококачественные А S менее 0,025% P менее 0,025
особовысококачественные Ш S менее 0,015% P менее 0,025
Не смотря на наличие широкого сортамента металлопроката, изготавливаемого из различных марок сталей на промышленных предприятиях всего мира, к настоящему времени не выработано единой системы маркировки сталей и сплавов, что естественным образом создает некоторые трудности в металлоторговле, ведь не всяким маркам сталей есть аналоги в обозначениях разных стран. Так например в РФ и других странах СНГ используется разработанная еще в Союзе система ГОСТов, в Европе же стандартом EN 100 27 регламентирована иная система обозначения. Первая часть определяет порядок наименования сталей, а вторая обозначает порядковый номер, присвоенный стали. Японская система обозначения сталей чем-то похожа на европейскую, разве что обозначения используют буквы и цифры, где буквы определяют группу стали, а цифры- ее порядковый номер в данной группе и свойство стали. США используют несколько стандартов обозначения марок сталей, это связано с тем, что в стране несколько организаций, определяющих стандарты, а именно: АMS, ASME, ASTM, AWS, SAE, ACJ, ANSI, AJS. К сожалению, из-за отсутствия единой системы стандартов, даже в настоящее время зачастую случаются разночтения, приводящие к ошибкам в заказах, а как следствие-нарушение качества поставляемого стального проката.
ПО ВИДАМ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ, СТАЛИ ОБОЗНАЧАЮТСЯ ПО ASTM:
ASTM
Поверхность
Процесс прокатки
1
Матовая
Горячая прокатка с отжигом и
травлением
2В
Матовое зеркало
Холодная прокатка с отжигом и травлением,
с легкой отделочной прокаткой
ВА
Зеркало
Холодная прокатка с отжигом и травлением в
вертикальной печи, в применением едкого аммиака
Sat, Grind, N
Шлифованная
Холодная прокатка с отжигом, травлением
и абразивной обработкой
SB
Мелкая шлифовка
----
PVC
Покрытие защитной
плёнкой
----
DECO
Декорированная
Холодная прокатка с накаткой рисунка
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
Несмотря на большое разнообразие марок нержавеющей стали, многие из них имеют сугубо специфическое применение, а массовым спросом пользуются относительно небольшое количество марок сталей. Все нержавеющие стали классифицируются на группы в зависимости от своих свойств, химического состава и микроструктуры.
ПО МИКРОСТРУКТУРЕ НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ ДЕЛЯТСЯ НА ОСНОВНЫЕ ВИДЫ:
Аустенитные. Основным преимуществом сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность. Поэтому аустенитные коррозионностойкие стали нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. Аустенит это гранецентрированная и высокотемпературная вариация сплавов железа, совокупность легирующих элементов, образующих твердый раствор. Стали этого типа дополнительно к хрому содержат некоторое количество никеля (7-25%), что позволяет усилить их сопротивляемость коррозии. Магнитные свойства отсутствуют. Они хорошо подвергаются тепловой обработке и сварке. Обозначаются начальной буквой A. Высокая прочность, стойкость к окислению и высоким температурам делают данный тип нержавеющей стали наиболее применяемым в промышленности. К данному классу относятся стали 300 серии.
Мартенситные. Эти стали значительно более твердые чем аустетнитные стали и могут быть магнитными. Они упрочняются, закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям, и находят применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении. Больше подвержены коррозии, обладают магнитными свойствами. Обозначаются начальной буквой С. содержит, в основном, от 11% до 13% хрома, и прочна и жестка при средней сопротивляемости коррозии. Эта сталь используется, в основном, для производства турбин и клинков.
Ферритные . Стали значительно более мягкие чем мартенситные по причине малого содержания углерода. Они также обладают магнитными свойствами. Обозначаются начальной буквой F. имеет свойства, близкие к свойствам малоуглеродистой стали, но с лучшей сопротивляемостью коррозии. Наиболее распространенными видами такой стали являются сплавы с содержанием хрома 12% и 17%. Сплавы с содержанием хрома около 12% используются, в основном, в строительстве, а стали, содержащие около 17% хрома, используются в домашнем хозяйстве, бойлерах, стиральных машинах и комнатных декоративных элементах.
Дуплексные. Эти стали по своей структуре имеют две составляющие кристаллической решётки, например аустенит-мартенсит, аустенит-феррит. В промышленности такие стали находят небольшое применение.
По химическому составу нержавеющие стали делятся на основные группы:
- Хромистые стали
- Хромоникелевые и никелевые
- Хромомарганцевые и хромомарганцевоникелевые стали
ХРОМИСТЫЕ СТАЛИ
Типичными представителями хромистых нержавеющих сталей являются стали мартенситного и ферритного классов. Стали мартенситного класса содержат от 8 до 14 % хрома (иногда даже 17%) и, - от 0,06 до 0,40 % углерода. Чем больше в этих сталях углерода, тем более высокую прочность можно получить, как после закалки, так и после нормализации. Помимо высокой коррозионной стойкости, этот класс сталей обладает также жаропрочностью и жаростойкостью. Стали ферритного класса, с содержанием хрома более 17% по сравнению со сталями 12%-ми имеют более высокую коррозионную стойкость против коррозии в атмосфере и др. агрессивных средах, например, в азотной кислоте. Поэтому их иногда применяют вместо более дорогих и дефицитных хромоникелевых аустенитных. Для них рекомендуется избегать высокотемпературных нагревов. Кроме того, эти стали, практически, не пригодны для работы при низких температурах. Пороговая температура перехода в хрупкое состояние у них, как правило, лежит в положительной области температур по Цельсию. При повышенной температуре около 150 градусов, ударная вязкость этих сталей достаточно высока. Основным достоинством хромистых нержавеющих сталей всех трёх классов подчеркнём твердость, недостатком – плохую свариваемость. Иногда имеют небольшие добавки титана и никеля. Титан измельчает зерно, а никель улучшает механические свойства. Дополнительного повышения жаропрочности добиваются введением карбидообразующих лигатур, прежде всего это вольфрам, молибден и ниобий. Хромистые стали устойчивы только к кислотным окислителям, а в морской воде её стойкость невелика, вследствие развития местной коррозии. Являются наиболее экономичными в отношении легирования, но несмотря на дешевизну, применение её довольно ограниченно. Обычно применяются стали трёх типов: 12, 17 и 27 % хрома. Основное применение этих сталей, это гражданское машиностроение, архитектура и дизайн, пищевая промышленность, изготовление кухонной утвари, столов, сервировочного инструмента, моек, сливов, частей стиральных машин, барабанов и поддонов для посудомоечных машин, автомобилестроение (декоративные системы выхлопа и т.п.), изготовление наружной и внутренней фурнитуры.
ХРОМОНИКЕЛЕВЫЕ И НИКЕЛЕВЫЕ
Хромоникелевые коррозионно-стойкие стали согласно ГОСТ 5632-72, так или иначе, содержат в своей структуре аустенит. Основными достоинствами аустенитных коррозионностойких сталей являются: жаропрочность, хладостойкость, хорошая свариваемость, а также, кроме прочего, технологичность при деформации и резании (в зависимости от конкретных марок и механической обработки). Такая сталь отлично подходит для изделий, работающих при высоких температурах, например трубы для теплообменников и котельных. Эта группа сталей имеет самое широкое применение в промышленности и занимает наибольший удельный вес в выплавке сталей. Хромоникелевые стали имеют весьма высокие антикоррозионные свойства во многих агрессивных средах, полностью устойчивы к азотной кислоте, холодной серной кислоте, недостаточно устойчивы к соляной кислоте. При повышенных температурах от 500 до 800 ͦ С, происходит распад аустенита, с выделением по границам зёрен хромистых карбидов, и обеднением зёрен хромом. Стали этого типа также чувствительны к повышенному содержанию серы, образующей сульфид никеля, который образуется по бокам зёрен, и резко снижает стойкость к межкристаллитной коррозии. Поэтому серы в этих сталях менее 0,02%. Эти стали делятся на несколько подгрупп, но ядром этой группы являются аустенитные стали типа 18-8, то есть 18% хрома, 8% никеля, и могут быть стабилизированы титаном и ниобием. Стали имеют различное содержание углерода, что влияет на их коррозионную стойкость. После закалки на аустенит имеют высокие пластичные свойства, при этом, чем выше температура закалки, тем меньше их твёрдость и прочность и выше пластичность. Существенным недостатком аустенитных сталей является их предрасположенность к межкристаллитной коррозии. Эта разновидность коррозии развивается при нагреве хромоникелевых сталей до 500-700 градусов Цельсия. Однако, 2-3-часовая выдержка этих сталей при 820-930 градусах, восстанавливает концентрацию хрома в приграничных зонах. Такая термическая обработка, несмотря на снижение вязкости металла, практически, снижает склонность аустенитных нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Применяются эти стали в пищевой, химической, горнодобывающей, фармацевтической промышленности, машиностроении, нефтехимии, в производстве резервуаров, контейнеров, труб, всех индустриальных и коммерческих областях.
ХРОМОМАРГАНЦЕВЫЕ И ХРОМОМАРГАНЦЕВОНИКЕЛЕВЫЕ СТАЛИ
Получить нержавеющую сталь аустенитного класса можно при частичной или полной замене никеля марганцем, что удешевляет сталь за счет существенной разницы в ценах на никель и марганец. В связи с меньшей эффективностью марганца (как аустенитообразующего элемента), чем никеля, он должен вводиться в сталь в больших количествах (почти в два раза). Марганец является элементом, активно повышающим растворимость азота при кристаллизации, что позволяет вводить азот при нормальном атмосферном давлении в количестве до 0,5-0,6 % без нарушения плотности слитка. Азот, внедряясь в решетку аустенита, способствует его упрочнению, а также повышает его стабильность как аустенитообразующий элемент. Механические свойства этих сталей зависят от структуры и содержания марганца. При содержании азота около 0,25 % прочность повышается, а пластичность снижается. Повышение содержания марганца увеличивает ударную вязкость при температурах глубокого холода. Благодаря повышенному содержанию азота, который можно вводить в хромомарганцевые стали, они приобрели самостоятельное значение в качестве высокопрочных коррозионностойких сталей. Ввиду того, что марганец в отличие от никеля повышает растворимость углерода в твердом растворе, увеличение содержания марганца приводит к существенному повышению вязкости после отпуска. Марганец позволяет получить на холоднокатаном металле высокий уровень пластичности (> 60 %) и сохранить немагнитность. Сталь склонна к отпускной хрупкости, трудно свариваемая. При содержании в хромомарганцевой стали свыше 15 % Cr для получения аустенитной структуры наряду с марганцем нужно вводить никель. При увеличении содержания никеля в стали аустенитная область значительно расширяется, а при увеличении содержания марганца более 6 % (при 15...20 % Cr) наблюдается небольшое сужение аустенитной области.В последние годы получили распространение хромомарганцевоникелевые стали с азотом типа 17-8-4-N, которые применяются в качестве коррозионностойкого, а также нержавеющего и теплостойкого материала для высокопрочных конструкций. Эти стали нашли своё применение в областях, где предъявлялись к металлу повышенные требования по истираемости, а также там, где важную роль играют вопросы прочности металла, для изготовления тяжело нагруженных деталей ответственного назначения, воспринимающих в процессе эксплуатации ударные нагрузки. Хотя коррозионная стойкость хромомарганцевоникелевых сталей несколько ниже, чем сталей, содержащих 18% хрома и 8% никеля, они широко применяются в промышленности для изготовления бытовых приборов, пищевого оборудования, установок для сжиженных газов и т.д.
НАИБОЛЕЕ ПОПУЛЯРНЫЕ МАРКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
Химический состав, механические свойства и аналоги ГОСТ сталей приведены в таблице
Стали группы 400
AISI 409 Феррито-хромистая коррозионно-стойкая, жаростойкая сталь, стабилизированная титаном, с высокими показателями прочности. Хорошие механические свойства сделали эту марку стали популярной. Российский аналог- сталь 08Х13. Данная марка стали – хороший устойчивый материал в газовых средах, которые образуются при горении топлива. Сталь не склонна к межкристаллической коррозии. Она содержит сверхмалое количество углерода (0,03%), хорошо сваривается, не склонна к межкристаллитной коррозии и, обладая улучшенными свойствами по сравнению со сталью 08Х13, может успешно ее заменять. В ней хорошо сочетаются высокие прочностные и механические свойства, коррозионная стойкость (в том числе атмосферная) и обрабатываемость (хорошая пластическая деформируемость; применимость к процессам вытяжки, штамповки, перфорации в ней отверстий и т.п.).
Область применения: Может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и т.д.). Области промышленного применения стали AISI 409: гражданское машиностроение; архитектура и дизайн; пищевая промышленность; автомобилестроение (системы выхлопа и т.п.); изготовление контейнеров; химическое и нефтехимическое производство и пр.
AISI 410 Базовая мартенситная нержавеющая сталь. Обладает высокой ударной вязкостью, хорошей коррозионной стойкостью и жаропрочностью.
Область применения. Успешно применяется в изделиях, подвергающихся воздействию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот) при комнатной температуре.
Стали типа AISI 410 могут использоваться в изготовлении деталей машин и аппаратов для винодельческой промышленности. Эти стали разрешено применять в непосредственном контакте с суслом, коньячным спиртом, продуктами переработки отходов пищевой промышленности.
AISI 420 Мартенситная нержавеющая сталь, обладает высокой износостойкостью, пластичностью, устойчива к высоким температурам и коррозии. По сравнению с базовой мартенситной маркой AISI 410, сталь AISI 420, обладая высоким содержанием углерода, имеет более высокую твердость и износостойкость.
Область применения Применяется в тех случаях, когда необходимо сочетание высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости. А именно: режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, стоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450°С, детали турбин и котлов, тепловые и сепарационные экраны, фильтры. Может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства
AISI 430 Это наиболее широко применяемые ферритные хромистые стали, с повышенной способностью к глубокой вытяжке. Имеют хорошие прочностные и механические характеристики, хорошую коррозионную стойкость. что обеспечивается высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода. В отличие от аустенитных никельсодержащих сталей, низкоуглеродистые хромистые ферритные стали устойчивы к процессам коррозии в различных серосодержащих средах. Поэтому изделия из этой стали могут быть использованы в системах для перекачивания газа, нефти и чистых нефтепродуктов. Конструкции из неё меньше изменяют размеры при колебаниях температур.
Область применения Благодаря низкому коэффициенту термического расширения, сталь оптимальна для изделий, испытывающих перепады температур, а высокая теплопроводность определяет преимущества использования этой стали в системах теплообмена.
При меньших энергозатратах, быстрее прогревается и охлаждается, что позволяет избежать возможного перегрева в процессе приготовления пищевых продуктов. Используется в автомобилестроении, изготовлении внутренней и наружной фурнитуры, оборудования для теплообменников, технологического оборудования пищевого производства. Нержавеющий лист не только может быть использован в качестве заменителя никельсодержащего стального листа, но и, превосходя последний по ряду свойств, часто оказывается незаменимым при производстве оборудования пищевой промышленности.
AISI 439 Сталь с пониженным содержанием углерода и наличием в своём составе титана и алюминия. Химический состав стали, обеспечивает её высокими пластическими и прочностными свойствами. При сварке или нагреве сталь способна сохранять стабильность своей структуры. Благодаря сбалансированному химическому составу, коррозионноустойчива во многих окислительных средах (от пресной воды до кипящих кислот), и имеет стойкость к межкристаллитной коррозии. Наличие титана и алюминия, в сочетании с пониженным содержанием углерода, обеспечивает ей высокие прочностные и пластические свойства, сравнимые с никельсодержащими марками типа AISI 304, а также предопределяет более высокую стабильность структуры этой стали при нагреве и сварке.
Область применения. Сталь марки AISI 439 является весьма перспективной для применения в производстве оборудования различных отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности: масложировой, мясной, хлебопекарной, пивобезалкогольной, спиртовой, ликеро-водочной, кондитерской, и других. Изделия из этой стали могут быть использована на таких технологических этапах пищевого производства как мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования; измельчение, разделение и сортировка продукции; смешивание, тепловая обработка, расфасовка, упаковка и транспортировка.
Стали группы 300
AISI 304 Аустенитная, с низким содержанием углерода и высоким содержанием хрома (18%) и никеля (8%), которые обеспечивают ей отличную устойчивость к воздействию химических веществ, благодаря оксидному слою, сформировавшемуся, на поверхности стали. Легко поддается сварке, формовке и полировке , устойчива к межкристаллитной коррозии, обладает высокой коррозионной стойкостью, вязкостью и высокими механическими характеристиками. Высокая прочность при низких температурах. Является наиболее универсальной и широко используемой из всех марок нержавеющих сталей.
Область применения Используется в установках для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, фармацевтической и бумажной промышленности. Пригодна для провода водяного пара, воды и пищевых кислот. Лист этой стали незаменим при производстве различных контейнеров, резервуаров, тар, приемников и другого оборудования промышленного назначения. В строительстве применяется, в основном, для производства различных видов труб. В химической промышленности данный вид стали используют для производства оборудования для транспортировки и хранения реактивов. В пищевой промышленности является составной частью оборудования для производства, хранения и транспортировки различных напитков (молоко, вино, квас и т.д.), кроме того, сталь используется для изготовления кухонных и столовых принадлежностей.
AISI 304L Почти идентичный аналог стали AISI 304. Отличительная особенность всего одна – содержание углерода у AISI 304L гораздо меньше (менее 0,03%). Благодаря этому даже при повышенных температурах сталь будет иметь минимальную склонность к межкристаллической коррозии. Профилирующая область применения – пищевая промышленность.
Область применения этой стали аналогична стали 304.
AISI 310 Сталь тугоплавкая аустенитная жаростойкая. В окисляющей среде можно применять обычно до 1100°С и до 1000°С в восстанавливающей среде, но в любом случае в атмосфере содержащей менее 2 гр. серы (S) на 1 м3.
AISI 310S является низкоуглеродистой версией AISI 310 и предлагается для использования вусловиях, где возможна коррозия высокотемпературными газами или конденсатами.
Область применения В установках для термической обработки и при гидрогенизации, а также теплообменниках для печей; изготовлении дверей, штифтов, кронштейнов, деталей установок для конверсии метана, газопроводов, камер сгорания. Может применяться как материал для нагревательных элементов в производстве подогревателей воздуха. А также, как материал для конвейерных лент в транспортерах печей, отводных трубах газовых турбин и моторов.
AISI 316 Улучшенная версия AISI 304 с добавлением молибдена и немного более высоким никелевым содержанием, что делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Сваривается газоэлектрической или электродуговой сваркой, рабочая температура составляет 290°С.Технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден. Молибден, делает сталь более защищенной от питтинговой коррозии в хлористой среде, морской воде и парах уксусной кислоты. Сталь немагнитная.
Область применения Используется в средах с повышенной агрессивностью. Именно поэтому она используется в химической промышленности и судостроении. Эта сталь не оказывает негативного воздействия на качество воды, поэтому её используют при производстве труб. Также используют в производстве баков, для хранения коррозионных жидкостей, специализированного промышленного оборудования в химическом, продовольственном, бумажно-целюлозном, горнодобывающем, фармацевтическом и нефте-химическом секторах экономики.
AISI 316L Сталь аналогичная AISI 316, аустенитной группы, с очень низким содержанием углерода и повышенной прочностью. Особенно подходит для изготовления сварных конструкций. Обладает высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии, применяется в температурных режимах до 450°С.
Области применения Используются для химического оборудования, инструментов, вступающих в контакт с морской водой и атмосферой, при изготовлении оборудования для проявления фотопленок, в установках для переработки пищи, емкостях для отработанных масел.
AISI 316T i Наличие титана, в пять раз превышающее содержание углерода, обеспечивает стабилизирующий эффект в отношении осаждения карбидов хрома на поверхность кристаллов.
Области применения Детали, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур, резким перепадам температур и к среде с присутствием новых ионов хлора .Лопасти для газовых турбин, баллоны, сварные конструкции, коллекторы. Также применяется в пищевой и химической промышленности.
AISI 321 Хромоникелевая аустенитная, незакаливаемая, немагнитная сталь с добавкой титана, благодаря чему, не подвергается межкристаллитной коррозии даже при сварке в мягко-коррозийных средах. Коррозионностойкая, жаростойкая, жаропрочная. Неустойчива в серосодержащих средах. Особенно рекомендуется в изготовлении сварных конструкций и для использования при температурах между 400°С и 800°С, при этом срок работы весьма длительный. Однако, после сварки, никогда не должна использоваться в высоко-окисляющих окружающих средах .
Области применения Оборудование для нефтеперерабатывающей промышленности, химическое оборудование и оборудование, устойчивое к высоким температурам. Также применяется для изготовления сварного оборудования в разных отраслях промышленности (трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем). Имеет также широкое применение в пищевой, текстильной, фармацевтической и бумажной промышленности.
Стали группы 200
AISI 201 Эти стали являются относительно недорогими заменителями хромоникелевых аустенитных сталей типа 18-8 . В них дорогостоящий никель для стабилизации аустенитной структуры частично заменен на марганец и азот. Оптимально легированы хромом, никелем, марганцем, медью и азотом. Химический состав обеспечивает аустенитную структуру, высокую прочность, прекрасную способность к деформированию. Благодаря новейшим технологиям изготовления и сбалансированному химическому составу, обладает высокой коррозионной стойкостью и не уступает по этому показателю таким популярным маркам как 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 304, при эксплуатации в органических кислотных и прочих умеренно агрессивных средах. Сталь не рекомендуется для изготовления емкостей и сосудов для длительного хранения и транспортировки кислот и некоторых других высокоагрессивных химических продуктов.
По ряду механических свойств, эти стали превосходят стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 304 и др. Стали легко пластически деформируются, поддаются глубокой вытяжке и свариваются, используя то же самое оборудование, что и для стандартных аустенитных хромоникелевых марок.
На марки имеются санитарно-эпидемиологические заключения о возможности применения в пищевой промышленности. Технологические свойства: легко поддаются ковке (при Т ≥1260°C) и высадке, легко обрабатываются в холодном состоянии. Очень прочные и пластичные при глубокой вытяжке, изгибе, штамповке и высадке, деформационно упрочняются при холодной обработке, при механической обработке
требуются несколько большие усилия обработки , легко сваривается дуговой сваркой с использованием защитной атмосферы. Можно использовать присадочные хромоникелевые аустенитные материалы на основе стали типа 308.
Области применения. Пищевая промышленность и бытовые кухонные принадлежности. Являясь относительно недорогими заменителями листовой нержавеющей стали 304 ,эти стали прекрасно зарекомендовали себя за рубежом в качестве материала для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей (посуда мелкой, средней и глубокой степени вытяжки; кухонные и разделочные столы; емкости для воды; ножи для резки продуктов; и т.п.; термосы и фляги, емкости для хранения воды и т.д.), а также для изготовления элементов конструкций и аппаратов для пищевой промышленности. Предметы длительного пользования (в т.ч. бытового назначения): кухонные газовые и др. плиты; барабаны стиральных машин, стальная фурнитура (ручки, замки, навесные петли для дверей и т.д.), вазы для цветов и фруктов; подносы и т.п. Архитектурные и строительные конструкции: оконные и дверные рамы, перила и поручни; декоративные конструкции и трубы; урны, мусорные ящики и емкости для отходов и т.п. Транспорт: колпаки на колеса; элементы отделки автомобилей; держатели щеток для чистки стекол; обода и бамперы; авто-аксессуары и т.п.