Что прочнее металл или нержавейка

Обновлено: 07.07.2024

Любой производитель рано или поздно сталкивается с выбором материала, оптимально подходящим под его требования и бюджет. В данной статье мы рассмотрим принципиальные отличия черной, оцинкованной и нержавеющей стали, их коррозийную стойкость (наиболее часто задаваемый вопрос) и дадим ориентировочную стоимость каждого вида металла.

Черная сталь

Черная сталь (разг. чермет, черняга) – это сплав железа с углеродом при содержании углерода до 2%, при доле углерода от 2% до 4,5% сплав считается чугуном. В зависимости от доли содержания углерода в сплаве сталь подразделяют на:
• Низкоуглеродистую (доля углерода менее 0,25 %)
• Углеродистую (доля углерода 0,25 – 0,6 %)
• Высокоуглеродистую (доля углерода более 0,6 %)

По способу получения проката черную сталь разделяют на горячекатанную и холоднокатанную. Главное их различие - температура обработки.

При изготовлении горячекатанной стали в основном используется низкосортная сталь, за счет чего ее стоимость дешевле холоднокатанной. Однако толщина горячекатанной стали в большинстве металлобаз варьируется от 3 мм до 160 мм.

Холоднокатанная сталь широко используется для металлоконструкций, требующих тонколистовой металл – от 0,4 мм до 3 мм, в некоторых металлобазах можно найти толщину листов до 5-6 мм. Холоднокатанная сталь считается более качественной по сравнению с горячекатанной, в связи с чем ее стоимость немного выше горячекатанной стали.

Зачастую черная сталь используется в машиностроении, строительстве и на промышленных производствах.

Оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь (разг. оцинковка) – аналог черного металла, но с более высокой коррозийной стойкостью. Оцинкованные листы покрыты слоем цинка, который перекрывает доступ кислорода и воды к металлу и исключает возможность коррозийного разрушения металла.

Для создания цинковых прослоек существует несколько методов, наиболее эффективным из которых является метод горячего цинкования. При горячем цинковании рулонный лист стали протягивается через ванну с расплавом циносодержащего состава. Состав хорошо смачивает сталь и посредством диффузии глубоко проникает в наружные слои стали, становясь с ней единым целым. Внешние на оцинкованных листах могут быть видны узоры кристаллизации цинка, напоминающие «белую ржавчину».

Оцинкованный лист используется при изготовлении широкого ассортимента изделий: профнастил, профили, кронштейны, лотки, корпуса, вентиляционные каналы, кровельные доборы, водосточные изделия и многие другие.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь (разг. нержавейка) – легированная сталь, состоящая из железа и углерода с добавлением примеси хрома долей не менее 10,5%. Нержавеющая сталь устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Помимо антикоррозийных свойств, нержавейка обладает высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью, привлекательным и эстетичным внешним видом.

Немаловажным фактором является то, что при термическом воздействии или контакте с пищевыми продуктами нержавеющая сталь не образует вредных соединений, что выгодно отличает ее от оцинкованного металла. На сегодняшний день видов (марок) нержавеющей стали насчитывают более 250-ти, каждый из них обладает определенными характеристиками и может включать в свой химический состав помимо хрома другие легирующие добавки: никель, титан, молибден, ниобий, кобальт. Наиболее популярными марками нержавеющей стали считаются марки, относящиеся к 300-ым (содержат долю хрома 15 – 20 %) и 400-ым (содержат долю хрома 11 – 17 %) сериям.

300-ые серии нержавеющей стали отличаются высокой коррозийной сопротивляемостью. Нержавейка из этих серий немагнитны, хорошо подвергаются сварке, холодной и горячей деформации. Её часто называют «пищевой» в связи с ее широким применением в пищевой промышленности. 400-ые серии нержавеющей стали обладают меньшей коррозийной сопротивляемостью по сравнению с 300-ми сериями, зато такая нержавейка отлично гнется и подвергается сварочным работам. Её основная область применения – места с высокими температурными перепадами, различного рода декор зданий и нефтегазовая отрасль промышленности.

КОРРОЗИЙНАЯ СТОЙКОСТЬ, ЦЕНА, СРОК СЛУЖБЫ ЧЕРНЯГИ, ОЦИНКОВКИ, НЕРЖАВЕЙКИ

Восприимчивость различных видов металлов к коррозионному воздействию внешней среды определяется его химическим составом. Чем лучше химический состав и выше качество используемого сырья, тем дороже оно будет стоить.

1. КОРРОЗИЙНАЯ СТОЙКОСТЬ

Наиболее восприимчива к коррозии черная сталь. Если дополнительно ее не обработать и не покрыть защитным слоем, например, краской, она быстро проржавеет и будет непригодной к использованию. От качества покрытия черной стали также будет зависеть ее срок службы. Если сделать качественное покрытие, например, очистить металл, покрыть порошковой краской и запечь в полимеризационной печи, черняга сможет прослужить длительное время и незначительные повреждения ей могут быть не страшны. Однако, если качество покрытия будет сомнительным, например, как при покрытии баллончиковой краской, то при малейшем воздействии краска может сойти с металла и сталь войдет в реакцию с воздухом и/или водой, при этом ржавчина не заставит себя долго ждать.

Оцинкованная сталь, несмотря на покрытие цинком, также может быть подвержена коррозии. Чем качественнее будет покрытие – тем дольше прослужит оцинковка. Зачастую оцинкованную сталь покрывают порошковой краской, что служит двойной защитой для металла: первый слой – цинка, второй – краски.

Нержавеющая сталь разных марок имеет разную восприимчивость к коррозии. Из наиболее популярных марок 300-х и 400-х серий большей коррозийной стойкостью обладает нержавеющая сталь 300-х серий (например, AISI 304 12Х18Н10Т, ГОСТ 5632). Если предполагается использование металла в агрессивной среде, не стоит обольщаться на использование слова «нержавеющая» в названии марок, необходимо иметь представление о химическом составе металла и понимать его особенности.

По цене из перечисленных материалов наиболее дешевым вариантом будет черная сталь. Следующей по стоимости идет оцинкованная сталь и наиболее дорогим вариантом будет нержавеющая сталь.

В качестве примера приведем ориентировочную стоимость 1 кг каждого материала (по состоянию на сентябрь 2018 г.):
- черная сталь г/к – 46 р./кг
- черная сталь х/к – 50 р./кг
- оцинкованная сталь – 68 р./кг
- нержавеющая сталь 304 серии – 230 р./кг
- нержавеющая сталь 430 серии – 160 р./кг

Стоимость металла зависит от его химических свойств и характеристик, поэтому чем надежнее нужен материал – тем дороже он будет. Для оптимального подбора нужного сырья производитель должен иметь хорошее представление о том, в какой среде и каких условиях будет эксплуатироваться конструкция из выбранного материала, в противном случае есть риск преждевременного разрушения материала и, как следствие, самой конструкции.

3. СРОК СЛУЖБЫ

По сроку эксплуатации распределение металлов будет аналогичным ценовой градации. Менее износостойким из анализируемых видов металла является черная сталь. В необработанном состоянии (без дополнительного покрытия, покраски) черная сталь прослужит около 10 лет, в то время как оцинкованная сталь может прослужить до 25 лет при условии нанесения цинкового покрытия толщиной 60 мкм. Стоит заметить, что оцинкованная и черная стали неустойчивы к воздействию кислой среды, при взаимодействии с ней срок службы металла сокращается в разы. Нержавеющая сталь может прослужить до 50 лет, в добавок нержавеющий металл, легированный хромом, не реагирует на кислую среду.

Сравнение углеродистых и нержавеющих сталей

Эти два материала относятся к наиболее распространенным типам сплавов. Они имеют разный химический состав и эксплуатационные свойства. Средне- и высокоуглеродистая сталь состоит преимущественно из углерода и железа. В составе нержавейки большую долю занимают такие компоненты, как хром и железо.

Применение углеродистой стали

По уровню процентного содержания углерода, который влияет на механические качества основы, ее делят на группы:

низкоуглеродистую (до 0,25%);
слабоуглеродистую (0,3-0,6%);
высокоуглеродистую (0,6-2%).

Из вещества изготавливают конструкции для строительства, машиностроения. Заготовки на его основе применяют при укладке трубопроводных сетей. Особенно востребована у производителей ТПА конструкционная марка 20. Она подходит для создания компактных устройств (винтов, маховых колес, гвоздей, проволоки) и крупных объектов (отводов, переходов).

Преимущества углеродистых сплавов:

хорошая свариваемость;
поддаются горячей и холодной обработке;
выдерживают повышенные температуры;
низкая цена.

Основной недостаток изделий из этого материала – подверженность коррозии и ржавчине. Особенно уязвимы перед этими процессами металлоконструкции, которые контактируют с влагой и воздухом. В этом случае железо начинает быстро окисляться, на поверхности изделий появляются ржавые следы.

Где используют нержавеющую сталь

Материал, который не подвержен коррозионным разрушениям, имеет в своем составе хром в количестве 10-11%. В его структуру также входит углерод, но большая часть стали состоит из железа. Чтобы улучшить прочность коррозионного сплава в него вводят легирующие компоненты (серу, титан, кобальт, фосфор, никель).

На производстве чаще всего применяют марку 12х18н10т. Комплектующие, например, отводы, изготовленные на ее основе, отличаются хорошей свариваемостью, устойчивостью к агрессивным веществам, долговечностью. Срок службы сертифицированной трубопроводной арматуры из нержавейки составляет, например, 20-40 лет. При этом она долго сохраняет первоначальный внешний вид, не требует покраски.

Сфера применения сырья широка. В нее входит:

энергетика;
фармакология, медицина;
авиа-, автомобилестроение;
нефтегазовый сектор;
пищевая, химическая промышленность.

Недостатки сырья: высокая цена, слабо поддается механической обработке.

Что лучше: нержавейка или углеродка?

Споры на эту тему ведутся давно. Но такая формулировка вопроса не совсем корректна: слово «углеродистая» говорит о процентном содержании углерода в составе сплава, а определение «нержавеющая» подчеркивает способность материала противостоять коррозии.

Принципиальное (но не единственное!) отличие одного вещества от другого – устойчивость к ржавлению. Кроме этого, конструкции из углеродистой стали быстро поглощают посторонние запахи, а «нержавейка» этому не подвержена. Это может быть особенно важным при выборе бытовых изделий из стали (например, при покупке кухонных ножей).

Состав с высоким содержанием углерода обладает лучшими режущими свойствами. Его податливая структура лучше поддается заточке, а режущая кромка из него будет тоньше края из не поддающегося коррозии сплава.

Сферы отраслей применения двух сталей также отличаются. Углеродку используют для выпуска небольших деталей и инструментов, которым не нужны улучшенные свойства металла. Она востребована на участках, где прочный металл необходим в большом объеме: например, при прокладке магистральных сетей.

Конструкции, которые работают с агрессивными смесями, изготавливают на основе нержавеющей стали. Их монтируют в химической, нефтегазовой промышленности. Нержавейке отдают предпочтение при создании деталей улучшенной прочности и долговечности (сфера медицины, авиа-, судостроение).

Битва металлов: лестницы из нержавейки или черного металла

Металлические лестницы имеют много преимуществ. Они очень востребованы. Лестницы из нержавейки и черного металла, в отличие от деревянных, прочнее, долговечнее. На них мало влияют капризы погоды, поэтому их устанавливают не только внутри, но и снаружи зданий. Лестницы из металлоконструкций не настолько массивные, как бетонные. Они уместны на небольшой деревянной даче и в роскошном кирпичном особняке.

Когда клиент решил, что ему нужна металлическая лестница, вопрос по выбору металла все еще остается. Выбрать лестничную конструкцию из нержавеющей или обычной стали? Как не переплатить, или напротив, не тратить деньги на постоянный уход за лестницей. Будем разбираться.

назначение, конструктивные особенности самой лестницы;
архитектурную принадлежность здания;
стилистику интерьера.

порошковое окрашивание или покраску эмалью;
грунтование;
горячее или гальваническое оцинкование.

Эти технологические операции проводят, чтобы защитить железо от коррозии, придать сооружению привлекательный вид.

Лестницы из черного металла сооружают для устройства пожарного, аварийного выхода, для входа в складские помещения или в производственные цеха. Они конструктивно простые, но надежные, долговечные. Их систематически инспектируют, поддерживают в исправном виде. При необходимости заменяют испорченные ступеньки, элементы ограждения, подкрашивают потертости на железе.

Материал для межэтажной лестничной конструкции также выбирают подходящим к интерьеру. Нержавейку комбинируют со стеклом, с деревом и даже пластиком. Используя этот металл, создают интерьеры двухуровневых квартир и загородных домов с невероятными визуальными эффектами, добиваются особой эстетики помещений.

Нержавеющая сталь необходима для обустройства подъема на этаж в общественных зданиях или в офисе, в зданиях с большой проходимостью, где нужна повышенная износостойкость. В промышленных помещениях с агрессивной средой она незаменима.

Нержавейка, черный металл, что выгоднее?

металлоконструкция спроектирована хорошо, выбрано правильное сечение материала;
при изготовлении тщательно соблюдались все этапы технологического процесса (резка, обработка лакокрасочными покрытиями, монтаж сваркой или сборка на болты).

Наше производство в Москве

Ждем вас в гости
на нашем производстве

Монтаж и изготовление металлоконструкций любой сложности: пандусы, мезонины, межэтажные перекрытия, входные группы. Компания СилаМет занимается производством и установкой всех видов лестниц: пожарных, маршевых, вертикальных, эвакуационных по лучшим ценам.
Вы можете сообщить о неточности в на сайте — выделите её и нажмите Shift-Enter

С 9 до 18 ежедневно

Читайте также: