Металл который делает сталь нержавеющей это
Обновлено: 19.05.2024
Сегодня все большей популярностью пользуются легированные сплавы, особенно с добавлением хрома, который входит в состав нержавеющей стали, обладающей высокими антикоррозийными свойствами. Мы рассмотрим, какие бывают классы нержавейки.
1 Рассмотрим особенности коррозиеустойчивых сплавов
Стали с различными добавками, улучшающими физические свойства, называются легированными. К ним относятся и нержавеющая сталь, в состав которой обычно входит хром, как основной элемент, отвечающий за сопротивление коррозии. Для этой же цели используются в некоторых случаях никель, ванадий, марганец, медь и даже связанный азот. В гораздо меньшем процентном соотношении добавляются другие элементы, улучшающие качества металла: ниобий, кобальт и молибден, иногда – титан. И, конечно, не обойтись без вечных спутников железа – углерода, серы, фосфора, кремния. К слову, чем меньше их процентная доля в сплаве, тем выше качество стали.
Нержавеющий сплав образуется в том случае, если химический состав имеет включение более 13 % хрома. Если же этот элемент добавить в количестве свыше 17 % от общего соединения компонентов, то сталь будет устойчива к коррозии даже в предельно агрессивных средах. Различают 3 типа нержавейки, которые определяются физическими свойствами. Так, обычный сплав называют просто коррозиестойким, он применяется в быту, а также повсеместно на производстве, где нет необходимости высокой степени защиты металла от агрессивных сред. Второй тип – жаростойкий, у него устойчивость к коррозии сохраняется при крайне высоких температурах. И, наконец, жаропрочный, у которого, как можно понять из названия, в той же агрессивной среде остается неизменной прочность, но коррозия нержавеющей стали у марок этого типа вполне возможна.
Итак, две основные группы нержавеющих сплавов – хромистые и хромоникелевые. Та и другая включают в себя несколько структурных классов. В первую входят мартенситные и ферритные стали, а также еще одна, являющаяся промежуточной и объединяющая в себе некоторые химические показатели двух первых – это мартенситно-ферритный сплав. Во второй группе насчитывается 4 класса: аустенитные, а также переходные аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные. Существует также группа хромомарганцевоникелевых сталей, которые, в целом, схожи по своей структуре с хромоникелевыми. Рассмотрим более подробно все вышеуказанные типы и классы.
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.
Следующие 2 типа относятся к сплавам, которые должны сохранять коррозиестойкость при воздействии высоких температур. В жаростойких сталях добавление хрома (или кремния) в количестве от 28 % и более обеспечивает снижение интенсивности окисления вплоть до полного его прекращения даже при сильном нагреве. Иными словами, окалина практически не возникает по той причине, что на поверхности уже имеется оксидная пленка. В той же степени хром может изменить структуру сплава при выработке жаропрочных марок сталей, которые обладают высокой степенью прочности под большой нагрузкой в процессе сильного и длительного нагрева.
3 Химические свойства хромистых коррозиестойких сталей
Следует отметить, что железо, которое является основой любой стали, имеет несколько состояний, совпадающих с фазами активности и покоя кристаллической решетки, которые зависят от степени коррозийной стойкости. Чем она выше, тем более пассивным считается металл. Наиболее распространенными считаются сплавы с образующейся при закалке мартенситной структурой, обладающие достаточно высокой пластичностью. Согласно химическим характеристикам, это железо в α-фазе (чистый металл), содержащее насыщенный твердый раствор углерода. К таковым относятся пищевая и быстрорежущая нержавейка, из которой изготавливают изделия для использования в быту на кухне, например, всевозможные емкости и ножи. Мартенситные стали способны выдержать контакт со слабоагрессивными химическими веществами.
Другой тип – ферритные сплавы с достаточно высоким магнитным показателем. Разница у них по большей части в форме кристаллической решетки, она имеет кубическую структуру, в отличие от тетрагональной мартенситной. В целом же это средненасыщенный твердый раствор углерода в α-железе с добавлением легирующих элементов, таких как хром. Примечательно, что такие сплавы не подвергаются изменениям при нагреве до предельно возможных температур и не теряют свои свойства. Чаще всего таким изделиям находят применение в пищевой промышленности или для изготовления инструментов. Мартенситно-ферритные сплавы имеют свойства обоих перечисленных типов, то есть они механически устойчивы, обладают высокой прочностью и имеют магнитный потенциал. Но устойчивость к окислительной среде у таких сталей не очень высока, намного ниже, чем у обычных ферритных сплавов.
4 Отличительные черты аустенитных сплавов
В первую очередь рассмотрим аустенитные структуры сталей, которые определяются, как γ-железо (высокотемпературное изменение кристаллической решетки металла) в виде твердого раствора с углеродом. Проще говоря, такие сплавы могут подвергаться межкристаллической коррозии даже при высоком содержании хрома, если не имеют включения дополнительных элементов, таких как титан или ниобий. Во избежание их обязательно подвергают термообработке. В остальном это очень пластичные, прочные и технологичные стали, содержащие, помимо хрома еще и никель, которые относят к разряду конструкционных. Также из этих сплавов изготавливают инструменты, а вот в пищевой промышленности, равно как и для изготовления кухонной утвари, марки данного класса непригодны, поскольку никель весьма аллергенный.
Межкристаллической коррозией называют внутреннее окисление металла, проходящее по границам отдельных зерен стали. По этой причине разрушение изделия остается незаметным, при сохранении характерного блеска узнать о коррозии можно только по звуку при ударах
Что примечательно, каким бы ни был химический состав аустенитных сплавов, они всегда немагнитные. Но при любой холодной деформации, например, под воздействием механических воздействий, они начинают приобретать небольшой магнитный потенциал. Это происходит по той причине, что при нарушении кристаллической решетки аустенит на некоторых участках превращается в феррит. Прочность таких сплавов достигается путем предельного уменьшения содержания углерода, впрочем, до определенного порога – не ниже 0,04 %, по причине присутствия в растворе никеля. В таких условиях легко образуются карбиды, то есть химическое соединение хрома с углеродом. Иногда в сплав добавляют связанный азот, благодаря которому возникают карбнитриды, также повышающие прочность стали. Примером может послужить марка нержавейки Х17АГ14.
Промежуточные сплавы имеют несколько иные характеристики, в частности, аустенитно-мартенситные. Они имеют более низкую коррозиестойкость, чем просто аустенитные структуры, но намного прочнее. При этом данный класс довольно тяжело поддается термообработке, вернее, воздействие на него высокими температурами связано с некоторыми сложностями. Зачастую такие сплавы со свойствами мартенситов требуют не только закалки, но также обработки холодом с последующим отпуском металла. Однако при такой технологии прочность нержавейки переходного класса повышается в несколько раз. В производстве элементов для тяжелых несущих конструкций стали, вроде марок 09X15Н8Ю или 20Х13Н4Г9, не используются, их применяют только для изготовления легких конструкций.
Особенность аустенитно-ферритных сплавов заключается в том, что они содержат сравнительно небольшое количество никеля в сравнении с другими промежуточными классами. За счет этого такие стали, как 12Х21Н5Т или 08Х22Н6Т, имеют гораздо лучшую свариваемость, швы при соединении металлопроката из них получаются очень качественные и прочные на деформацию. Обеспечивается это влиянием ферритной структуры, обеспечиваемой элементами Сr, Ti, Mo или Si. Однако следует отметить, что по той же причине, то есть из наличия ферритообразующих включений, в значительной степени ухудшается жаропрочность, равно как и пластичность. Высокой остается только механическая прочность.
В марках сталей обычно присутствуют буквы кириллицы, они тождественны латинским обозначениям, в частности Ю означает "ювенал" – алюминий, причем так он маркируется только в сталях. Другие элементы могут означаться также не по первым буквам, например кремний – С, от силициума, а марганец – Г, поскольку эта буква имеется в середине слова.
Нержавеющая сталь: состав, свойства, маркировка
Поиск материала, устойчивого к атмосферной коррозии и действию агрессивных химических веществ, привел в 1913 году к появлению целого класса сплавов, по ряду потребительских характеристик превосходящих быстро ржавеющую высокоуглеродистую сталь. Новинку назвали нержавеющей сталью, а в народе прозвали нержавейкой.
Нержавеющая сталь представляет собой сплав железа и углерода, лигирующих веществ, которые придают ему дополнительные свойства. В качестве основной добавки используется хром.
Она не теряет популярности больше 100 лет: компания Специальные Стали и Сплавы предлагает купить нержавеющую сталь любого формата – трубы, прокат, арматуру, комплектующие.
Состав и свойства
Нержавеющая сталь – это сталь, подвергшаяся легированию хромом для улучшения коррозионной стойкости. Содержание хрома значительно изменяет технологические свойства сплава.
минимальный показатель для нержавеющих сталей
сплавы проявляют антикоррозионные свойства в обычных условиях или с применением слабоагрессивных веществ
устойчивость в агрессивных средах (50% азотная кислота)
Сплавы железа с хромом и никелем, в котором последних больше 50%, называются суперсплавами. Их используют в высокоагрессивных средах, где требуется прочность на долгое время и категорически недопустимы аварии – например, реактивные двигатели, газовые турбины.
Основа нержавеющего сплава – железо (Fe), углерод (C), хром (Cr), однако есть другие добавки, которые влияют на характеристики конечного продукта:
- никель (Ni), кроме улучшения антикоррозионных свойств, повышает жаростойкость;
- медь (Cu, 0.2-0.4 %) повышает сопротивление атмосферной коррозии;
- ниобий (Nb) вместе с молибденом (Mo) поднимают рабочую температуру сплава;
- кобальт (Co) продлевает время эксплуатации за счет снижения износа.
Содержание примесей зашифровано в названиях марок стали.
Классификация
Нержавеющие сплавы классифицируют, беря за основу микроструктуру элементов в α-железе.
Выделяют следующие классы:
Аустенитная обладает отличными техническими характеристиками – повышенной стойкостью, пластичностью, упругостью. Используют в машиностроении.
Дополнительно выделяют комбинированные сплавы: мартенсито-ферритные, аустенито-ферритные, аустенито-мартенситные. Они сочетают и преумножают свойства родительских классов.
Ферритные и аустенитные стали – самые употребимые, их доля на рынке и в производстве приближается к 95%.
Принципы маркировки
В силу глобализации экономик для стандартизации разных видов нержавеющих сплавов на территории Российской Федерации используются как ГОСТы, так и AISI – общепринятый американский стандарт.
В основу ГОСТа положена буквенно-цифровая система. Заглавными буквами кириллического алфавита обозначают легирующие металлы и присадки:
Числа в описании марки означают количество элемента в процентах. Пишутся после буквенного индекса.
Первое число, с которого начинаются марки по ГОСТу – процент углерода в составе, умноженный на десять. Десятичные дроби округляют до целого. Если после буквы нет числа, это означает, что содержание этого элемента меньше 1.5%.
Например, малоуглеродистая (0.08% углерода) сталь 08Х17Н13М2 содержит 17% хрома, 13% никеля, 2% молибдена.
Стандарты AISI общеупотребимы в ЕС, США, опционально (для поставок на зарубежные рынки) в Малайзии, Китае, Японии. Маркировка включает три цифры, буквы используются часто, но не обязательны. Первая цифра – это класс стали (2 и 3 – аустенитные, 4 – совместно ферритные и мартенситные). Остальные цифры – порядковый номер сплава в сводной таблице AISI, а не, как с ГОСТом, отсылка к составу.
Иногда в конце записи добавляют буквы. Они указывают на дополнительные факторы (например, повышенное содержание определенных элементов):
По форме записи марки в системе AISI нельзя понять состав и свойства, однако можно свериться с подробными таблицами.
Серия 200 – аустенитные стали. Пластичны, обладают высокой антикоррозионной стойкостью. Рекомендована эксплуатация в слабо и умеренно агрессивной среде.
высокая пластичность и прочность за счет высокого содержания C, Mn, Cu, S
бытовые приборы, строительные конструкции
Серия 300 - аустенитные стали. Считаются универсальными.
устойчивость перед атмосферной коррозией, слабокислыми растворами
бытовое и медицинское оборудование, техника; запчасти для автомобилей
пружины, стопорные кольца
добавлена сера, снижена коррозионная стойкость
пищевая нержавейка, выдерживает агрессивную среду
посуда, кухонная утварь, фармацевтическое и химическое производство
содержит молибден, устойчива к высоким температурам, есть обогащенный титаном подвид 316Ti
нефтегаз, нефтехимия, судостроение, авиапромышленность, строительство
10% титана, держит температуру до 800 градусов.
системы отопления, авиация
Серия 400 содержит мало углерода и много хрома.
запчасти для ударных нагрузок – на прессы, насосы, клапаны
коррозионная стойкость при высоких температурах
ножи, кухонная посуда и утварь
пищевая промышленность, строительство, нефтехимия
добавлен титан, ниобий; не перегревается, не деформируется при нагреве.
Все марки нержавеющей стали можно купить в магазине компании Специальные Стали и Сплавы. При необходимости менеджеры помогут выбрать подходящую под определенные задачи марку.
Нержавеющая сталь
Феррит (твердый раствор внедрения C в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой)
Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ-железе с гранецентрированной кубической решеткой)
Цементит (карбид железа; Fe3C метастабильная высокоуглеродистая фаза)
Графит стабильная высокоуглеродистая фаза
Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит)
Мартенсит (сильно пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе с объемно-центрированной терагональной решеткой)
Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
Сорбит (дисперсный перлит)
Троостит (высокодисперсный перлит)
Бейнит (устар: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа
Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит)
Серый чугун (графит в форме пластин)
Ковкий чугун (графит в хлопьях)
Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов)
Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит)
Нержавеющая сталь — легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах.
В 1913 году Гарри Бреарли (Harry Brearley), экспериментировавший с различными видами и свойствами сплавов, обнаружил способность стали с высоким содержанием хрома сопротивляться кислотной коррозии.
Содержание
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 твердый раствор и устойчивый против коррозии (к примеру хром), то защитное действие проявляется скачкообразно при введении , \frac, \frac . \frac" />
моля 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, Si.
По химическому составу нержавеющие стали делятся на:
- Хромистые, которые, в свою очередь, по структуре делятся на;
- ;
- Полуферритные (мартенисто-ферритные); ;
Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).
Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.
Широкое распространение получили сплавы железа и никеля, в которых за счёт никеля аустенитная структура железа стабилизируется, а сплав превращается в слабо-магнитный материал.
Мартенситные и мартенсито-ферритные стали
Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности, ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся, стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.
Ферритные стали
Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроении. Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся, стали 400 серии.
Аустенитные стали
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. К данному классу относятся стали 300 серии.
Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали
Аустенито-ферритные стали. Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитного никеля и хорошая свариваемость. Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т.
Аустенито-мартенситные стали. Потребности новых отраслей современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей аустенито-мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.
Сплавы на железоникелевой и никелевой основе.
При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.
Производство и применение
Согласно данным ISSF, мировой объем выплавки нержавеющей стали в 2009 году составил 24,579 млн тонн [1]
- Хромистые нержавеющие стали:
- гидравлических прессов; ;
- Арматура крекинг-установок;
- Режущий инструмент; ;
- Бытовые предметы;
- Бытовые предметы, в частности, столовая посуда (пищевые марки стали)
- Сварная аппаратура, работающей в агрессивных средах
- Изделия, работающие при высоких температурах — 550—800 °C ;
Нержавеющие стали используются как в деформированном, так и в литом состоянии.
Нержавейка
Нержавеющая сталь — сложнолегированная сталь, стойкая против коррозии в атмосфере и агрессивных средах.
При выборе химического состава коррозионностойкого сплава руководствуются так называемым правилом " />
: если к металлу, неустойчивому к коррозии (например, к железу) добавлять металл, образующий с ним твердый раствор и устойчивый против коррозии (к примеру хром), то защитное действие проявляется скачкообразно при введении , \frac, \frac . \frac" />
моля второго металла (коррозионная стойкость возрастает не пропорционально количеству легирующего компонента, а скачкоообразно). 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 %.
В сильных кислотах (серной, соляной, плавиковой, фосфорной и их смесях) применяют сложнолегированные сплавы с высоким содержанием Ni и присадками Mo, Cu, Si.
- Хромистые, которые, в свою очередь, по структуре делятся на;
- ;
- Полуферритные; ;
Наибольшую коррозионную стойкость имеют хромистые нержавеющие стали мартенситного типа с полированной поверхностью.
Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся, стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.
Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроениии. Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся, стали 400 серии.
Аустенито-ферритные стали. Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитного никеля и хорошая свариваемость. Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т. Аустенито-мартенситные стали. Потребности новых отраслей современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей аустенито-мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.
При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы c более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.
Применение
- Хромистые нержавеющие стали:
- гидравлических прессов; ;
- Арматура крекинг-установок;
- Режущий инструмент; ;
- Бытовые предметы;
- Бытовые предметы
- Сварная аппаратура, работающей в агрессивных средах
- Изделия, работающие при высоких температурах — 550—800 °С ;
сложнолегированная сталь (см. Легированная сталь), стойкая против ржавления в атмосферных условиях и коррозии в агрессивных средах. Основной легирующий элемент Н. с. — Cr (12—20%); кроме того, Н. с. содержат 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 (См. Коррозионная стойкость) (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo). Чем выше содержание Cr в стали, тем выше её сопротивление коррозии; при содержании Cr более 12% сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17% — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и др. средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50%.
Коррозионная стойкость Н. с. объясняется тем, что на поверхности контакта хромсодержащего сплава со средой образуется тончайшая защитная плёнка окислов или др. нерастворимых соединений. Большое значение при этом имеют однородность металла, соответствующее состояние поверхности, отсутствие у стали склонности к межкристаллитной коррозии (См. Межкристаллитная коррозия). Чрезмерно высокие напряжения в деталях и аппаратуре вызывают коррозионное растрескивание в ряде агрессивных сред (особенно в средах, содержащих хлориды), а иногда приводят к разрушению. В сильных кислотах (серной, соляной, плавиковой, фосфорной и их смесях) высокую коррозионную стойкость показывают сложнолегированные Н. с. и сплавы с более высоким содержанием Ni с присадками Mo, Cu, Si в различных сочетаниях. При этом для каждых конкретных условий (температура и концентрация среды) выбирается соответствующая марка Н. с.
По химическому составу Н. с. подразделяются на хромистые, хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые (более 100 марок). По структуре хромистые Н. с. подразделяются на мартенситные (см. Мартенсит), полуферритные и ферритные (см. Феррит). Наилучшую стойкость против коррозии имеют хромистые Н. с. мартенситного типа в полированном состоянии. Хромистые Н. с. находят применение в качестве конструкционного материала для клапанов гидравлических прессов, турбинных лопаток, арматуры крекинг-установок, режущего инструмента, пружин, предметов быта. Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые Н. с. делятся на аустенитные (см. Аустенит), аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные. Различают аустенитные Н. с., склонные к межкристаллитной коррозии, и так называемые стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Резкое понижение склонности Н. с. к межкристаллитной коррозии достигается также уменьшением содержания углерода (до 0,03%). Стабилизированные аустенитные Н. с. применяются для изготовления сварной аппаратуры, работающей в агрессивных средах (при этом после сварки термическая обработка не обязательна). В качестве жаростойкого и жаропрочного материала эти стали используются для изготовления изделий, подвергающихся воздействию температур 550—800 °С. Стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке (для деталей, сваренных точечной или роликовой сваркой, термическая обработка не требуется). Хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые Н. с. находят широкое применение в промышленности и быту. Для высоконагруженных элементов конструкций, работающих при повышенных температурах (до 550 °С), применяются так называемые мартенситно-стареющие Н. с. аустенитно-мартенситного типа, обладающие значительной прочностью (σb = 1200—1500 Мн/м 2 , или 120—150 кгс/мм 2 ), высокой вязкостью и хорошей свариваемостью. Н. с. используются как в деформированном, так и в литом состоянии.
Лит.: Конструкционные материалы, т. 2, М., 1964 (Энциклопедия современной техники); Химушин Ф. Ф., Нержавеющие стали, 2 изд., М., 1967; Материалы в машиностроении. Справочник, т. 3, М., 1968; Бабаков А. А., Приданцев М. В., Коррозионностойкие стали и сплавы, М., 1971; Потак Я. М., Высокопрочные стали, М.» 1972.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое "Нержавеющая сталь" в других словарях:
Нержавеющая сталь — Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C … Википедия
НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, название группы железных сплавов, устойчивых к КОРРОЗИИ. Кроме углерода, содержащегося во всех видах стали, нержавеющая сталь содержит также от 12% до 25% ХРОМА. Это делает сталь ржавчиноустойчи вой, образуя тонкий защитный… … Научно-технический энциклопедический словарь
НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — легированная сталь, устойчивая к коррозии на воздухе, в воде, а также в некоторых агрессивных средах. Наиболее распространены хромоникелевая и хромистая нержавеющая сталь, часто с добавкой Mn, Ti и других элементов … Большой Энциклопедический словарь
нержавеющая сталь — нержавейка (разг.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011. нержавеющая сталь сущ., кол во синонимов: 2 • … Словарь синонимов
НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ — (Stainless steel) сталь, содержащая хром (12 14 %) или хром и никель (до 4,5 %). В закаленном и отполированном состоянии отличается очень высоким сопротивлением коррозии. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское… … Морской словарь
нержавеющая сталь — легированная сталь, устойчивая к коррозии на воздухе, в воде, а также в некоторых агрессивных средах. Наиболее распространены хромоникелевая и хромистая нержавеющая сталь, часто с добавкой Mn, Ti и других элементов. * * * НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ… … Энциклопедический словарь
нержавеющая сталь — 3.76 нержавеющая сталь: Сталь, содержащая более 11 % хрома, что делает ее устойчивой к коррозии. Другие элементы могут добавляться для получения определенных свойств материала. Источник: ГОСТ Р 51365 99: Оборудование нефтепромысловое добычное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Нержавеющая сталь — Stainless steel Нержавеющая сталь. Любые стали, содержащие по крайней мере 10,5 % Сr в качестве главного легирующего элемента; они обычно проявляют Passivity Пассивность в водных окружающих средах. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов
нержавеющая сталь — nerūdijantysis plienas statusas T sritis chemija apibrėžtis Geležies lydinys, turintis 12–30% Cr, ≤28% Ni, ≤4,5% Mo, ≤3% Si, ≤2% Mn, ≤1,3% Al, ≤1% Ti ir kt. priedų. atitikmenys: angl. rustless steel; stainless steel rus. нержавеющая сталь … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
нержавеющая сталь — nerūdijantysis plienas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. non corroding steel; rustless steel; stainless steel vok. rostfreier Stahl, m rus. нержавеющая сталь, f pranc. acier inattaquable, m; acier inox, m; acier inoxydable, m … Fizikos terminų žodynas
Читайте также: