304 нержавеющая сталь ржавеет

Обновлено: 03.05.2024

По умолчанию имеет нержавеющая сталь AISI 304 и 430 отличия в себестоимости производства металла, характеристик и области использования, соответственно. Оба конструкционных материала обладают коррозионной стойкостью. Сталь 400 серии более дешевая, но эксплуатируется в менее агрессивных средах. Нержавейка 300 серии дороже из-за содержащегося в ней никеля, зато и более устойчива к коррозии межкристаллитного и точечного типа.

Высокие у сталей AISI 430 304 характеристики механического типа позволяют обрабатывать их с минимальными трудозатратами. Ограничений по свариваемости не существует, магнитные свойства полностью отсутствуют. Ферритная 430 сталь чаще используется для трубопроводов общего назначения, а приборостроении и автомобилестроении. Аустенитная 304 сталь применяется в медицине, пищевой, химической промышленности.

Химический состав

Обусловлены у сталей AISI 304 и 430 отличия составом и количеством полезных добавок – легирующих химических элементов:

По общепринятой классификации нержавеющими автоматически становятся стали, содержащие более 12,5% хрома. Однако не ржавеют они при этом лишь под дождем без нагрева, в отсутствие серьезных нагрузок, и при крайне низкой степени агрессивности среды.

Для дальнейшего увеличения коррозионной стойкости требуется увеличить процент хрома и/или ввести в состав стали дополнительные легирующие добавки. Все они делятся на две категории – пассиваторы, повышающие электродный потенциал стали, и катодные добавки, увеличивающие потенциал твердого раствора металла.

В 430 сталь добавлено до 18% хрома, а в 304 стали его, чуть меньше, зато дополнительно присутствует 10% никеля, и снижено содержание углерода. Катодных добавок – палладиевых и платиновых металлов – эти марки сталей не содержат.

Оба сплава принадлежат к группам коррозионно-стойких и жаростойких сталей. То есть, они по умолчанию устойчивы к электрохимической, солевой, кислотной, щелочной, почвенной и атмосферной коррозии, и уверенно работают при температурах ниже +550°С в газовых средах в слабо нагруженном состоянии без образования окалины.

При этом имеют нержавейка AISI 304 и AISI 430 отличие в содержании никеля. Этот химический элемент увеличивает устойчивость к межкристаллитной коррозии. Поэтому для 304 стали она не страшна, а 430 сталь от нее защиты не имеет.

Аналоги

В обозначении по американскому стандарту сталь AISI 430 и 304 сравнение выполнить сложно. Ближайшими аналогами указанных нержавеющих сталей в стандартах разных государств являются:

DIN (Германия, для внутреннего пользования)

DIN EN (Германия, для внешнего пользования)

Таким образом, абсолютно неинформативными являются шифрованные обозначения Соединенных Штатов, Чехии, Японии и Великобритании. В маркировке всех остальных стран сразу же указано соотношение важных компонентов стали.

То есть, в Европе и РФ специалисты изначально видят в марке стали процентное содержание легирующих добавок. И могут оценить их влияние на химические, физические, механические, технологические и эксплуатационные свойства конструкционного материала.

В Америке и Японии принят иной подход к проблеме. Сравнивая сталь AISI 304 и 430 что лучше для конкретных эксплуатационных условий, специалисты используют другой алгоритм:

· три цифры без буквенного обозначения указывают на принадлежность стали к категории нержавеек;

· тройка относит нержавеющую сталь к аустенитному классу, а четверка к ферритному;

· последние две цифры определяют положение сплава внутри своего класса.

В данном случае аналоги сталей 304 и 430 имеются во всех иностранных стандартах, так как они являются наиболее востребованными в своих классах.

Коррозионная стойкость

Бюджетным легирующим компонентом нержавеющих сталей является хром. Высокий процент содержания углерода 0,12% в стали 430 может привести к избыточному образованию карбидов хрома, которые, с одной стороны, снижают насыщенность стали углеродом, с другой стороны, связывают молекулы хрома, необходимые для образования на поверхности металла защитной оксидной пленки хрома с кислородом.

Поэтому в стали 430 увеличено содержание хрома до 17%, чтобы в структуре металла его всегда находилось около 12% в несвязанном состоянии. Однако при резком охлаждении или интенсивном нагреве на границах зерен феррита происходит обеднение хромом. В агрессивных средах может происходить межкристаллитная коррозия.

Интенсивный нагрев наблюдается во время сварочных работ. Поэтому после сварки швы стали 430 дополнительно подвергаются обработке методом пассивирования.

Никель стоит дороже хрома, поскольку является стратегическим сырьем. Однако по степени значимости легирующих элементов никель стоит на втором месте после недорогого и доступного хрома. Никелем улучшают свариваемость, пластичность и механическую прочность металла.

Простейшим способом, как отличить AISI 304 от AISI 430 в бытовых условиях, является магнит. Пищевая сталь 304 магнитными свойствами не обладает. А в стали 430 слишком много железа, и ферритная структура, поэтому магнит на нее прилипает.

Определить для конкретного проекта – AISI 40 или 304 что лучше – можно лишь с учетом характеристик рабочей и внешней среды, температурного диапазона, давления, прочих эксплуатационных условий. В своих классах (аустенитных и ферритных нержавеющих сталей) AISI 304 430 являются несомненными лидерами.

Свойства

Изначально марка стали AISI 304 и 430 обладают не одинаковыми свойствами.

По умолчанию нержавеющая сталь AISI 430 считается «обладающей увеличенной устойчивостью в химически активных средах к образованию коррозии». Наличие в составе хрома обеспечивает способность металла к пассивации. Однако очень важно выбирать надлежащие условия эксплуатации для сохранения устойчивости этого пассивного состояния.

По умолчанию пищевая нержавеющая сталь AISI 304 430 марку стали превосходит по нескольким параметрам. Хромоникелевые стали обладают высокими технологическими свойствами:

· повышенное сопротивление ползучести;

· высокий порог окалиностойкости +800°С … +900°С.

Поэтому пищевая нержавеющая сталь 304 легко полируется, что облегчает уборку и соблюдение максимально высоких гигиенических требований в пищевом производстве и медицине.

Хромоникелевая коррозионно-стойкая жаропрочная сталь AISI 304 склонна к точечной коррозии. Эта болезнь присуща всей 300 серии аустенитных нержавеек по классификации американского стандарта. Недорогую ферритную сталь AISI 430 так же часто эксплуатируют при высоких температурах, о никогда при повышенном давлении.

Область применения

Используется нержавеющая сталь AISI 430 и 304 в разных областях народного хозяйства и в смежных отраслях промышленности.

С учетом химического состава (17% хрома без никеля и прочих присадок) сталь 430 используется для изготовления трубного проката и листового сортамента. Допускается штамповка и прокатка после предварительного отжига. Для малогабаритных деталей, к которым относится большинство трубопроводных фитингов DN 10 – 150 мм, допускаются любые виды механической и термической обработки.

Из-за коррозионного растрескивания во влажном сероводороде, перекиси водорода, хлористом натрии и морской воде в указанных рабочих средах стали 430 не используются, ни при каких обстоятельствах.

При длительном или повторном нагреве в диапазоне температур +500°С … +800°С сталь AISI 304 430 резко возрастает склонность хромистых и хромоникелевых сплавов к межкристаллитной коррозии. Поэтому вместо AISI 304 с содержанием углерода 0,08% в подобных эксплуатационных условиях применяется сталь 304L с низким содержанием углерода 0,03% либо 304Ti с добавлением тугоплавкого титана.

Таким образом, нержавейка AISI 430 чаще всего применяется для изготовления:

· крупногабаритного торгового оборудования;

· медицинских и пищевых автоклавов;

· деталей индукционных печей;

· фитингов автомобильной промышленности;

· элементов фармакологических трубопроводов и производств;

· пищевых котлов и холодильников;

· рециркуляционных и выхлопных систем;

· трубопроводов с солевыми растворами, кислотами.

Коррозионно-стойкая хладостойкая жаростойкая аустенитная сталь AISI 304 используется практически во всех отраслях промышленности. Изделия из этой нержавейки обходятся дороже, но служат более 100 лет.

Почему ржавеет нержавейка?

Почему ржавеет нержавейка? Причины коррозии нержавеющей стали

Возникновение ржавчины на нержавеющей стали ставит в ступор многих людей. Если материал носит название «нержавеющая сталь», то почему же нержавейка может окисляться, темнеть, чернеть и ржаветь? На самом деле, при неправильной обработке детали или при нарушенной эксплуатации, ржавчина может появиться даже на самой качественной нержавеющей стали.

Если в составе нержавейки не больше 10% хрома, то исключить появление коррозии практически невозможно. Даже на поверхности аустенитной стали, в которой находится 20% хрома и 8% никеля, может образоваться ржавчина. Для того чтобы продлить срок службы детали из нержавеющей стали, необходимо понять, как правильно пользоваться материалом и исключить возникновение дефектов структуры.

Какая «нержавеющая» сталь не будет ржаветь

Снизить риск и недопустить ржавление на нержавеющей стали можно при добавлении специальных химических элементов в состав сплава: это могут быть хром, никель, вольфрам, ванадий, молибден, кремний, марганец, титан. Такая сталь будет называться легированной. Изменение состава сплава приводит к улучшению физических свойств стали. Легированный материал приобретает качества, которых нет у обычной углеродистой стали, и избавляется от ее недостатки. При должной эксплуатации такая нержавейка не будет ржаветь. Готовые изделия из нержавейки безопасны для применения даже в пищевой и медицинской сфере, такая продукция экологична и отвечает всем требованиям безопасности.

В зависимости от пропорций содержания добавок выделяют низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Высоколегированная сталь является наиболее популярным вариантом для применения в разных сферах промышленности. Сплав противостоит возникновению коррозии нержавейки в агрессивных средах и атмосфере. Улучшенные качества металлу придают легирующие добавки, в первую очередь это хром и никель. От процента содержания химических элементов зависит марка нержавеющей стали, ее антикоррозийные свойства и внешний вид.

Аустенитная нержавеющая сталь. Стали этой группы широко используют в промышленности для изготовления крепежных деталей. Сплав немагнитный. Хорошо подвергается сварке и тепловой обработке. В составе может быть 15-20% хрома и 5-15% никеля. Процентное содержание добавок зависит от марки нержавейки.

Ферритные марки нержавейки. За счет низкого содержания углерода ферритные стали становятся более мягкими и пластичными. Сплавы этой группы обладают магнитными свойствами. Их часто применяют для изготовления деталей, взаимодействующих с агрессивной средой, т.к. ферритные сплавы имеют высокий уровень устойчивости к образованию коррозии.

Мартенситные марки нержавейки. Группа сплавов с повышенным содержанием углерода, что делает сталь наиболее прочной и твердой. Некоторые марки могут быть магнитными. Эта группа наименее коррозионностойкая. Используется, например, для изготовления столовых и режущих приборов.

Комбинированные марки. Эта группа сталей сочетает в себе достоинства сразу нескольких групп.

Преимущества нержавеющих сталей:

Долгий срок службы при правильной эксплуатации;
Простота изготовления;
Устойчивость к коррозии;
Прочность;
Гигиеничность и экологическая безопасность;
Эстетичный внешний вид.

В каких сферах промышленности используется нержавеющая сталь:

Архитектура и строительство;
Изготовление бытовых приборов;
Пищевая промышленность;
Целлюлозно-бумажное производство;
Нефтехимическая и химическая промышленность;
Домашнее хозяйство;
Энергетика;
Охрана окружающей среды;
Машиностроение.

Условия и причины разрушения защитного слоя нержавеющей стали

Нержавейка получает свои улучшенные качества при добавлении легирующих элементов в состав сплава. В основном этими добавками служит хром, никель, молибден. В первую очередь за антикоррозийные свойства отвечает хром, чем больше его в составе, тем лучше формируется антикоррозийный слой на поверхности металла. Атомы хлора вступают в реакцию с кислородом, впоследствии чего образуется оксидная пленка.

Соответственно, больше всего подвержены коррозии те сплавы, в которых меньше легирующих добавок в составе, в частности хрома и никеля.

Внешний слой сплава может портиться от контакта с железом. Это возможно, например, при неправильной сварке, когда на поверхность попадают частички железа. Если после этого плохо провести обработку детали, на сварочном шве появятся коррозионные вкрапления, которые впоследствии будут увеличиваться.

Разрушение защитного слоя на нержавейке и возникновение коррозии обусловлено несколькими факторами:

Неправильная обработка поверхности металла. При нарушенной технологии сварки или шлифовки детали образуются микродефекты, которые приводят к разрушению оксидной пленки.
Использование некачественных материалов. Это относится к низкосортной стали, когда экономия денег сказывается на качестве сплава.
Неправильная эксплуатация.

Во избежание возникновения ржавчины на нержавейке следует тщательно подходить к выбору предприятия, занимающимся изготовлением и продажей нержавейки. Обязательным критерием выбора должен послужить опыт работников и заключение договора с гарантийными условиями.

Если вам поступило предложение купить нержавейку по цене ниже рыночной, то стоит задуматься о качестве материала.

Виды коррозии нержавеющей стали

Основными разновидностями коррозии являются:

Общая коррозия. Данный вид характеризуется разрушением оксидной пленки на всей поверхности стали. В зависимости от характера распространения такая коррозия может быть равномерной или неравномерной. При проникновении галогенов (фтора, хлора, брома, йода) через защитный слой начинается активный процесс образования ржавчины на нержавеющей стали. Общая коррозия может возникнуть даже от простой водопроводной воды, ведь в ее составе присутствуют химические частицы, способные разрушить оксидную пленку. Поэтому при чистке нержавейки нельзя использовать хлорсодержащие средства. Для очистки поверхности нержавеющей стали следует применять только специальные чистящие средства. Они должны соответствовать требованиям СанПиН, СНиП и ГОСТ. Уровень рН должен находиться в пределах 7,2 — 7,6.
Щелевая коррозия. Возникает при образовании небольшого зазора в деталях из нержавеющих сталей. Этот процесс можно заметить, например, при использовании крепежных элементов в морской воде. Хлор, содержащийся в жидкости, смывает оксидную пленку. При отсутствии кислорода процесс продолжается стремительно.
Питтинг(он же язвенная коррозия, точечная коррозия). Проявляется при малейшем поражении защитного слоя и воздействии агрессивной среды на поверхность. В поврежденном месте сталь становится анодом, а пассивированная часть – катодом. В результате этого анод начинает быстрее растворяться, вызывая питтинговую коррозию нержавеющей стали.
Гальваническая коррозия. Гальванокоррозия похожа на точечный вид образования ржавчины. Данная электрохимическая коррозия нержавеющей стали возникает во время контакта разного типа металлов в агрессивной токопроводящей среде.
Межкристаллитная коррозия(она же мкк коррозия или транскристаллитная коррозия). Такой вид образования ржавчины возникает при сверхвысоких температурах, чаще всего при сварке.
Эрозионная коррозия. Возникает в результате воздействия на поверхность нержавейки абразивной жидкости, разрушающей защитный слой и приводящей к эрозии.

Как бороться с коррозией нержавеющей стали?

В первую очередь, сталь должна храниться и изготавливаться по особой технологии. На металлургических заводах должны соблюдаться все требования, относящиеся к эксплуатации нержавейки. Должны предотвращаться ситуации, в ходе которых частицы нелегированного металла могут попасть на нержавеющую сталь.

В целях защиты нержавеющей стали от коррозии требуется исключить близкий контакт стали с обычным металлом. Это правило касается и других инструментов, применяемых для изготовления деталей. Запрещено использовать металлическую щетку для зачистки поверхности необработанного металла на легированной стали.

Использование нержавеющей стали в соляной и серной кислоте приводит к образованию ржавчины, следовательно, необходимо исключить применение сплава в агрессивных средах.

Также для защиты нержавейки от коррозии следует добавлять в сплав легирующие компоненты, это повысит антикоррозийные свойства стали. Чем больше их процентное содержание, тем выше стойкость к коррозии.

Не рекомендуется также использовать хлорсодержащие средства для обработки и чистки поверхности.

Правила ухода за нержавеющей сталью

Нержавейка – долговечный материал, способный сохранять свой первоначальный внешний вид и технические характеристики долгое время. Главное, правильно за ней ухаживать. Для этого необходимо знать, что нужно делать в различных ситуациях.

Рекомендуется:

Во время механической обработки совершать движения вдоль линий или рисунка.
Использовать мягкие материалы для чистки поверхности. Даже использование бумажных салфеток может привести к целостному нарушению оксидной пленки, поэтому будьте аккуратны.
Если на поверхности имеются застарелые пятна, то для начала их следует размочить. Иначе механическое воздействие станет причиной появления царапин, а впоследствии и ржавчины на нержавейке.
Применять только специальные средства, предназначенные для очистки нержавеющей стали.
Жирные пятна удалять при помощи мыльного или спиртового раствора. "Мыть" нержавейку можно только органическими средствами.
Перед протиранием изделия пыль и другие мелкие частицы желательно стряхнуть кистью.

Запрещается:

Использовать абразивные средства;
Применять хлорсодержащие моющие средства;
Использовать твердые губки и мочалки;
Допускать контакт нержавейки с обычными углеродистыми сталями.

Все это приводит к разрушению защитного слоя нержавеющей стали и станет отличным поводом для образования коррозии на поверхности.

Также есть специфика ухода за нержавейкой в зависимости от текстуры материала.

Шлифованная нержавеющая сталь имеет микроцарапины на поверхности. В зависимости от их направления поверхность нержавейки можно разделить на несколько разновидностей:

Продольная шлифовка;
Поперечная шлифовка;
Хаотичная шлифовка;
Вибрейшн.

Для того чтобы произвести качественную очистку поверхности нержавеющей стали и не повредить защитный слой, следует совершать все движения по направлению микроцарапин. Не рекомендуется использовать круговые движения.

Текстурированная сталь имеет глубокий рисунок. За счет своей текстуры на ней менее заметны царапины, отпечатки и загрязнения. Правила ухода за таким видом нержавейки остаются теми же, что и за шлифованной поверхностью. Разница будет заметна только после очистки, так как текстурированная сталь остается чистой более долгое время.

Соблюдая рекомендации по уходу за нержавеющей сталью, вы обеспечите долгий срок службы изделиям и снизите риск возникновения коррозии. Регулярная обработка поверхности специальными средствами сохранит первоначальный внешний вид и будет способствовать восстановлению защитной оксидной пленки.

Оставьте заявку, чтобы бесплатно получить быстрый расчет стоимости интересующей Вас услуги. Менеджеры ответят на любой Ваш вопрос!

Все, что нужно знать о нержавеющей стали AISI 304

Сталь марки AISI 304 (это сокращение согласно расшифровке обозначает исследовательский институт по сталям) — аустенитная сталь с малой массовой долей углерода. В России 304-му сплаву соответствует высокохромистая нержавейка 8Х18Н10 (согласно ГОСТу). Её особенности – высокая устойчивость к слабокислым растворам и разогреву до 850 градусов.

Характеристики и свойства

Плотность (или удельный вес) марки AISI 304 – 7,85 г/см³. Полное расплавление – при 1450 градусах по Цельсию, полное отвердевание – при 1400 градусах. Сталь AISI 304 не магнитится. Предел текучести при растяжении (расчётное сопротивление при сминаемости и вытягивании арматурного образца) – 215 мегапаскалей, модуль Юнга (упругости) – в среднем 197 гигапаскалей, модуль сдвига – 86 ГПа.

Теплопроводность листа – 16,2 ватта в пересчёте на погонный метр при изменении температуры на градус. Коэффициент теплового расширения – 15 ватт на погонный метр при нагревании/охлаждении на градус по шкале Кельвина или Цельсия при комнатной температуре.

Удельная теплоёмкость – 500 джоулей на килограмм стали при изменении её температуры на градус.

Физические

Материал выдерживает кратковременный нагрев до 900 градусов, не теряя своих противокоррозионных свойств. Нержавеющие стали, обладая прочной оксидной плёнкой на основе хрома, не ржавеют и не разлагаются дальше. Однако, раскалив докрасна эту сталь – до 900 градусов – и разбрызгивая на неё воду, можно добиться цветной побежалости, от сиренево-пурпурного до сине-фиолетового оттенка, что окончательно испортит внешний вид заготовки: снять этот слой можно, зачистив вновь изделие до блеска.

При продолжающемся воздействии воды на раскалённую нержавейку возможно слущивание этой побежалости в виде окисных плёнок, вплоть до истончения образца материала, который подвергается такому испытанию. Эксперименты с раскалённой нержавеющей секцией дымохода, по которой барабанит дождь, наглядно это демонстрируют.

Химические

Сталь AISI 304 не вступает в реакцию с молочной, уксусной, лимонной и яблочной кислотами при комнатной температуре. Ортофосфорная кислота, которая добавляется, к примеру, в некоторые энергетические напитки в небольших количествах, также не возымеет разрушительного воздействия на эту сталь. Слаборазбавленные растворы кислот, к примеру, азотной, которая используется для протравливания столовых приборов, скажем, перед серебрением, также не оказывают заметного разрушительного воздействия. Однако высококоцентрированная азотная кислота разъедает, пусть и не так быстро, как серная, нержавеющую сталь AISI 304.

Разбавленной же серной, хлорной и соляной кислотам нержавеющая сталь AISI 304 не противостоит – она разрушается с относительно катастрофической скоростью, так как никель, хром и другие легирующие присадки вступают с этими кислотами в реакцию. Хлорноватистая кислота, содержащая в каждой молекуле один атом кислорода, является слабой и неустойчивой по сравнению с другими минеральными кислотами выраженного действия.

Чтобы она разъела нержавейку, нужно добиться её распада на соляную кислоту и кислород.

Угольная и кремниевая, борные кислоты (кислородная и бескислородная) также не разрушают нержавейку: они относительно слабые.

Механические

Как и всякая нержавейка, сталь AISI 304 обладает большей ударной вязкостью. Её значительно тяжелее, чем Сталь 3 и другие, ржавеющие стали, распилить при помощи абразивного болгарочного диска: резак изнашивается быстрее, а при пилении AISI 304 искрит меньше, чем даже техническое (сверхнизкоуглеродистое, до 0,1 промилле углерода по массе) железо. Для разрезания нержавейки без значительных энергетических и временных затрат применяют лазерный раскрой, огранку и шлифовку, а также резаки с победитовыми и алмазными кромками. Дело в том, что простая быстрорежущая сталь перегревается и тупится при высверливании нержавеющей, так как из-за высокой вязкости нержавейки больше, чем задумано, механической (кинетической) энергии преобразуется в тепло.

Впрочем, это не означает, что она по износостойкости опережает, к примеру, подшипниковую сталь (маркер «Ш» в обозначении): благодаря сниженному содержанию углерода (до 0,8 промилле по массе сплава) AISI 304 склонна к износу.

К примеру, в велосипедной индустрии из нержавейки можно сделать грязезащитные крылья, устанавливаемые над колёсами, подножку для опирания велосипеда на стоянке – но не коронки с шариками.

Сравнение с другими марками

Сплав AISI 430, обладая большей жаростойкостью, хрупок и плохо сваривается. Для высококачественной сварки деталей из этого сплава потребуется особая технология. Сварные швы – наиболее хрупкие стыки: лучшим выходом послужит соединения на оцинкованных или хромированных болтах. Кислотостойкость у 430-й – по сравнению с 304-й маркой – значительно ниже, и дымоходы, изготавливаемые из неё, от высокой температуры (сотни градусов) и испарений угольной кислоты через 2-4 года активной эксплуатации выгорят. 430-я марка стали – магнитный сплав в отличие от немагнитной 304-й. Эта разница имеет значение для механизмов, где магнитность в условиях сильного внешнего намагничивания не нужна.

Дымоходы из 304-й марки стали намного более кислотостойкие. Повышенное содержание никеля в сплаве 304 позволяет значительно легче сваривать детали – там, где невозможно установить крепления на болтах, шпильках, саморезах и скобах. Однако никель, содержащийся в сплаве 304, повышает не только вязкость и пластичность, свариваемость, но также обусловливает повышенную жаростойкость. В сочетании с 18% хрома, который содержится в стали AISI 304 именно в таком количестве, труба или другая конструкция обретает усовершенствованные технические и эксплуатационные характеристики.

Сталь AISI 304 больше подходит для дымоходов, чем вышеупомянутая 430-я марка.

Что касается других нержавеющих сталей, то коррозионная устойчивость у них наблюдается лишь при достижении массовой доли хрома отметки в 14%. Изменяя сочетание хрома и никеля, удаётся добиться большей жаропрочности и свариваемости, и значений иных ключевых характеристик, за которые нержавейки особо ценятся. Сравнивая по химическому составу сплав 304 с 321, 201 и 439, легко заметить, что содержания хрома в них – как в российских аналогах 08Х18Н10Т, 12Х15Г9НД и 08Х17Т соответственно, при этом они также имеют свои различия.

Освоиться с российской маркировкой легко: число после «Х» – количество массовых процентов хрома: в данных примерах это 18, 15 и 17 процентов соответственно. Чем больше хрома в нержавейке, тем она прослужит дольше, но это не значит, что нужно стремиться нарастить его содержание до 30% и более, соответственно, убрав из сплава столько же железа: такая сталь бы оказалась слишком хрупкой.

Максимальная доля хрома по массе в нержавейке – 26%, после которых это была бы уже не совсем сталь, а совершенно иной, сталеподобный сплав, не вполне равноценный заменитель нержавейки.

Прежде чем сравнить AISI 304 с аналогами – и найти отличия, хотя они незначительны, – вспомним, что эта нержавейка содержит 18% хрома и 8% никеля. Хром и никель также активны к кислотам – они вытесняют из них водород не хуже железа, так как стоят рядом с ним в ряде активности металлов (таблице химических напряжений). Однако и у хрома, и у никеля есть ключевое отличие: будучи окисленными, они резко теряют свою активность в отношении кислот, особенно хром. Чего не скажешь о железе: то ржавеет и разъедается насквозь. Обычный технический нож из ржавеющей стали быстро покрывается бурым налётом при разрезании лимона или помидора, чего не скажешь о нержавеющем его аналоге. А оптимальное соотношение никеля и хрома не позволяет инструментам из AISI 304 магнититься.

Аналоги AISI 304 представлены следующими сплавами: российский сплав 08Х18Н-10/11, а также все зарубежные аналоги, включая американские, европейские, восточноазиатские: AISI 304L (маркировка США), немецкий аналог DIN 1.4301, общеевропейский X5CrNi189, польский PN 86020, японский SUS304 и другие. Кроме хрома и никеля, содержание марганца приближается к 2% в AISI 304. Медь добавляется в этот сплав в количестве до 1%. Содержание серы и фосфора – по 0,3 промилле по удельной массе сплава.

Применение

Использование стали AISI 304 многообразно: из неё изготавливают трубы, рулонные листы большой длины, пищевую ленту, просечно-вытяжной лист (сетка узкопрофилированная), круг (круглая арматура гладкого сечения). Шлифованная, идеально гладкая продукция производится при выделке (доработке) горячекатаных заготовок методом холодного проката. Характерные примеры изделий – мойки и раковины для столовых, посуда (от тарелок до ножей, ложек и вилок), смесители (нержавеющие краны и трубки). AISI 304 – максимально безопасный сплав: кастрюли и кружки, применяемые туристами в походах для приготовления пищи на костре или на мобильной (быстросборной) буржуйке, полностью безвредны для здоровья человека, экологически безопасны для окружающей среды.

Сталь 304 не выделяет ядохимикатов даже при сильном разогреве. Кроме отсутствия ржавчины и длительного срока службы, она способна заменить другие сплавы в пищепроме и в медицине. Скальпели, зубные щипцы и другие хирургические инструменты долго сохраняют чёткость форм, приданных им, и бритвенную остроту – они как раз изготовлены из стали AISI 304. Характерный пример – высокооборотистая хирургическая дисковая пила: она даже спустя 100 циклов (и более) пиления костей остаётся острой, не «пылит» благодаря особому профилю зубцов, и обеспечивает высокий уровень безопасности и удобства хирурга в процессе операций, спасающих пациентам жизнь.

Высокая вязкость стали AISI 304 избавляет инструмент от случайного отлома, например, при выскабливании физиологических полостей и каналов при операциях на поражённых тканях и органах. От иголки шприца, введённой, к примеру, при инъекциях в связки, не отламывается кончик – она также изготовлена из этой нержавейки. Зубные свёрла для бормашин, пинцеты, шпатели – все эти инструменты сработаны из стали AISI 304. Дороговизна этих инструментов обусловлена большой концентрацией хрома и никеля – сами по себе эти металлы не являются дешевыми в отличие от железа, занимающего в сплаве AISI 304 около трёх четвертей веса. Сталь AISI 304 легко штампуется, что позволяет быстро наладить серийное производство деталей и комплектующих, для которых применяется такой способ обработки.

Вытягивание и усложнение формы, которую примет конечное изделие, обусловлено относительной пластичностью нержавейки. Доборные элементы, например, сложные переходники и разветвители, изготавливаются из сваренных при помощи автоматической сварки отрезков труб разного диаметра. Такие детали используются при сборке технологического оборудования на молокозаводах и в пивоварнях. Наконец, самогонные аппараты и ректификационные колонны для получения очищенного спирта собираются из труб и патрубков, сосудов с отводами и задвижек, сработанных как раз из такой нержавейки. Нейтральность стали AISI 304 к углеводородам и другой органике позволила применить этот сплав для производства нефтехимического оборудования. Фильтры (сетки), проволока, хомуты и запорные шары для вентилей производятся как раз из этой нержавейки. Антикварные вещи и устаревшая посуда – например, самовары – производились именно из нержавейки: такие вещи в отличие от людей живут сотни лет и передаются между поколениями.

Способы обработки

Обработка деталей из сплава AISI 304 не обходится без зачистки заготовок до металлического блеска. Это позволяет осуществить сварку или пайку крупных и мелких деталей максимально качественно, избежав нежелательных образований, резко снижающих прочность собираемых комплектующих. Однако сварка – не единственный метод, который используется для обработки деталей из этой нержавейки. Холоднопрокатная обработка позволяет выиграть время, которое бы затрачивалось на выделку конкретной детали полностью «горячим» методом. Тем не менее после завершения холодного проката для снятия внутренних механических напряжений, от которых деталь бы потеряла прочность или частично утратила приданную ей форму, производится отжиг. При отжиге микротрещины и будущие разрывы исчезают.

Первоначальная горячая термообработка производится при температуре 1150-1260 градусов. Чтобы деталь или комплектующая из нержавейки обрела ещё большую коррозионную стойкость, используется ускоренное охлаждение с 1120 градусов до комнатной температуры. Детали из нержавейки механически обрабатываются с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей – те, в свою очередь, предотвращают перегревание разрезающей и обтачивающей поверхностей резаков. Для быстрого отслаивания стружки и обрезков используется стружколомающее приспособление, не позволяющее обрабатываемым деталям потерять задаваемую им форму, – снижается процент выбраковывания продукции. При этом резак полностью сохраняет свою разрезающую способность – предупреждается образование уплотнений, нарушающих технологию выработки. Несмотря на повышенную ударную вязкость и относительную сложность в обработке, детали из стали AISI 304 относительно легко распиливаются и высверливаются – для этого применяют особые свёрла и протачивающие насадки, изготовленные из особо твёрдых материалов вроде алмаза или победита.

Сталь AISI 304 сравнительно легко прессуется (выпрессовывается), сгибается без предварительного нагревания над газовой горелкой, а также идеально ровно разрезается при помощи лазерного станка, вытачивается и гравируется.

Варится сталь AISI 304 с использованием сварочных электродов (на инверторе) или при помощи сварочной проволоки (с помощью газосварочного оборудования). Автогенная сварка позволяет обойтись без использования присадочных компонентов, например, высокотемпературного припоя. Электросварочным инвертором эта нержавейка варится при использовании электродов, выполненных из другой нержавеющей стали – AISI 308, или с российским аналогом Св-04Х19Н9. Для сплава AISI 304L, соответственно, используются рутиловые электроды со стержнем из AISI 308L и кислотной добавкой, входящей в состав их обмазки. Сваренные швы для устранения усталостных напряжений проходят через стадию отжигания, особенно это важно при сварке заготовок из стали AISI 308. Сгибание листов из нержавейки производится на радиус, как минимум равный тройной толщине листа: при попытках резко уменьшить это значение образуется пролом по линии сгиба.

Обжиг без отпускания стали производится до температуры в 1060 градусов. Затем сталь охлаждают быстро на 1000 градусов, что позволяет изготавливаемой заготовке или детали обрести максимальную защиту от коррозии. После этого её протравливают в крепкой кислоте – и выполняют пассивацию. Последнее представляет собой образование окисного слоя, который не даёт стали окисляться дальше. Протравливание производится либо серной, либо плавиковой или азотной кислотой. Для пассивации сварных швов используют 20% раствор азотной кислоты и ускоряющей процесс пасты. Отпускание стали AISI 304 производится при температуре в 525 градусов – за 1 час. Особенность AISI 304 по сравнению с простыми среднеуглеродистыми сплавами – вдвое более продолжительный равномерный разогрев. Наконец, на основе сплава 304 создана ещё более усовершенствованная его версия – AISI 316. Она отличается от своего предшественника добавлением 2,5% молибдена по массе.

304 нержавеющая сталь ржавеет

Для того чтобы ответить на это вопрос, надо понять что такое нержавеющая сталь и ее состав.

Сейчас на рынке производителей самогонных аппаратов используется основные два вида стали AISI 304 и AISI 430. И та и другая сталь по праву может называться нержавейкой, за рядом исключений. Далее будем называть сталь 304 и сталь 430.

Обе стали относятся к классу жаропрочных и устойчивых к коррозии.

Стойкость к коррозии обусловлена наличием в ее составе легирующих веществ. Основными такими веществами являются хром и никель. Именно их присутствие обеспечивает высокую защиту от окисления во влажной среде и продлевает срок службы изделия до 100 лет.

По содержанию хрома эти две стали примерно одинаковы 16% в стали 430 и 18% в стали 304.

Существенным отличием является содержание никеля. 304 сталь содержит 10% никеля, против 1% в 430 стали. За счет этого 430 сталь дешевле.

Бак из нержавеющей стали AISI 430

Хром – при высоких температурах имеет свойство испарятся, поэтому, чтобы хром не испарялся, при производстве изделий из этой стали, используют специальное оборудование. После сварки швы тщательно шлифуют и полируют специальными пастами. Швы на изделиях из 430 стали практически не заметны и выглядят как единое целое. Сталь 430 дешевле 304, но работы при производстве, более трудоемки и соответственно дороже.

Бак из нержавеющей стали AISI 304

Никель – тугоплавкий материал, придает стали дополнительные характеристики твердость и антимагнитность, данная сталь перестает магнитится. Поэтому в баках из 304 стали, дно делают из 430 стали. Особенностью изделий из стали с добавлением никеля, является видимые сварные швы, их сложно заполировать и зачистить. За счет содержания никеля сталь дороже, как материал, но дешевле сварные работы.

Так же во время проведения сварочных работ разлетается окалина. Она может попасть на другие элементы и части свариваемых деталей. В месте попадания расплавленного металла, в дальнейшем, может появиться темная точка.

Если при эксплуатации Вы увидите появление потемнений, ржавых точек или следов ржавчины, то это означает, что происходит не правильная эксплуатация изделия.

Уход за изделием из нержавеющей стали

Так, как же ухаживать за нержавеющей сталью, чтобы она служила долго и исправно?

Мытье изделия

При мойке изделия нельзя пользоваться металлическими губками, щетками, и прочими жесткими поверхностями, способными поцарапать поверхность.

Металлические предметы

Нежелательно использовать острые и прочие металлические предметы для размешивания в баке, способные поцарапать поверхность стенок и дна.

Температурный режим

После перегона бак и колонну нельзя подвергать резкому перепаду температур, это приведет к резкому сжатию металла, что в свою очередь будет сокращать срок службы изделия. Лучше дайте время остыть самогонному аппарату естественным путем (при этом помните о технике безопасности, не оставляйте горячий бак, в месте, где его могут достать дети, животные или же случайно задеть, опрокинуть взрослые). Только после этого можно мыть холодной водой. Если Вам все же необходимо быстро вымыть бак и убрать его, то следует поступить следующим образом: слейте из бака половину горячей жидкости (осторожно, возможен ожог), разбавьте ее холодной водой, чтобы температура составляла половину от первоначального значения. Затем повторите еще два-три раза. После данной процедуры можете уже мыть бак в теплой воде.

Моющее средство

Мыть бак и детали желательно мыльным раствором используя мягкую губку. Хорошо смыть моющее средство, протереть и просушить насухо.

Бывает так, что вы решили перегнать фруктовую брагу, и она у Вас пригорела. Бывает. Что в данном случае делать?

Во-первых для перегонки фруктовых браг в баке без фальшь дна, потребуется процедить брагу от мезги. Чтобы не было тяжелой взвеси, которая могла бы пригореть.

Во-вторых надо будет следить за мощностью нагрева дна бака, чтобы не было излишнего нагрева. Но если такое произошло, и жмых, содержащийся в сусле, все же, пригорел, придется использовать лимонную кислоту, соду, и легкие абразивные средства. После чего, место пригара, следует зашлифовать и заполировать.

Чем отличаются нержавеющие стали AISI 304 и 430?

На рынке банных печей много различных моделей, при изготовлении которых используется нержавеющая сталь, но не всякая нержавеющая сталь одинаково хороша. Давайте попробуем разобраться, чем же друг от друга отличаются нержавеющие стали. Возьмем за пример самые распространенные стали AISI 430 (17Х18 по ГОСТ) и AISI 304 (12X18H10 по ГОСТ).

Многие производители банных печей используют в производстве именно сталь AISI 430, так как по таблице жаростойкости она выше. Использование этой стали также оправдано и её относительно невысокой ценой, по сравнению со сталью AISI 304. Сталь AISI 304 же обладает чуть меньшей жаростойкостью, по сравнению с AISI 430, но это её единственное незначительное отличие. Так как есть более важные показатели, которые напрямую влияют на работу и долговечность изделия.

Для начала давайте узнаем поподробнее, что же это за стали.

Нержавеющая жаропрочная (аустенитная) сталь AISI 304 (INOX)

Жаропрочность – это способность металла сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.

Основными жаропрочными аустенитными сталями являются хромоникелевые стали. Стали содержат 15…20 % хрома и 10…20 % никеля. Обладают жаропрочностью и жаростойкостью, пластичны, хорошо свариваются.

Марка стали AISI 304 (INOX) - относится к хромоникелевому классу низкоуглеродистых высоколегированных сталей. Высокое содержание хрома и никеля определяет превосходные прочностные и антикоррозионные свойства, востребованные повсеместно – их определяют, как универсальные. Именно поэтому данный сплав относится к числу наиболее применяемых.

В системе ГОСТ данной марке соответствует 12X18H10 сталь.

Основные качества, дающие преимущества именно AISI 304: устойчивость к окислению и к повышенной температуре, повышенная надежность сварных швов из-за хорошей свариваемости.

AISI 304 обладает такими эксплуатационными свойствами как:

Кислотоустойчивость. Устойчивость к агрессивным воздействиям техногенного или природного характера.
Жаропрочность. Способность металла сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.
Жаростойкость. Способность металлов и сплавов сопротивляться газовой коррозии при высоких температурах в течение длительного времени (до 850 o C).
Слабые магнитные свойства. Они достигаются за счет структуры материала и способа его обработки. Сталь AISI 304 не магнитится.
Экологичность. Производители AISI 304 позиционируют данный материал, также называемый Inox, как пищевую нержавеющую сталь. В ней не содержится токсических веществ.

Нержавеющая жаростойкая (ферритная) сталь AISI 430

Жаростойкость (окалиностойкость) – это способность металлов и сплавов сопротивляться газовой коррозии при высоких температурах в течение длительного времени.

Если изделие работает в окислительной газовой среде при температуре 500..550 o C без больших нагрузок, то достаточно, чтобы они были только жаростойкими (например, отдельные детали нагревательных печей). Являясь экономлегированной и коррозионностойкой сталь AISI 430 обладает хорошей стойкостью к образованию окалины до температуры 850-900 o C, сохраняя свои полезные эксплуатационные свойства.

Для повышения жаростойкости в состав стали вводят элементы, которые образуют с кислородом оксиды с плотным строением кристаллической решетки (хром, кремний, алюминий).

В системе ГОСТ данной марке соответствует сталь 17Х18.

AISI 430 обладает такими эксплуатационными свойствами как:

Жаростойкость. Способность металлов и сплавов сопротивляться газовой коррозии при высоких температурах в течение длительного времени (до 900 o C).
Экологичность. В ней не содержится токсических веществ.

Сравнение нержавеющих сталей AISI 304 и 430

Сталь AISI 430 при большей жаростойкости является более хрупкой и плохо поддается сварке. Чтобы её качественно сварить требуется специальная сложная технология и точное её соблюдение на всех этапах работы. Эта сталь в основном используется в декоративных целях. Сварные конструкции из нее очень хрупкие и самым слабым местом всегда будет сварочный шов.

Эта сталь AISI 430 обладает более низкой кислотостойкостью, по сравнению с 304 нержавейкой, и при работе в жестких условиях воды, сажи и конденсата постепенно приходит в негодность, поэтому, например, дымоходные трубы из такой стали все равно прогорают. Их просто разъедает получаемая в результате работы печи кислота. Также, сталь AISI 430 магнитится, что легко ее выдает при любой проверке магнитом. Так вы легко сможете определить какая нержавеющая сталь перед вами – AISI 430 или настоящая немагнитная нержавейка AISI 304.

Сталь AISI 304 (INOX) – это жаропрочная сталь и не боится высоких температур при работе банной печи. Она прекрасно сваривается благодаря более качественному составу стали и высокому содержанию никеля. Никель – очень дорогой металл, но при его высоком содержании в нержавеющей стали она приобретает повышенную прочность и стойкость к перепадам температур, а также приобретает отличную свариваемость. Именно благодаря никелю данная сталь теряет свои магнитные свойства.

Также нержавеющая сталь AISI 304 устойчива к химическим и кислотным воздействиям, не выделяет вредных или токсичных веществ. Поэтому данная сталь в основном используется в пищевой и медицинской промышленности и входит в разряд пищевой нержавейки.

Сталь AISI 304 является более дорогой по сравнению со сталью AISI 430 из-за применения более качественных и дорогих сплавов никеля и хрома в большом количестве.

Печи из такой нержавейки могут использоваться постоянно и при этом смогут прослужить практически вечно. Поэтому, такие печи рекомендованы производителем ERMAK для использования даже в коммерческих банях с гарантией до 5 лет.

Резюме

Не все печи из нержавейки одинаковы, как вы уже поняли. И прежде, чем сделать выбор в сторону той или иной печи проверяйте, из какой нержавейки будет сделана ваша печь для бани. От этого будет сильно зависеть ее качество и срок службы.

Завод Ермак производит банные печи и из стали AISI 430, соблюдая всю технологию сварки. Это классическая серия банных печей Ермак-Элит из нержавейки.

Но в новой линейке банных печей из нержавейки ERMAK в сериях «Премиум» и «Люкс» уже используется при изготовлении топки и всех дымовых каналов нержавеющая сталь AISI 304 (INOX), из-за этого и цена печей сильно отличается.

Поставив себе такую печь из настоящей нержавейки, можно будет забыть о проблемах навсегда и просто наслаждаться качеством банных процедур и расслабляться.

Как выбрать банную печь из настоящей нержавейки? Как отличить её от обычной жаростойкой стали? Достаточно воспользоваться магнитом. Топка печи из настоящей жаропрочной нержавейки не будет магнититься! До 90% печей на рынке под видом нержавейки продаются из обычной жаростойкой стали. Не дайте себя обмануть!

Читайте также: