Чем лучше нержавеющая сталь

Обновлено: 20.05.2024

Нержавеющая сталь, по простому - нержавейка, упоминалась впервые в 1820 году, когда было замечено, что сплав железа с хромом меньше окисляется.

Представители разных стран начинали исследования по этому вопросу, но результаты опытных испытаний были провальными. Причиной этому послужило упущение исследователей одного факта, что для получения железного сплава с повышенными антикоррозионными свойствами важно учитывать содержание не только хрома, но и других элементов, в частности углерода.

Хром сам по себе очень пластичный материал, но при добавлении углерода становится очень хрупким, легко разрушается простым ударом. Поэтому содержание углерода должно быть минимальным.

Ключевым свойством, которым обладают железо-хромовые сплавы считается появление оксидной пленки на поверхности материала за счет взаимодействия хрома с кислородом. Она и защищает металл от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Кроме хрома и углерода нержавеющая сталь содержит азот, молибден, никель, титан в разных пропорциях.

С 1904 года британские, американские, французские ученые активно исследовали подобные сплавы. На основании работы, которую провел француз Леон Гуллит были определены современные стандарты нержавеющей стали AISI.

Официально признанным изобретателем первой нержавейки принято считать Гарри Брайли, который в августе 1913 года создал сплав, в составе которого было 12,8 % хрома, 0, 24% углерода. Этот материал назвали первой в мире нержавеющей сталью.

Самые популярные марки нержавеющей стали

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

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

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

Рассмотрим более подробно каждую из серий.

Типы стали серии 200

Прокат нержавеющей стали этой группы известен под маркой 201. Лист AISI 201 по свойствам схож с 300 и 400 серией, но содержит меньше дорогостоящего никеля, больше марганца. За счет этого нержавейка 201 дешевле аналогов. Такая замена не ухудшает ее прочности, пластичности, коррозионного противодействия.

Легирующими элементами здесь выступают медь, марганец, никель, хром, азот и углерод. Российским аналогом является 12х15г9нд.

Механические и технологические свойства:

стойкость к высоким/низким температурам
низкая скорость коррозии
устойчивость к механическим повреждениям, образованию трещин
подходит для ковки
хорошо сваривается при температуре до 800 град
повышенная пластичность позволяет применять технологии волочения, протяжки.

Лист нержавеющий aisi 201 применим:

для изготовления столовых приборов, оборудования пищевой промышленности, емкостей хранения пищевых продуктов, воды - термосы, резервуары, фляги
в облицовке строительных конструкций - элементов лестниц, оконных рам
для деталей автомобилей - отделка кузова, бамперов

Сталь AISI серии 300

В этой группе можно выделить марки, которые различаются по соотношению хрома, никеля, углерода и титана.

В зависимости от состава их делят на аустенитно-ферритный, аустенитный, аустенитно-мартенситный классы. Данная серия обладает универсальными свойствами, поэтому востребована в разных направлениях.

AISI 304

Данную марку окрестили “пищевой", хотя она используется в других сферах промышленности ничуть не меньше. Обладает повышенными жаропрочными, антикоррозийными свойствами.

Подходит для любых видов обработки: сварка, волочение, прокатка, ковка, фигурное формование, резка плазмой или лазером.

Состав AISI 304:

Область применения не ограничивается пищевой сферой, из стали получаются долговечные, прочные:

патрубки выхлопных труб
трубные изделия, элементы печного оборудования
емкости, сосуды химической, фармацевтической промышленности, работающие при температуре от 200 до 650 градусов
резервуары для нефтеперерабатывающих предприятий

Купить нержавеющую сталь AISI 304 можно листовой или рулонной формы. Предпочтительность формата определяется лишь пожеланиями заказчика, качество продукции не меняется.

Российский аналог - сталь 08х18х10

AISI 316

Нержавейка 316 выпускается с добавлением молибдена. Этот химический элемент, который повышает сопротивление материала к коррозии, стойкость к повышенным температурам. Сталь 316 стоит дороже AISI 304. Ее активно используют судостроительные, авиационные, нефтегазовые предприятия.

Аналог у российских производителей - 10х17н13м2

AISI 316T

Нержавейка 316T обогащена титаном, который наделяет металл способностью противостоять разрушающему воздействию хлора. Также упрочняет, улучшает жаропрочные характеристики. В отличие от 304 марки, у этой нет магнитных свойств.

Главные сферы использования:

изготовление газотурбинных лопастей
спец оборудование химической, фармпромышленности
строительство теплообменных аппаратов разного масштаба
архитектурные элементы
детали кровельных конструкций

Российская марка - 10х17н13м2т

AISI 321

Улучшенный вариант предыдущего вида с увеличенным содержанием титана, здесь его содержится 10%, что говорит о еще большей прочности, твердости данного материала. Она легко сваривается, выдерживает температуру до 880 град.

Сталь AISI 321 используют в:

производстве бесшовной трубной продукции
изготовлении фланцев, переходных элементов
судостроении, машиностроениии
изготовлении котлов
сооружении печных систем
производстве нагревательных элементов
авиационной промышленности

Марка производителей России - 12-08х18н10т

Серия AISI 400

Отличительной особенностью нержавейки данной группы считается самый низкий процент углеродной части, наличие большого количества хрома при отсутствии других элементов. Это сказывается на снижение стоимости материала.

Малое содержание углерода определяет отличную свариваемость и пластичность , что делает сталь AISI востребованной в сферах, где используется формовка разных конструкций.

Самой широко известной маркой из этой серии является сталь AISI 430. В ее составе преобладает хром, снижено содержание углерода.

Благодаря такому составу материал хорошо гнется, незаменим при штамповании, замечательно сваривается. Одновременно устойчив к воздействию окружающей среды, агрессивным, серосодержащим средам, температурным колебаниям.

Применяется во всех сферах промышленности, бытового потребления, но особенно актуален при декоративных работах по отделке зданий внутри/снаружи.

Часто используется для изготовления оборудования нефтегазовой отрасли.

Маркировка аналога в России - сталь 12Х17

Какая нержавейка лучше сложно сказать, так как все виды уникальны по своему составу и подходят для разных сфер потребления.

Каждый выбирает согласно намеченной задачи с учетом технологических параметров материала. Также всегда можно подобрать оптимальный вариант в соотношении цена/качество. В этом случае лучше обращаться к профессионалам.

Марки нержавеющей стали и их характеристики

Популярные марки нержавеющей стали отечественного и зарубежного производства.

AISI 304 – наиболее распространенная и популярная марка стали. Отличается высокой прочностью, упругостью, стойкостью к окислению, легко сваривается.

Сталь AISI 316 и 316Тi – улучшенный вариант AISI 304,
с повышенной антикоррозийной устойчивостью и к воздействию агрессивной среды.

AISI 430 - экономичный вариант коррозийнностойкого материала, идеален для штамповки, деформации и перфорации.

Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, который создает на поверхности стали инертную пленку, защищающую все изделие от неблагоприятных воздействий. Современный рынок может предложить различные марки нержавеющей стали для применения в самых разных отраслях промышленности.

Не каждая марка нержавеющей стали демонстрирует устойчивость хромоксидной пленки к механическим и химическим повреждениям. Хотя пленка восстанавливается под воздействием кислорода, были разработаны специальные марки нержавейки для применения в агрессивных средах.

Чем отличается углеродистая сталь от нержавеющей

Коррозионностойкая сталь – сплав, устойчивый к появлению коррозии. Содержание хрома в химическом составе – 10,5-11%. Соединяясь с кислородом, компонент образует оксидную пленку. Получив небольшие механические повреждения, защитный барьер способен восстанавливаться.

Большая часть сплава состоит из железа. Добавка углерода до 1,2% обеспечивает прочность на растяжение. Чтобы получить другие полезные свойства, добавляют легирующие добавки: титан, фосфор, молибден, серу, никель, ниобий, кобальт. Одна из часто применяемых марок нержавейки – 12х18н10т.

К минусам нержавеющей стали относят высокую стоимость, плохую податливость к механической обработке. К плюсам – следующее:

стойкость к коррозионным поражениям;
высокая прочность, устойчивость к нагрузкам;
хорошая свариваемость;
срок эксплуатации – 20-50 лет;
сохранения свойств;
стойкость к агрессивным средам;
привлекательный вид – не нуждается в покраске.

Перечисленные характеристики обеспечивают использование нержавеющих сталей в самых разных областях. Из материала производят трубопроводную арматуру, столовые приборы, автомобили, самолеты, космические корабли, медицинские инструменты и др. Среди сфер применения:

Детали трубопровода из нержавеющей стали

Применение углеродистых сталей

На механические свойства углеродистых сталей влияет процентное содержание углерода. По этому показателю выделяют типы углеродистой стали:

низкоуглеродистую – содержание углерода до 0,25%;
среднеуглеродистую – 0,3-0,6%;
высокоуглеродистую – 0,6-2%.

Количество других элементов (марганца, магния, кремния и т.д.) в сплавах ограничено. Легирующие составляющие отсутствуют.

Главный недостаток материала – подверженность ржавлению при контакте с воздухом и влагой. При этом из углеродистой стали производят детали трубопроводов и запорную арматуру. Помимо этого, более мелкие изделия: гвозди, проволоку, винты, шестерни, маховые колеса, коленчатые валы, сверла, кузнечные инструменты и т.д.

Сферы применения сплавов регламентируют нормативные документы. Стали обыкновенного качества – ГОСТ 380-85; конструкционные – ГОСТ 380-88; инструментальные – ГОСТ`ы 1435-54 и 5952-51.

В производстве востребована марка ст. 20, высококачественная конструкционная. Ее используют в строительстве и машиностроении, при возведении трубопроводных систем.

Что лучше: углеродистая или нержавеющая сталь?

Нержавеющую сталь применяют:

в энергетике, химической промышленности при работе с агрессивными средами;
в медицине, авиастроении, где требуется долговечность и повышенная прочность инструментов;
в строительстве и других сферах, где важную роль играет вид деталей.

Углеродистая сталь необходима там:

где требуется много прочного материала – например, при строительстве трубопроводов;
где нет потребности в улучшенных свойствах металла – в частности, в производстве мелких деталей механизмов и инструментов.

Рассмотренные виды стали нельзя ставить в один ряд. Материалы подбирают, отталкиваясь от бюджета проекта и области применения.

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).

Нержавейка или углеродка. Какая сталь для ножа лучше?Выбираем.

Рассмотрим характеристики двух наиболее распространенных материалов для ножей – углеродистой стали и нержавейки. Под понятием углеродистой стали, в нашем, конкретном случае, объединены средне- и высокоуглеродистый вид. Конечно они отличаются. Они имеют различные эксплуатационные свойства, но для нашего сегодняшнего обзора это не существенно. Для любителей спорить и доказывать свою точку зрения сразу скажем – в статье не будет конечного резюме – какая сталь лучше. Будет предложено использовать их для определенных целей. Еще раз повторюсь – сравнивать их не корректно — для каждой работы хороша своя.

Общие понятия

Еще раз, это противостояние – сравнение тёплого и круглого. Когда говорят «углеродистая», то имеют в виду её состав, «нержавеющая» — способность материала противостоять коррозии. Поэтому сравнивать их сложно.

По технологии изготовления в составе любой стали , и кстати нержавейки тоже, входит определенное количество углерод а. Просто в «углеродистой» его значительно больше, чем в других.

Любая (да любая) сталь подвержена коррозии . Просто для одной для этого потребуется больше времени и определённые суровые условия. А какая-то покрывается пленкой от водяного тумана.

Коррозия – это окисление материала под воздействием кислорода. В состав углеродной стали входят компоненты, более подверженные этому процессу.

Чтобы замедлить процесс, в состав нержавеющей стали добавляют металлы (хром, молибден). Это так называемые присадки, которые практически не подвержены окислению.

Получается – главное отличие одной стали от другой – способность противостоять коррозии. Но есть и другие, о них ниже.

Критерии для сравнения

Впитывание запаха

Углеродистая сталь, а особенно только что заточенная, обладает приятным запахом. Но за счёт своей пористой структуре она сильно впитывает запахи. Это нормально, пока это запахи леса, но если использовать нож на кухне, то через какое-то время аромат будет более чем неприятный. Чтобы избавится от него, придется приложить немало усилий.

Нержавейка, за счет своей структуры, менее подвержена впитывать запахи, что делает её более желанной на кухне.

Заточка и рез

В состав коррозионностойкой стали входит большое количество присадок. Это используется для придания устойчивости к окислению, износостойкости и др. Поэтому заточка и правка таких ножей достаточно сложна, требует специального оборудования.

Углеродку, напротив, можно достаточно просто заточить обычным мусатом, сделать более тонкую режущую кромку. Это придает ей хорошие режущие свойства. Поэтому нож из углеродистой стали, по этому критерию, немного превосходит своего коллегу. Но, к сожалению, на не продолжительное время.

Внешний вид изделия

За счёт различных способов обработки и присадкам, изделия из углеродной стали имеют свою «индивидуальность». К примеру, вороненая сталь имеет благородный чёрный цвет. А после покрытия blackwash клинок приобретает зеленоватый оттенок. Всевозможные порошковые напыления придают покрытию матовость.

При желании всем этим процедурам можно подвергнуть изделия из нержавеющей стали, но, как правило, это не делается.

Также через какое-то время на поверхности образуется тончайшая темная плёнка – естественная защита углеродистой стали от коррозии. Это также придаёт клинку эстетический вид.

Предвидим ваши возражения. Мы знаем, что в литературе, на специализированных форумах есть различные трактования всех приведенных в статье критериев оценки. И мнения спорящих диаметрально противоположны. Особенно много копий было сломано по поводу заточки и способности ее держать у различных клинков. Дело в том, что чистая сталь, без дополнительной обработки, практически не применяется для изготовления клинков. А эти воздействия искажает общую картину.

Кстати, проблема коррозии углеродистой стали частично решается путём обработки её антикором, но ни какая обработка не повысит режущих свойств нержавейки.

Читайте также:

Чем лучше нержавеющая сталь

Самые популярные марки нержавеющей стали

Типы стали серии 200

Сталь AISI серии 300

AISI 304

AISI 316

AISI 316T

AISI 321

Серия AISI 400

Марки нержавеющей стали и их характеристики

Популярные марки стали

Виды стали 300-й серии

AISI 304 (08Х18Н10)

AISI 316 (10Х17Н13М2)

AISI 316T (10Х17Н13М2Т)

AISI 321 (12-08Х18Н10Т)

Виды стали 400-й серии

AISI 430 (12Х17)

Виды стали 200-й серии

AISI 201 (12Х15Г9НД)

Продажа нержавеющего металлопроката по всей России и СНГ