Это хром это сталь

Обновлено: 02.05.2024

Хром (Cr) - 24-й элемент периодической системы Менделеева. В чистом виде он представляет собой голубовато-белый металл, имеющий характерный металлический блеск. На воздухе хром пассивируется - на его поверхности появляется плотная плёнка, защищающая его от коррозии и потемнения. Учёные применили это свойство на практике - они разработали технологии хромирования, позволяющие покрыть предметы тонким слоем хрома, придать им эффектный блеск и сделать стойкими к негативным внешним воздействиям.

привлекательный внешний вид;
высокая твёрдость;
нечувствительность к коррозии;
износостойкость;
жаропрочность.

Типы покрытий из хрома

Хромовые покрытия, наносимые на изделия, по назначению делятся на функциональные и декоративные.

Функциональные покрытия из хрома повышают механическую и коррозионную стойкость форм, инструментов, элементов клапанов, частей паросилового оборудования, валов полиграфических машин и других деталей, работающих под нагрузкой. Они замедляют их износ и увеличивают срок их службы. Такие покрытия, толщина которых достигает нескольких миллиметров, наносятся на изделия из стали, титана, алюминия, иных металлов и сплавов.

Рисунок 1. Хромирование бытовых приборов.

Декоративные покрытия из хрома придают изделиям привлекательный блеск и, как и функциональные, защищают их от коррозии. Их наносят на видимые детали кузовов автомобилей, полотенцесушители, смесители и иные сантехнические изделия, статуэтки и многие другие предметы, которые должны эффектно выглядеть. Толщина декоративных хромовых покрытий невелика - как правило, она варьируется от 0,2 до 0,7 мкм. Во многих случаев хром наносится не на материал изделия, а на предварительно созданный подслой из никеля и меди.

Рисунок 2. Покрытие из хрома в сантехнике.

Электролитическое хромирование

Перед обработкой изделие тщательно очищают, полностью удаляя с него загрязнения. После этого переходят к хромированию по той или иной технологии. Большое распространение получила электролитическая обработка.

Очищенную деталь помещают в кислотоупорный резервуар с водяной рубашкой, наполненный электролитом - как правило, на основе шестивалентного хрома. В состав электролита входят серная кислота и хромовый ангидрид строго определённой плотности.

при температуре около 50°С на детали образуется красивое декоративное покрытие из хрома;
при температуре 55-60°С получают прочное, коррозионно- и износостойкое функциональное покрытие.

при 25 А / кв. дм выполняют обработку изделий в декоративных целях;
при 60 А / кв. дм получают функциональное покрытие из хрома.

Ток, протекающий через электролит, запускает процесс электролиза. В жидкой смеси серной кислоты и хромового ангидрида выделяются катионы хрома. Они осаждаются на поверхности обрабатываемого изделия, образуя покрытие с требуемыми свойствами.

Слой хрома, образующийся на деталях при электролизе, хрупок. Чтобы сделать его прочнее, изделия в некоторых случаях подвергают длительной термической обработке при температуре приблизительно 200°С.

Диффузное хромирование

Обрабатываемая деталь и смесь для металлизации, состоящая из феррохрома и шамота, помещаются в печь. В ней они нагреваются до высокой - варьирующейся от 700 до 1400 - температуры. Атомы хрома, выделяющиеся из смеси, диффундируют (проникают) в поверхностный слой изделия, формируя прочное и долговечное покрытие. Чтобы реакция шла быстрее, используют хлористый аммоний, образующий активные летучие соединения хрома.

Вакуумное хромирование

У этой технологии есть ещё одно название - PVD-процесс. Она применяется для создания покрытий на алюминиевых изделиях. Обрабатываемую деталь и металлический хром помещают в вакуумную камеру. Здесь металл нагревается до температуры, при которой начинается его испарение. Атомы хрома оседают на защищаемой поверхности. Слой, который они образуют, в большинстве случаев тонкий и непрочный, поэтому его дополнительно покрывают лаком.

Химическое хромирование

Эта технология применима для обработки как металлических изделий, так и предметов из диэлектриков. В первую очередь обрабатываемую поверхность тщательно очищают и обезжиривают. При необходимости на ней создают дополнительный слой - например, из меди. Резервуар заполняют водным раствором для хромирования, содержащим соли хрома. Жидкость нагревают до определённой - как правило, равной 80°С - температуры. Обрабатываемое изделие помещают в резервуар и выдерживают в нём несколько часов. В ходе хромирования из раствора солей восстанавливается хром, который затем оседает на поверхности детали, формируя на ней защитный слой. В последнюю очередь обработанное изделие промывают и просушивают.

Во многих случаях покрытие из хрома, получаемое химическим методом, имеет недостаточную прочность. Для её увеличения изделие подвергают термической обработке при высокой - как правило, варьирующейся от 300 до 400°С - температуре. Происходит диффузия атомов хрома, и созданное покрытие прочно соединяется с материалом детали.

Гидрофобизация

Чтобы сделать покрытие из хрома максимально стойким к коррозии, выполняют его гидрофобизацию. Хромированные поверхности обрабатывают растворами солей жирных кислот. На изделии адсорбируются молекулы используемого соединения, при этом покрытие становится гидрофобным - значительно уменьшается его смачиваемость водой и растворами на её основе. Капли, попадающие на обработанное изделие, легко стекают с него - вероятность появления очагов коррозии резко уменьшается.

Существующие риски и их устранение

персонал использует индивидуальные средства защиты - специальную одежду, перчатки, фартуки, респираторы, очки;
с сотрудниками проводят инструктаж по технике безопасности;
в помещениях организуют эффективную вентиляцию;
сточные воды подвергают тщательной очистке с целью обезвреживания токсичных соединений хрома.

Учёные разрабатывают технологии, способные стать альтернативой хромированию и уменьшить или полностью устранить перечисленные риски. Одной из них стало скоростное газоплазменное напыление, которое разработали в ответ на ограничение хромирования, введённое в Европе директивой RoHS в 2003 году.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Хром против нержавеющей стали: в чем разница?

Хромирование Сталь и изделия из нержавеющей стали буквально наводнили рынки. Они используются для изготовления зданий, автомобильных деталей, посуды и многих других применений.

Что выбрать: хромированную сталь или нержавеющую сталь?

Это вопрос, который вы, вероятно, зададите. Хотя они могут казаться одним и тем же, между ними есть много различий.

Кроме того, для некоторых приложений может потребоваться использование хромированной стали, тогда как для других приложений подходит нержавеющая сталь.

Нельзя упускать из виду тот факт, что у каждого типа стали есть свои плюсы и минусы. В этой статье мы подчеркиваем ключевые различия между хромистой сталью и нержавеющей сталью.

Определение: хром против нержавеющей стали

Что такое хромированная сталь

Хромированная сталь - это любая сталь, смешанная с хромом с целью предотвращения ржавления. Этот тип стали подвергается процессу, известному как хромирование.

Именно благодаря хромированию на поверхность стального металла наносится определенный процент хрома.

В результате получается блестящий стальной металл, который выглядит привлекательно для глаз. Помимо внешнего вида, хромирование играет некоторую защитную роль. Предотвращает ржавчину и коррозию стали.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь представляет собой тип металлического сплава, который включает сталь, смешанную с другими элементами, такими как хром, углерод, молибден, никель, кремний и алюминий.

Эти элементы смешиваются в определенном процентном соотношении, что приводит к получению различных марок нержавеющей стали. Например, одна сталь содержит 10% никеля, а другая - 12% никеля.

Не следует ожидать, что две марки нержавеющей стали будут иметь одинаковые свойства.

Наличие никеля увеличивает прочность нержавеющей стали. Сталь не будет легко царапаться или подвергаться коррозии. Также нержавеющая сталь устойчива к ржавчине.

Как отличить нержавеющую сталь от хрома?

Несомненно, отличить нержавеющую сталь от хромовой - непростая задача. На первый взгляд два металла могут показаться одинаковыми.

Хорошая новость в том, что есть способы отличить хромовую сталь от нержавеющей стали.

Один из способов - использовать магнит. Если кусок магнита прилипает к металлу, значит, это не нержавеющая сталь. Это связано с тем, что нержавеющая сталь считается немагнитной. С другой стороны, хромированная сталь может удерживать кусок магнита.

Еще один способ отличить хромированную сталь от нержавеющей - по внешнему виду или внешнему виду.

Хромированная сталь имеет яркий и блестящий вид, а нержавеющая сталь известна своим атласным внешним видом.

Однако использование визуального метода различения хромовой и нержавеющей стали также может ввести вас в заблуждение.

Это возможно, потому что некоторые виды металлической отделки могут сделать нержавеющую сталь яркой и блестящей. Вы можете предположить, что это хромированная сталь, но это не так.

Если вы не уверены, просто проконсультируйтесь со специалистами по металлу для получения четких и кратких разъяснений.

Прочность: хром против нержавеющей стали

Хром более долговечный, чем нержавеющая сталь? При правильном уходе хромированная сталь способна служить вам долгие годы. Он долговечен при правильном использовании и в правильных условиях.

Идеальная среда для хромовой стали - сухие участки. В этом месте также не должно быть элементов, которые могут вызвать щелевую и химическую коррозию.

После проникновения хромовой стали высока вероятность того, что она начнет ржаветь. Есть много вещей, которые могут проникнуть сквозь поверхность хромистой стали. К ним относятся зажимные приспособления, дверной проем и металлические инструменты.

Как только процесс ржавчины начался, она может быстро распространиться под слоем хрома.

Хромированная сталь не является полностью надежной с точки зрения долговечности.

С другой стороны, нержавеющая сталь, вне всяких сомнений, зарекомендовала себя как один из самых прочных металлов. Я прослужу вам долгие годы без повреждений от коррозии или ржавчины.

Изделия из нержавеющей стали имеют тенденцию быть дорогими, и это связано с прочностью этого металла. Эта особенность также делает его идеальным не только для широкого спектра приложений, но и для тяжелых и опасных приложений.

Хром дороже нержавеющей стали?

Что касается стоимости, вы заплатите меньше за хромистую сталь, чем за нержавеющую сталь. Это ожидаемо, поскольку нержавеющая сталь обладает множеством желаемых свойств, чем хромированная сталь.

Как мы уже говорили, одно из свойств - это прочность и долговечность. Нержавеющая сталь прочнее и долговечнее хромированной стали.

Итак, если у вас ограниченный бюджет, предпочтительным металлом должна быть хромированная сталь. Однако это все равно будет зависеть от области применения металла.

Плюсы и минусы: хромирование стали по сравнению с нержавеющей сталью.

Давайте посмотрим на преимущества и недостатки использования хромированной или нержавеющей стали.

Плюсы хромированной стали

-Блестящая и привлекательная отделка

-Не дороже нержавеющей стали

- Имеет элементы современности

-Прочный при правильном использовании

Минусы хромистой стали

-Требует регулярного ухода, чтобы сохранить свой блестящий вид

-Можно легко поцарапать

-Не такой прочный, как нержавеющая сталь

-Показывает отпечатки пальцев и даже частицы пыли

Плюсы нержавеющей стали

-Обладает отличной коррозионной стойкостью

- требует меньшего обслуживания, чем хромированная сталь

-Доступен в разных классах

Минусы

-Не выглядит визуально менее привлекательно, чем хромированная сталь

-Он создает видимые отпечатки пальцев и пыль.

Заключение

Что выбрать между хромированной сталью или нержавеющей сталью? Выбор обязательно будет зависеть от приложения и ваших предпочтений.

Если вам нравится внешний вид предмета или изделий, то вам обязательно стоит выбрать хромированную сталь. Блестящий блеск оставит приятное впечатление.

Тем не менее, вы должны быть готовы приложить некоторые усилия, чтобы сохранить красивый внешний вид.

Если ваша цель - получить прочный и долговечный металл, подойдет нержавеющая сталь. Несмотря на то, что он может быть не таким привлекательным, как хромированная сталь, вы все равно можете нанести индивидуальную отделку из нержавеющей стали.

В противном случае мы в Roche Industry можем помочь вам настроить и обработать как хромовую, так и нержавеющую сталь.

Ссылки на связанные источники:

Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, - это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

Хромистая сталь: виды и особенности материала

Хромистая сталь служит материалом для тех деталей, которые будут эксплуатироваться в агрессивных средах, и поэтому к ним предъявляют повышенные требования коррозионной стойкости.

Однако включение хрома в состав металла имеет определенные последствия. В нашей статье мы расскажем о характеристиках хромистой стали, разберем ее популярные виды и поговорим, как изменяется ее прочность после добавления хрома.

Общая характеристика хромистой стали

Хром — основной легирующий элемент, благодаря которому сталь становится нержавеющей. Если этого металла в стали содержится более 12,5 %, то на поверхности появляется оксидная пленка Сr2О3 с защитными свойствами.

Хром — довольно распространенный металл, поэтому хромистые нержавеющие стали самые недорогие. Кроме того, они обладают замечательными технологическими свойствами. Желательно, чтобы углерода в таких сталях было как можно меньше, поскольку он образует в сочетании с хромом карбиды и таким образом уменьшает содержание хрома в расплаве и снижает коррозионную стойкость стали.

Отсюда следует, что коррозионная стойкость сплава напрямую зависит от количества содержащегося в нем хрома. Выпускают три вида хромистых сталей, которые содержат:

13 % Сr: 08Х13 (Ф); 12Х13 (М-Ф), 20Х13 (М), 30Х13 (М), 40Х13 (М);
17 % Сr: 12Х17 (Ф); 08Х17Т (Ф); 14Х17Н2 (М-Ф);
от 25 до 28 % Сr: 15Х25Т (Ф); 15Х28 (Ф).

Все виды хромистых сталей закаляют в масле при 1000-1100 °C с последующим отпуском: для сплавов ферритного класса — при 700-750 °C, мартенситного класса — 200-250 °C.

Основное назначение сталей 12Х13 и 20Х13 — изготовление деталей, характеризующихся высокими пластичностью и сопротивлением ударным нагрузкам (например, лопатки турбин, предметы бытового назначения). Стали 30Х13, 40Х13, имеющие мартенситную структуру, подходят для создания медицинских и измерительных инструментов, пружин и т. д.

Стали 12Х17, 15Х25Т и 15Х28 более коррозионностойкие, поэтому из них изготавливают различные элементы (трубы, теплообменники, детали аппаратов пищевой, химической промышленности и др.), выдерживающие воздействие агрессивных сред, таких как различные кислоты. Например, сталь 12Х17 является подходящим материалом для трубопроводов, баков для хранения кислот, теплообменников с горячими газами.

Основные виды хромистых сталей

Ферритные нержавеющие стали

Нержавеющие стали, содержащие минимальное количество углерода и более 12,5 % хрома, обладают структурой феррита, поэтому их называют ферритными. Такие стали отличаются очень высокой коррозионной стойкостью, выдерживая воздействие агрессивных веществ, и превосходят по этому показателю некоторые марки хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталей. Кроме того, они не имеют тенденции к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Если хромистые ферритные нержавеющие стали легировать алюминием и кремнием, то из них можно изготавливать оборудование, способное работать при высоких температурах в условиях окисления.

Ферритные нержавеющие стали могли бы найти более широкое применение, но хрупкость их сварных швов слишком велика. Также они имеют большую чувствительность к надрезу при нормальной температуре, поэтому не подходят для создания оборудования, которое работает под давлением или в режиме ударных и знакопеременных нагрузок. Хромистые ферритные нержавеющие стали можно применять при изготовлении ненагруженных устройств и деталей.

Для обеспечения хорошей свариваемости нержавеющих сталей ферритного класса нужно, чтобы в их составе было мало не только углерода, но и азота. Стали, содержащие в совокупности не более 0,02 % азота и углерода, более пластичны и имеют высокую ударную вязкость, а значит, сварные соединения будут получаться менее хрупкими. Однако производство таких сталей сложное, требующее применения вакуумных печей либо продувки расплава аргоном или смесью аргона и кислорода.

При нагревании состав хромистых ферритных нержавеющих сталей не изменяется, но расплав приобретает бо?льшую однородность. Следовательно, чтобы повысить коррозионную стойкость стали, можно применять термообработку.

Мартенситные нержавеющие стали

Хромистые стали, количество углерода в которых повышено, обладают структурой мартенсита. Для того чтобы они имели коррозионные и другие свойства, в мартенситные стали добавляют легирующие компоненты, в том числе никель. Этот металл при взаимодействии с углеродом образует стабильную структуру стали, а, например, такие компоненты, как ванадий, вольфрам, ниобий, обеспечивают жаропрочность сплава.

Как правило, обычные мартенситные хромистые нержавеющие стали обладают хорошей прочностью при температурах до 500 °C, но если в них добавить присадки, которые образуют соединения с углеродом, то данный показатель увеличивается до 650 °C.

Благодаря этому легированные мартенситные стали с большой концентрацией хрома можно использовать для создания энергетического оборудования, отвечающего современным требованиям. Дополнительное введение в расплав вольфрама и молибдена делает сталь менее хрупкой при длительной эксплуатации в условиях высоких температур.

Мартенситные стали, например 20Х13, 30Х13, 40Х13, 65Х13, имеют высокую твердость и подходят для изготовления деталей агрегатов, работающих на износ, а также режущего инструмента. Такие стали сначала закаляют, а затем производят отпуск на заданную твердость.

Хромистые нержавеющие стали мартенситной группы имеют тенденцию к хрупкому разрушению в закаленном состоянии, поэтому их сложно сваривать. Углерода в этих сталях содержится более 0,10 %, поэтому после нагрева электросваркой и последующего охлаждения в металле образуются холодные трещины. Вязкость мартенсита можно повысить, снизив концентрацию углерода путем дополнительного легирования. Однако в этих случаях образуется структурно-свободный феррит, делающий сталь хрупкой.

Для профилактики появления холодных трещин мартенситные нержавеющие стали подвергают предварительному и сопутствующему подогреву до 200-450 °C (температуру подбирают в зависимости от закалочных свойств стали), а сварочные работы проводят при температуре окружающей среды не ниже 0 °C.

Мартенситно-ферритные нержавеющие стали

Мартенситно-ферритные стали — это сплавы, в которых происходит частичное γ→α превращение, их термокинетическая диаграмма включает две области превращения. При нагреве до 600 °C и медленном охлаждении может образовываться ферритная структура. При быстром охлаждении ниже 400 °C аустенит превращается в мартенсит без диффузии.

Коррозионная стойкость мартенситно-ферритных нержавеющих сталей тем выше, чем больше в них хрома. При концентрации 17 % Cr металл становится стойким в нагретой до 50 °C 65%-ной азотной кислоте. Дальнейшее увеличение содержания хрома позволяет еще более широко применять эти стали в разнообразных средах. Мартенситно-ферритные стали используют для создания энергетических установок и нефтехимического оборудования.

Как и другие хромистые стали, сплавы мартенситно-ферритной группы неудобны для сварки. При работе с этими металлами приходится проводить подкалку сварных соединений, что приводит к появлению трещин замедленного разрушения.

Влияние добавления хрома на свариваемость стали

В силу описанных свойств мартенситного превращения в хромистых сталях холодные трещины могут появляться как сразу после сварки, так и на стадии охлаждения. Чтобы предупредить их возникновение, изделие после сварки необходимо в течение определенного времени выдержать при температуре мартенситного превращения (100-150 °C). Время определяется исходя из толщины свариваемой детали и от количества углерода в стали.

Эти условия более благоприятны для мартенситного превращения, мартенсит становится менее хрупким, а количество остаточного аустенита снижается. Последний фактор при таком режиме охлаждения уменьшает ударную вязкость стали в зоне термического влияния (ЗТВ) после сварки.

После сварки изделий из мартенситной стали сварочные швы необходимо подвергнуть высокому отпуску. Это приводит к распаду мартенсита, снятию напряжений и увеличению ударной вязкости. Если перед отпуском сохранен остаточный аустенит, то он может распасться при отпуске, а ударная вязкость уменьшится.

Температура отпуска сварных швов зависит от характеристик соединения и состава стали и может иметь значение от 680 до 760 °C. Более высокая температура подходит для отпуска сталей с присадками вольфрама, молибдена, ванадия, более низкая — для сталей, не легированных карбидообразующими элементами.

Обычно мартенситные жаропрочные стали сваривают с такими материалами, благодаря которым металл шва имеет характеристики, близкие к основному металлу. Это возможно при соблюдении рассмотренных выше условий сварки. При некоторых видах работ термообработка изделий затруднена, и тогда при сварке добавляют аустенитные присадки. Например, электроды УОНИ-13/нж, ОЗЛ-6 используют при ручной дуговой сварке стали 08Х13.

Эксплуатировать изделия после сварки можно при температуре не выше 350 °C. При сварке хромистой стали автоматом под флюсом применяют сварные проволоки Св-06Х25Н12ТЮ, Св-07Х25Н12Г2Т, а также флюс АН-26.

Сварка хромистой стали марки 08Х13, а также ферритных и полуферритных сталей с содержанием хрома 25 и 17 % сопровождается увеличением количества ферритного зерна в ЗТВ и повышенной хрупкостью этой зоны.

С одной стороны, эти стали обладают сниженной теплопроводностью, а значит, для уменьшения температурного градиента их нужно подогревать. С другой стороны, при работе с ферритными и полуферритными хромистыми сталями нужно ограничивать тепловложение, поэтому при сварке температура их подогрева ниже, чем мартенситных сталей (около 150 °С). Если толщина свариваемого изделия небольшая, а температура воздуха имеет положительные значения, то возможна сварка вообще без подогрева.

Предотвратить рост ферритного зерна в ЗТВ и повышение хрупкости этой зоны при сварке ферритных и полуферритных хромистых сталей невозможно. Чтобы их ограничить, необходимо снизить значение погонной энергии сварки.

Сопротивление коррозии хромистых сталей

Нержавеющие стали, концентрация хрома в которых 13 % и более, мало подвергаются питтинговой коррозии и хлоридному коррозионному растрескиванию в нейтральной и слабощелочной среде. Хром — основное вещество, которое мешает действию ионов хлора и других галогенов на сталь.

Чем больше этого элемента в стали, тем легче ее пассивация в условиях воздействия ионов хлора. Если добавить в хромистую сталь никель, то агрессивное воздействие ионов галогенов на ее поверхность будет повышено благодаря смещению потенциала питтингообразования в область положительных значений. По этой причине такая сталь подвержена питтинговой коррозии, а также хлоридному коррозионному растрескиванию.

Если никеля добавлено более 6 %, то изменяется фазовое состояние сплава. Аустенитная структура хромоникелевых сталей способствует меньшему трещинообразованию, чем мартенситная или ферритоперлитная. Однако чаще всего хромистые стали 08Х13, обладающие ферритоперлитной структурой, более устойчивы к хлоридному коррозионному растрескиванию, чем хромникелевые стали с аустенитной структурой, в нейтральных средах с наличием хлоридов.

При производстве ректификационных колонн на установках АВТ активно применяется биметалл с плакирующим слоем из стали 08X13. На некоторых этапах производства (пусковой период, остановки на ремонт, пропаривание) условия благоприятны для появления хлоридного коррозионного растрескивания, поэтому не рекомендуется использовать двухслойную сталь с плакирующим слоем из хромистой стали марки 12Х18H10Т.

В процессе сварки может формироваться мартенсит, заметно снижающий стойкость хромистых сталей к любому коррозионному растрескиванию. Однако независимо от структуры металла в кислых средах хромистые стали подвержены питтинговой коррозии и хлоридному коррозионному растрескиванию.

Нержавеющие стали с высоким содержанием хрома плохо сопротивляются межкристаллитной коррозии (МКК). Чтобы повысить стойкость к МКК, в эти стали добавляют присадки ниобия или титана (не более 1 %), а также уменьшают концентрацию углерода (до 0,01 %).

В нефтеперерабатывающей отрасли, где высок риск МКК или межкристаллитного коррозионного растрескивания из-за воздействия кислот, для изготовления оборудования (печных змеевиков, реакторов установок гидроочистки и риформинга) хромистые стали стараются не применять, так как их стойкость к коррозии в таких рабочих средах недостаточна.

Итак, добавление хрома в сталь обусловлено его высокой стойкостью к коррозии благодаря образованию на поверхности металла тонкой оксидной пленкой с защитными свойствами. Эта пленка не дает воде и воздуху доступ к стали, благодаря чему она становится нержавеющей.

Отличия хромированной стали от нержавеющей

Хромированная сталь — это чёрная сталь, сверху покрытая тонким слоем хрома.

Нержавеющая сталь — это сталь, в состав которой входит хром.

По физическим свойствам

По внешнему виду хромированная и нержавеющая сталь очень похожи. Перила и ограждения из них имеют свойственный хрому блеск. На хромированной стали могут появится сколы в результате механического воздействия, от чего со временем появится ржавчина. Конструкции из нержавейки не подвергаются коррозии, даже при появлении царапин или дефектов на стальной поверхности, если используются в соответствующих условиях — читайте ниже.

Почему ржавеет нержавейка

Хотя нержавеющая сталь не облезает, как хромированная, она может поржаветь . Например, если используют марку стали, которая не соответствует условиям эксплуатации. Давайте рассмотрим марки нержавеющей стали, а дальше причины появления коррозии.

Покупка качественных перил из нержавеющей стали

Перила с 3 ригелями из нержавеющей стали — самые покупаемые. Почему? Потому что оптимальное сочетание цена/качество. В магазинах и торговых центрах поручень из нержавейки, а в частные дома — из дерева или пластика. Используется марка стали AISI 201, что снижает стоимость перил.

Марки нержавеющей стали и применение на объектах

Используют несколько марок нержавеющей стали: AISI 201, AISI 304, AISI 316.

Нержавеющая сталь марки AISI 201 используется в закрытых помещениях, где нет воздействия влажной среды. Именно её используют в изготовлении стальных перил для лестниц в жилых домах, торговых центрах, магазинах. В помещении коррозии металла не происходит.
Нержавеющая сталь марки AISI 304 используется вне помещений. Она более устойчива к внешним воздействиям, в том числе влаге. Однако, перила из такой стали боятся антигололёдных реагентов, которыми посыпают улицы зимой. Применяют при изготовлении ограждений пандусов.
Нержавеющую сталь марки AISI 316 применяют в перилах и ограждениях с очень влажной средой, например в бассейнах. Перила из нержавеющей стали марки 316 очень устойчивы к солям, находящимися находятся в воде. Такие перила и ограждения не ржавеют, однако стоимость их выше.

На фотографиях поручень нержавеющий в пешеходном переходе Москвы на Рязанском проспекте. Как видно поржавели все элементы конструкции.

Почему ржавеет нержавейка: Примеры из жизни

Клиент заказывает ограждения вне помещения, а исполнитель хочет сэкономить на клиенте и специально использует марку стали 201, вместо 304. В результате ржавчина проявляется через несколько недель.
Клиент заказывает ограждения вне помещения, исполнитель добросовестно применяет сталь 304, но в результате применения антигололёдных средств сталь коррозирует.
Клиент заказывает перила в бассейн, исполнитель использует сталь 304. Через время перила начинают покрываться ржавчиной.

На вид различить нержавеющую сталь от хромированной не специалисту практически невозможно. Уточняем: на вид. Также не получиться определить марку стали. Чтобы точно получить качественные перила и ограждения из нержавеющей стали заказывайте в компании Стиларт.

Промышленное применение хрома для легирования сталей, чугунов и сплавов

Легированными называются стали, содержащие, помимо С и других обычных примесей, добавки определенного количества легирующих металлов (Cr, Ni, Mo и др.), а также Mn и Si в дозировках 0,83…1,22 %.

низколегированные (суммарное количество легирующего компонента ≤ 2,51 %);
легированные (2,51…10,2 %);
высоколегированные (> 10 %).

конструкционными;
инструментальными;
принадлежать к категории сталей специального назначения.

Конструкционные легированные стали

маркируют при помощи цифр и буквенных аббревиатур (напр. 15Х, 10Г2СД, 20Х2Н4А и т.д.). Двузначное цифровое сочетание в начале марки отображает среднее содержание С в сотых долях %. Большой буквой русского алфавита обозначается название легирующего элемента, в частности: Б – (Nb), Н – (Ni), Ф – (V), В – (W), М – (Mo), Х – (Cr), Г – (Mn), П – (P), Ц – (Zr), Д – (Cu), Р –(B), Ч – редкозем, Е – (Se), С – (Si), Ю – (Al), К – (Co), Т – (Ti), А – (N) только в середине обозначения.

Цифровые значения после буквенной аббревиатуры указывает на процентное содержание легирующего элемента. Если же цифры отсутствуют, то это значит, что концентрация легирующего элемента – ≤ 1,5 %.

Основной объем легированных конструкционных сталей выплавляют в категории качественных (напр. 30ХГС).

Если в конце названия марки расположена буква «А», это значит, что данная сталь причисляется к категории высококачественных легированных сталей (напр. 30ХГСА).

Наличие буквы «А» в середине марки (напр. 16Г2АФ), говорит о том, что данная сталь была также подвергнута легированию азотом.

Буква «Ш» после черточки в конце названия марки свидетельствует о ее принадлежности к категории особовысококачественных легированных сталей (напр. 30ХГС-Ш, 30ХГСА-Ш).

Если конструкционная легированная сталь является литейной, в конце обозначения марки добавляется буква «Л» (напр. 15ГЛ, 40ХНЛ и т.д.).

Конструкционные легированные хромистые стали (0,6…1,6 % Cr), характеризуются повышенными пределами прочности, твердости и пластичности в сочетании с высокой хладостойкостью. Наличие хрома способствует также снижению относительного удлинения. Так, предел прочности обычной стали 40 составляет 580 МПа, текучести – 340 МПа, показатель относительного удлинения – 19 %. В хромистой же стали марки 40Х значения аналогичных показателей изменяются, соответственно, до 1000 МПа, 800 МПа и 13 %. Такие стали незаменимы в производстве валов, зубчатых колес, толкателей, червячных передач, метизов и другой промышленной продукции.

Конструкционные стали легированные хромом

Инструментальные стали, легированные Cr

хромистых;
никелевых;
силицидных;
алюминиевых и т.д.

Чугуны легированные хромом

Каждый из легирующих элементов обогащает чугун собственными специфическими свойствами.

Cr –– основной легирующий элемент – выполняет ферритообразующую и карбидообразующую функцию, обеспечивая, к тому же, высокие показатели износо-, коррозие- и термостойкости хромистых чугунов.

Придание чугунам износостойких характеристик обеспечивается благодаря наличию в их структуре карбидной упрочняющей фазы. Критерием определения степени износостойкости является обеспечиваемый карбидной фазой уровень твердости. Наивысшая износостойкость присуща чугунам, имеющим в своем составе карбиды (Cr, Fe, Mn)7С3, в два раза более твердые, чем карбиды цементитного типа. Минимальное количество содержащегося в чугуне Cr, необходимое для образования карбидов (Cr, Fe, Mn)7С3 при 3% содержании С, может колебаться в довольно широком диапазоне (11…28%).

В экономно легированных чугунах (до 2,5 % Mn и 1,5 % Ni) при 3% С содержание Cr, необходимое для получения 100 % карбидов (Cr, Fe, Mn)7С3, должно составлять >17 %.

Для того, чтобы придать высокую коррозионную стойкость чугуну, эксплуатируемому без дополнительной термообработки, требуется введение в его состав ≥ 22 % Cr при 3% содержания С.

Ni в составе чугуна, являясь аустенитообразующим элементом, способствует повышению характеристик вязкости, пластичности и устойчивости к коррозии.

Mn в составе легирующей композиции выполняет, главным образом, функцию стабилизирующего элемента и катализатора, делая процессы карбидообразования и аустенитизации более интенсивными и ровными.

Согласно ГОСТ 7769-82 наличие тех или иных специальных свойств чугуна и процентный состав химических элементов в легирующей композиции отображает маркировка. Так, например, ИЧХ4Г7Д – марка износостойкого чугуна, легированного 4% Cr, 7% Mn и до 1% Cu; ЖЧХ2,5 – марка жаростойкого чугуна, легированного 2,5% Cu; ЧХ32 – марка хромистого чугуна с содержанием до 32% Cr; ЧН19Х3Ш – марка чугуна никелевого жаропрочного, в составе которого наличествуют 19% Ni, 3% Cr с шаровидным графитом и т.д.

Легированные чугуны со специальными свойствами, в т.ч. хромистые, являются универсальным конструкционным материалом, применяемым во многих отраслях промышленности. Их широко используют при изготовлении работающих в условиях интенсивного коррозионного, абразивного и гидроабразивного износа машин и механизмов для добычи полезных ископаемых и обогащения руд, металлургии, энергетики, производства стройматериалов и строительной спецтехники, другого оборудования сходного назначения.

Читайте также: