Сталь 430 и 201

Обновлено: 11.05.2024

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.

AISI 201, AISI 304, AISI 321, AISI 316, AISI 403. Что выбрать?

Виды нержавеющих стали и их сравнение 1

Сетку можно изготовить из разных марок нержавеющей стали, различных по стоимости и назначению: AISI 201, AISI 304, AISI 321, AISI 316, AISI 403

Но как понять, подходит ли тот или иной тип стали для Ваших нужд? Как выбрать, чтобы не переплачивать за ненужную перестраховку? Как найти баланс цены и необходимой защиты от коррозии? Почему мы стали предлагать клиентам сетку из стали AISI 201? Попробуем разобраться…

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь — это сплав железа, углерода и хрома, где максимальное содержание углерода – 1%, а минимальное содержание хрома – 8%. Такой состав необходим для формирования на поверхности тонкого самовосстанавливающегося слоя нерастворимых окислов, который противостоит коррозии.

Нержавеющая сталь делится по строению на три основных класса 3 :

Аустенитный класс

Составляет около 70% общей продукции нержавеющей стали. Содержит достаточное количество никеля и/или магния для поддержания аустенитной структуры, которая даёт высокую сопротивляемость коррозии. Ее легко отличить от другой стали - аустенитная сталь практически не магнитится магнитом. (AISI 201, 304, 321, 316 - являются аустенитными).

Ферритный класс

Содержит хром для достижения устойчивости к коррозии, но не имеет ни никеля, ни другого стабилизатора (или же в недостаточных количествах), которые бы поддерживали аустенитную структуру. Этот класс стойкий к коррозии, но менее долговечный, чем аустенитный класс. (AISI 430 принадлежит ферритному классу)

Мартенситный класс

Содержит большой процент углерода, что делает сталь очень твёрдой и прочной. Но эта сталь менее стойкая к коррозии, чем другие классы, в основном из-за низкой концентрации хрома.

Содержание основных элементов в зависимости от класса нержавеющей стали, % от массы 4

Углерод – повышает механические качества, но понижает устойчивость против коррозии при С > 0,15%;
Хром – элемент наиболее ответственный за сопротивление коррозии;
Никель – стабилизатор, поддерживающий аустенитную структуру при стандартных температурах. Самый дорогостоящий элемент входящий в состав стали и существенно удорожающий материал.

Классы нержавеющей стали разделяются на марки, различающиеся по составу и, следовательно, по своим свойствам:

Приблизительный состав марок нержавеющей стали для сеток, %

Марка	Углерод	Хром	Никель	Марганец	Азот	Титан	Молибден	Кремний	Железо
201	0,10	18	4,5	7,0	0,3	--	--	1,2	остальное
304	0,06	18	10	1,5	--	--	--	1,2	остальное
321	0,06	18	10	1,5	--	0,5	--	1,2	остальное
316	0,03	18	10	1,5	--	--	2,5	1,2	остальное
430	0,1	18	--	1,0	--	--	--	1,2	остальное

Марганец – стабилизатор аустенита, который может заменять никель при определённых соотношениях;
Азот – значительно повышает сопротивление коррозии в аустенитных сталях;
Титан – стабилизатор, сохраняющий сталь при температурах более 5000С и агрессивных средах;
Молибден – значительно повышает сопротивление коррозии в особо агрессивных средах.

Существует множество марок нержавеющей стали, и все они были созданы для применения в определенных условиях, в том числе в критических температурах, в растворах концентрированных кислот, щелочей и т.п., находящихся под электрическим и механическим напряжением и т.д.

В каких условиях эксплуатируется изделие?

Окружающая среда, в которой эксплуатируется изделие, может существенно различаться по степени своей «агрессивности» и должна быть четко определена. Для целей настоящей статьи ее можно условно разделить на 4 группы:
- «комнатные условия» - слабо агрессивная атмосферная среда характерная для помещений пригодных для постоянного проживания человека (комнатная температура, влажность до 60%, содержание вредных веществ не превышает установленные нормы), постоянный контакт с водой отсутствует;
- «обычные атмосферные условия» - средне агрессивная атмосферная среда - с периодическим контактом с трубопроводной водой и атмосферными осадками;
- «агрессивная бытовая среда» – при постоянном контакте с трубопроводной водой и атмосферными осадками, почвой, паром, продуктами питания (органические кислоты и щелочи), ПАВ, бытовой химией (кроме постоянного контакта с хлором) т.п., в том числе в печах, духовых шкафах, сушилках и т.п.
- «агрессивная промышленная среда» - при контакте с хлорсодержащими или сернокислыми веществами, в т.ч. бассейнах, в морской воде и т.п. и температурой среды до +8000С.

Что такое коррозия?

В общем, коррозия — это потеря сталью своих начальных свойств и внешнего вида под воздействием окружающей среды. И хотя стойкость нержавеющий сталей в сотни раз превосходит стойкость обычной и оцинкованной стали, нержавеющая сталь тоже может быть подвержена коррозии в определённых условиях. Существуют несколько видов коррозии. Рассмотрим самые распространённые виды коррозии нержавеющих сталей:
Питтинговая (язвенная, точечная) коррозия. Когда сталь лишена доступа к кислороду или когда такие элементы, как хлор, вытесняют железо, нержавеющей стали недостаёт способности восстанавливать на поверхности свою защитную плёнку из окислов. Эта плёнка разрушается в некоторых критичных точках, таких как царапины, сколы, раковины и т.п. и сталь начинает в этом месте ржаветь. Коррозия может развиваться дальше в глубину материала, даже когда нормальные условия восстановлены, но внутри коррозионной язвы по-прежнему нет кислорода. Питтинговая коррозия может возникать, когда сталь находится в среде с высокой концентрацией ионов хлора (в морской воде, например), смеси азотной и соляной кислот при умеренно высокой температуре и отсутствии постоянного контакта с кислородом. Качественная обработка поверхности (полировка), в определенной степени, препятствует образованию язв.
Устойчивость против питтинговой коррозии зависит от структуры и состава. Три элемента, которые могут значительно её повысить – это хром, молибден и азот. Для оценки стойкости стали к язвенной коррозии часто используют коэффициент ЭСПК (числовой эквивалент стойкости к питтинговой коррозии):
ЭСПК = (%Cr) + (3,3 * %Mo) + (A * %N)
Для аустенитной структуры А = 30, для ферритной А = 0.

Следующий график показывает ЭСПК разных марок, подсчитанные на основе их структур и минимальных и максимальных значений присутствия хрома, молибдена и азота:

Межкристаллитная коррозия. Это коррозия на границах кристаллов стали, которая может проникать в глубину изделия. Внешний вид стали остается неизменным, но снижается прочность и пластичность материала, вплоть до разрушения при нагрузке. Межкристаллитная коррозия возникает при длительном нагреве стали более 5000С, в том числе при сварке (кроме контактной) – поэтому этот вид коррозии еще называют «коррозией сварочного шва», а также вследствие нарушения технологии термообработки стали при ее производстве. Высоко агрессивная среда – особенно концентрированная серная кислота при контакте с медью при высоких температурах – значительно ускоряют межкристаллитную коррозию. В то же время, высокое качество стали с минимальным содержанием посторонних примесей, пониженное содержание углерода, внесение в состав стали титана, ниобия и тантала – существенно повышают стойкость к межкристаллитной коррозии.

Сравнительные свойства стойкости сталей к межкристаллитной коррозии

Разница в механической стойкости стали

Из-за структуры и химического состава нержавеющие стали отличаются механической стойкостью: пределом упругости и пределом прочности. Содержание углерода – один из определяющих параметров.
Предел упругости: нагрузка, при которой упругая деформация сменяется пластической, оставляя изгиб (вместо того, чтобы вернуться к первоначальной форме, деталь остаётся в деформированном состоянии после нагрузки).
Предел прочности: максимальная нагрузка, которую материал может вынести не разорвавшись.

AISI 201: высокая механическая стойкость – более жесткая и прочная чем другие марки из-за высокого содержания углерода (тяжело гнётся и ломается).

AISI 304, 321 и 316: содержат меньше углерода, чем AISI 201, а поэтому менее стойкие и долговечные к механическим нагрузкам (легче согнуть и сломать).

AISI 430: как и AISI 201, содержит много углерода, сталь тяжело гнётся, но, как и у большинства ферритных марок, предел прочности низкая, и с ломать её даже легче, чем марки 304 и 316.

Какую марку стали выбрать чтобы не переплачивать?

Оптимальный выбор – залог получения требуемого качества по разумной цене. Заказывая сетку из стали AISI 201 вы можете сэкономить до 20%. Наша компания специально разработала и наладила производство сварной сетки из этой стали, чтобы предоставить покупателям возможность экономии при полном выполнении задач защиты от коррозии.

Если вы определили в каких условиях будет использоваться сетка – оценили агрессивность среды, температуру эксплуатации и степень механической нагрузки – выбор можно сделать при помощи следующей таблицы:

Нержавеющая сталь AISI 201

Нержавеющая сталь AISI 201 – экономичный аналог дорогостоящих сплавов

Нержавеющая сталь марки AISI 201 рекомендуется ГОСТ 5632-72 как заменитель более дорогих сталей (08Х18Н10 и 12Х18Н9) для использования в атмосферной умеренно агрессивной среде. Коррозиестойкий стальной сплав аустенитного класса изготавливается по стандарту США, в российской классификации этой стали наиболее соответствуют марки 12Х17Г9АН4 и 12Х15Г9НД.

Химический состав сплава AISI 201

Нержавеющая сталь AISI 201 – это сплав на основе железа, хрома, никеля. Сталь дополнительно легируется марганцем (до 7,5%), азотом, медью. Благодаря сбалансированному химическому составу сплав AISI 201 отличается пластичностью и одновременно прочностью при механическом воздействии. Это технологичный и простой в обработке материал. А благодаря всего 3,5–5,5% никеля, который содержит нержавеющая сталь AISI 201, цена этого сплава меньше, чем других марок нержавеющих сталей.

Нержавеющая сталь AISI 201 – характеристики металла:

коррозионная стойкость: сплав выдерживает длительное воздействие атмосферных осадков, растворов солей, эксплуатируется в умеренно агрессивной среде. Не рекомендуется использовать стальные изделия в высокоагрессивных химических средах;
свариваемость: при сварке деталей из стали AISI 201 применяется специальный газ, который препятствует доступу кислорода к сплаву. Чтобы повысить прочность сварных швов, дополнительно используются присадки с высоким содержанием никеля и хрома;
обработка: сталь AISI 201 – пластичный материал, легко штампуется, поддается изгибанию. Резка затруднена из-за прочности и твердости металла. После обработки стальные изделия шлифуются и полируются, благодаря чему материал приобретает максимальную коррозионную стойкость, а поверхность становится зеркальной;
рабочая температура: температура плавления – 1340°С, допустимый предел эксплуатации сплава по показателям коррозионной стойкости – 410°С, по механическим характеристикам – до 880°С;
долговечность: нержавеющая сталь AISI 201 рассчитана на годы использования без потери рабочих свойств при условии соблюдения правил эксплуатации.

Применение стального сплава AISI 201

Для изготовления лент, кругов, проволоки, труб и другой металлопрокатной продукции применяется нержавеющая сталь AISI 201, купить металл можно в виде листов-заготовок или готовых металлопрокатных изделий. Из стальной проволоки изготавливаются тканые, рифленые и сварные сетки.

Из стали делают детали для промышленного оборудования, транспорта, бытовых приборов. Материал гигиеничный и нетоксичный, не вступает в реакцию с химически активными веществами, поэтому применяется в пищевой промышленности.

Что изготавливают из стального сплава AISI 201:

профессиональные разделочные столы;
сосуды для воды – баки, фляги, термосы;
элементы бытовых приборов;
детали для стиральных и посудомоечных машин;
торговое оборудование, стеллажи и прилавки для продуктов;
вытяжки;
посуду, кухонную утварь;
декоративные элементы интерьера;
мебельную фурнитуру.

Сталь подходит для изготовления деталей приборов, которые постоянно контактируют с водой, химическими веществами, находятся под воздействием высоких температур. Однако для изготовления емкостей, предназначенных для хранения высокоагрессивных химических веществ, сталь марки AISI 201 не подходит.

Если нужна бюджетная и качественная металлическая стальная сетка – купить (нержавеющая сталь AISI 201 в основе) сертифицированные металлопрокатные изделия по конкурентным ценам можно в ТОРГОВОМ ДОМЕ СЕТОК.

Марки нержавеющей стали

В начале прошлого столетия специалистам в области металлургической промышленности удалось заметить, что взаимодействие хрома и кислорода является лучше, чем с железом. Именно в то время для того чтобы на железо воздух влиял наименьшим образом металлурги стали смешивать его с хромом. Так появилась нержавеющая сталь, которая сегодня незаменимым материалом для современно промышленности.

Важно: Следует заметить, что полностью избавить железо от появления коррозии практически не удастся. Рано или поздно даже нержавеющая сталь тоже покрывается ржавчиной. Правда для этого требуется больше времени.

Виды нержавеющей стали

Нержавеющая сталь представляет собой привлекательный материал для использования в современной промышленности. Он состоит из железа и примеси хрома.

Внимание: Для того чтобы обеспечить наиболее длительную защиту железа от появления коррозии необходимо при производстве нержавеющей стали добавить в него не менее десяти процентов хрома.

Также в смесь для производства нержавейки добавляются и другие элем6нты, которые представлены:

никелем,
ниобием,
молибденом,
титаном.

Они необходимы для того чтобы материал приобрел свои физико-хиимические качества и стал более прочным.

Благодаря смеси железа и других элементов появляется материал, который способен противостоять появлению коррозии. В зависимости от пропорциональности добавленных элементов нержавеющий материал получается прочным и он способен противостоять даже высоким температурам. Благодаря пластичности нержавеющую сталь используют в самых разных отраслях промышленности.

Железо само по себе покрывается ржавчиной достаточно быстро. Если смешать его с хромом и другими элементами на его поверхности образуется невидимая пленка, которая предотвращает поступление к нему кислорода. В результате окисления не производится. Данный слой является достаточно прочным. Что делает материал более устойчивым к образованию трещин, вмятин и многих других дефектов. Сталь способна восстанавливаться со временем самостоятельно.

Марки нержавеющей стали и их характеристики

В современном мире представлено более двухсот пятидесяти видов нержавеющей стали. Они отличаются по своим сериям или маркам и по свойствам. Самыми популярными марками нержавеющей стали в настоящее время являются те виды, которые принадлежат к 300-й и 400-й серии. Они обладают высоким уровнем стойкости к появлению коррозии. К тому же у них слой защитной пленки является достаточно прочным из-за оптимально-подобранной пропорциональности использованных при производстве элементов. Нержавеющая сталь данных серий обладает высокой прочностью и пластичностью. Она активно применяется для производства различных предметов в современной промышленности. В скором времени конкуренцию данным сериям может составить 200 серия стали, которая, по мнению потребителей, имеет оптимальное сочетание стоимости и качества.

Характеристика нержавеющих сталей aisi

На современном рынке большим спросом пользуется нержавеющая сталь трехсотой серии. Она подразделяется на несколько видов в зависимости от химического состава:

аустенитная,
аустенитно- ферритная,
аустенитно-мартенситная.

В стали этих видов содержится разное количество никеля, хрома. углерода.

Марки нержавеющей стали aisi:

Нержавеющая сталь aisi 304

aisi 304 (08Х18Н10) получила широкое распространение в пищевой промышленности. Она отлично подходит для сварки и для тог, чтобы противостоять появлению ржавчины.

Нержавеющая сталь aisi 316

aisi 316 (10Х17Н13М2) о бразуется, если в сталь марки aisi 304 (08Х18Н10) добавить такой элемент, как молибден. Данная марка нержавейки получила широкое распространение в судостроительной, нефтегазовой и химической видах промышленности. Она устойчива к агрессивным средам.

Нержавеющая сталь aisi 316Т

aisi 316Т (10Х17Н13М2Т) о бладает высоким уровнем прочности за счет того, что в ней содержится больше титана, чем в предыдущих марках. Она нашла широкое применение в области создания оборудования для химической и пищевой промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 321

aisi 321 (12-08Х18Н10Т) с амое большое количество титана среди всех марок трехсотой серии. Способна выдерживать температуры нагревания до 800 градусов Цельсия.

Нержавеющая сталь aisi 430

Среди марок четырехсотой серии наиболее широкое применение получила марка aisi 430 (12Х17). В целом вся серия характеризуется тем, что в нее входят марки нержавеющей стали, которые созданы с высоким содержанием хрома. Для марки aisi 430 характерно то, что материал отлично гнется и подвергается сварочным работам. Такую сталь можно использовать для мест с высокими температурными перепадами. Чаще всего ее используют для декора зданий и в нефтегазовой отрасли промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 201

В двухсотой серии нержавеющей стали тоже есть достойные марки, на которые следует обратить свое внимание. Среди них наиболее сильно выделяется сталь марки aisi 201 (12Х15Г9НД). Она отличается от более дорогих марок из других серий тем, что в ней вместо никеля используется смесь таких элементов, как азот и марганец. Благодаря своим химическим и физическим качествам она получила широкое распространение в пищевой и медицинской промышленности. Она также подходит для производства разного рода ограждений, труб.

Сварка нержавейки

Внимание!
Информация собранна в разных источниках, в том числе из личного опыта сварщиков, монтажников и технологов.

В этой статье речь пойдёт только о популярных и ходовых марках стали. И без учёта требований ГОСТ так как по стандарту большую часть нержавеющих сплавов вообще нельзя варить. Например по ГОСТ 14771-76 варить нержавейку можно только дуговым способом в защитном газе.

Это отчасти верно и сталь AISI-304 сваривается лучше, чем AISI-430 (12Х17), но это не совсем так, 430 марку можно так же надёжно сваривать, как и любую другую при соблюдении определённой технологии и материалов.

AISI-430 относится к ферритным сплавам и не содержит никеля и при обычном способе сварки швы получаются хрупкими. Поэтому для устранения этого негативного факта её надо варить с высоколегированной присадочной проволокой и будет прочно, главное долго не перегревать, а также избегать резкого охлаждения металла и провести стабилизирующий отжиг.

Ферритные марки требующие соблюдение технологи сварки и сварочных материалов:
Хром в составе ухудшает качество шва.
AISI-409 (08Х13), содержание хрома 10,5-11,7%
AISI-430 (12Х17), содержание хрома 16,0-18,0%
AISI-439 (08Х17Т), содержание хрома 17,0-19,0%

Сварка аустенитных марок AISI-201/304/316/321

Свариваемость этих сплавов: легко сваривается разными видами сварки, гарантируя хорошее качество шва.
Электродами НИИ-48Г, ГС-1, ДС-12
Аргонно-дуговой сваркой на полуавтоматах проволокой 08Х20Н9Г7Т, 08Х21Н10Г6
Под флюсом АН-48 с использованием вышеуказанных сварочных материалов.
Испытания показали, что шов получается стойким к межкристаллической коррозии (МКК).

Для предупреждения образования в швах и околошовной зоне горячих трещин рекомендуется:
Следует применять режимы, уменьшающие долю основного металла в шве, и использовать припой и сварочные материалы с минимальным содержанием (серы, фосфора, свинца, олова, висмута). Применение для сварки постоянного тока обратной полярности. При ручной сварке покрытыми электродами следует поддерживать короткую дугу и сварку вести без поперечных колебаний. При сварке в защитных газах, предупреждая подсос воздуха, следует поддерживать коротким вылет электрода и выбирать оптимальными скорость сварки и расход защитных газов. Необходимо также принимать меры к удалению влаги из флюса и покрытия электродов, обеспечивая их необходимую прокалку.
Благоприятно и легирование швов повышенным количеством молибдена, марганца и вольфрама, подавляющих процесс образования горячих трещин.

Сварка ферритных марок AISI-409/430/439

В ферритных марках никель заменён на марганец это не способствует хорошей свариваемости.
При сварке хромистых ферритных сталей появляются определённые трудности. При нагревании до температуры 600…900° С хром, вступает в реакцию с углеродом, образовывая карбиды. Кристаллиты карбидов, находящиеся внутри металла, становятся причиной межкристаллитной коррозии, которая существенно ухудшает механические свойства стали.
Хром имеет свойство сильно окисляться. При окислении хрома образуются частые тугоплавкие окислы, которые, также, отрицательно влияют на свариваемость сталей этого типа.

Оптимально использовать дуговую сварку в инертных газах при соблюдении минимального энерговклада в свариваемый шов. Рекомендуется сварка «сверху» (то есть, когда свариваемая поверхность расположена ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала можно использовать аустенитную проволоку 309Lsi( Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ) и т.п. Можно использовать электроды или присадочные проволоки на основе ферритной хромистой стали марки AISI 430.

Для того, чтобы гарантировать адекватную коррозионную стойкость необходимо убрать окалину и цвета побежалости травлением или механической обработкой щетками из нержавеющей стали и пропассивировать холодным 10-20% раствором азотной кислоты. Необходима последующая тщательная промывка холодной водой и сушка.

ферритные сплавы имеют достаточную свариваемость для многих «статических» применений. Однако шов может быть хрупким при газовой сварке (при нагревании происходит рост зерен в микроструктуре металла). Свойства усталости 430 AISI в сваренном состоянии низкие, и ее не рекомендует для применений, где используется растяжение, или другие воздействия.

Сварка стали AISI-304/430 видео

Технология сварки ферритных хромистых сталей

Сварку ферритных сталей выполняют с предварительным подогревом до температуры 300-400°C и последующим, после сварки, высоким отпуском (нагрев до температуры 650-750°C и последующее медленное охлаждение). Высокий отпуск необходим при сварке сталей этого класса для снятия внутренних напряжений и восстановления начальных механических свойств стали.

Для сварки ферритных, сталей, применяют электроды из сварочной проволоки следующих марок: Св-01Х19Н9, Св-04Х19Н9, Св-07Х25Н13 с покрытием, имеющем в своём составе плавиковый шпат и окись марганца. Применение этих электродов позволяет получить жидкий шлак, который хорошо растворяет окислы хрома. Рекомендуют следующие покрытия: ЦЛ-2, ЦТ, УОНИ-13/НЖ.

Для сварки ферритных, как и для большинства высоколегированных сталей, применяют постоянный ток обратной полярности, при малых сварочных токах. Величину тока определяют из следующей пропорции: 25-30 А на миллиметр диаметра электрода. И делается это из тех соображений, что большинство высоколегированных сталей при сварке легко перегреваются, т.к. обладают малой теплопроводностью.

Отожженная 430-я сталь является самой мягкой и податливой и может использоваться для холодной формовки. Диапазон температуры отжига 780°C сопровождается последующим охлаждением на воздухе.
Отпуск после сварки обычно не требуется, хотя 200-300°C — рекомендованный диапазон температуры отпуска.

Как обработать швы нержавейки после сварки

Способ травление
Эффективным методом обработки сварных швов является травление. Если правильно выполнить метод травления, то это позволит качественно устранить оксидный слой и зону с низким содержанием хрома. Обработка по этому методу выполнения путем покрытия, погружения или наружного нанесения пасты, все зависит от условий. В основном, при травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода). Время травления зависит не только от концентрации кислот, но и от температуры, сорта проката и толщины окалины (кислотоупорный прокат по сравнению с нержавеющим прокатом требует продолжительной обработки). После метода травления конструкция становится стойкой к воздействию коррозии.

Способ шлифовка и полировка (для поворотов перил)
Для него из инструментов вам потребуются болгарка и шлифовальные круги для нее с разной степенью зернистости, так как вся обработка делается последовательно в несколько заходов.

Сначала убираются все наплавы наиболее жестким материалом. Если сильных наплавов нет, можно сразу переходить к более мелкозернистым материалам.
Часть, которая будет шлифоваться, ограничивается клейкой алюминиевой лентой. Она прикрепляется к поверхности в несколько слоев, чтобы граница была заметнее.
Не заклеенная поверхность обрабатывается аккуратно, давить на инструмент не нужно.
Лента снимается, ею заклеивается обработанная часть, чтобы ограничить уже другую, для зачистки следующей зоны.
После каждой шлифовки поверхность промывается водой и вытирается насухо. Так продолжается, пока все круги, вплоть до самого мелкозернистого, не будут использованы. Обычно хватает трех кругов, с зернистостью 180, потом 320 и 600. Все заканчивается войлочным кругом, потом начинается процедура полировки.

Сначала шов зачищают диском с вулканитом, его можно надеть прямо на дрель. Это мягкий материал, похожий на резину, поэтому он не оставит царапин, но сможет повлиять на соединение и запилить его до наиболее ровного состояния.

После на обработанную поверхность наносится паста для полировки. Чтобы она правильно распределилась, шов нужно обработать другим кругом, войлочным, который тоже надевается на дрель. Делайте продольные движения по всему шву, чтобы паста распределилась равномерно. Размер круга подбирается в зависимости от величины и вида изделия, так как без маленьких кругов углы не обработать.

Полировочная обработка швов ведется до того момента, пока нержавейке после сварки не вернется ее зеркальный вид, а матовые пятна не исчезнут.

Шлифовка полировка сварного шва видео

Подготовка к сварке

Перед тем, как приступить к выполнению сварочных работ нужно провести предварительную подготовку стали. Края детали необходимо защитить от блеска, а так же произвести обезжиривание свариваемой поверхности с помощью органического растворителя, например ацетона.
Существует несколько способов, которыми можно воспользоваться, для получения качественного результата:
Ручная дуговая сварка (MMA). Рекомендуется использовать, если не предъявляется завышенных требований к качеству стыка. Главной проблемой будет подбор нужного электрода к конкретной марке стали. Самыми популярными вариантами электродов выступают карбонатные или рутиловые. В первом случае сварка осуществляется постоянным током, во втором — переменным.
Сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в инертной среде аргона (TIG). При данном виде сварки можно получить шов высокого качества, для этого будет нужно использовать высоколегированную проволоку.
Полуавтоматическая сварка в защитной среде инертных газов. Является преимущественным методом сварки, так как с помощью него можно работать с материалом различной толщины. В качестве среды чаще всего применяют смесь аргона и диоксида углерода. Процентное содержание последнего не советуется превышать более 2%, так как это может вызвать дефекты сварки.

Отдельные нюансы работы с нержавеющей сталью

Перед тем, как начать сварку, обратите внимание на следующие моменты:
Нержавеющая сталь обладает небольшим коэффициентом теплопроводности. Для того, чтобы избежать повышенное нагревание детали в районе шва, необходимо уменьшить сварочный ток на 25-30%.
При сварке осуществляется сильный нагрев электродов, такие условия их сильно изнашивают.
Если деталь достаточно толстая, зазор между швами нужно оставлять побольше, в противном случае возможно появление трещин.
Производить охлаждение швов желательно как можно быстрее, так как велика вероятности уменьшения антикоррозийных свойств металла.
При выборе метода сварки необходимо руководствоваться толщиной и маркой металла, а так же качеством ожидаемого результата.

FAQ сварка нержавейки

Какую нержавеющую сталь лучше выбрать для сварки?

Есть мнение, что разные сплавы нержавеющей стали имеют разную свариваемость и поэтому если планируются сварочные работы, то необходимо выбрать какую-то определённую марку нержавеющей стали, например AISI-304.
Это отчасти верно и сталь AISI-304 сваривается лучше, чем AISI-430, но это не совсем так, 430 марку можно так же надёжно сваривать, как и любую другую при соблюдении определённой технологии и материалов.

Чем лучше варить аустенитные марки?

Какие электроды лучше использовать для сварки ферритных сплавов?

Как обрабатывать швы нержавейки после сварки?

Есть два способа - химическое травление и механическая обработка.
При травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода).
При механической обработке шов шлифуется болгаркой, после наносится специальная паста и шлифуется войлоком до зеркального вида.

Читайте также: