Сталь aisi 314 характеристики и аналоги

Обновлено: 15.04.2024

Аустенитная, с низким содержанием углерода. Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллитной коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается электрополировке. Является наиболее универсальной и широко используемой из всех марок нержавеющих сталей.

Области применения
Используется в установках для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, фармацевтической и бумажной промышленности.

Улучшенная версия AISI 304 (с добавлением молибдена), что делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден. (Молибден (Mo) делает сталь более защищенной от питтинговой коррозии в хлористой среде, морской воде и парах уксусной кислоты).

Сталь аналогичная AISI 316 с очень низким содержанием углерода. Особенно подходит для изготовления сварных конструкций. Обладает высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии, применяется в температурных режимах до 450 °С.

Области применения
AISI 316 и 316L используются для химического оборудования, инструментов, вступающих в контакт с морской водой и атмосферой, при изготовлении оборудования для проявления фотопленок, в установках для переработки пищи, емкостях для отработанных масел.

Наличие титана (Ti), в пять раз превышающее содержание углерода, обеспечивает стабилизирующий эффект в отношении осаждения карбидов хрома (Cr) на поверхность кристаллов.

Области применения
Детали, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и к среде с присутствием новых ионов хлора. Лопасти для газовых турбин, баллоны, сварные конструкции, коллекторы. Также применяется в пищевой и химической промышленности.

Хромоникелевая сталь с добавкой титана (Ti), особенно рекомендуется в изготовлении сварных конструкций и для использования при температурах между 400 и 800 °С. Устойчива к коррозии.

Области применения
Оборудование для нефтеперерабатывающей промышленности, химическое оборудование и оборудование, устойчивое к высоким температурам. Также применяется для изготовления сварного оборудования в разных отраслях промышленности (нержавеющие трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем).

Сталь тугоплавкая аустенитная жаростойкая. В окисляющей среде можно применять обычно до 1100 °С и до 1000 °С в восстанавливающей среде, но в любом случае в атмосфере содержащей менее 2 гр. серы (S) на 1 м 3 .

Является низкоуглеродистой версией AISI 310 и предлагается для использования в условиях, где возможна коррозия высокотемпературными газами или конденсатами.

Области применения
В установках для термической обработки и при гидрогенизации, а также теплообменниках для печей; изготовлении дверей, штифтов, кронштейнов, деталей установок для конверсии метана, газопроводов, камер сгорания. Может применяться как материал для нагревательных элементов в производстве подогревателей воздуха. А также, как материал для конвейерных лент в транспортерах печей, отводных трубах газовых турбин и моторов.

Базовая мартенситная нержавеющая сталь. Обладает высокой ударной вязкостью, хорошей коррозионной стойкостью и жаропрочностью.

Области применения
Успешно применяется в изделиях, подвергающихся воздействию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот) при комнатной температуре. Стали типа AISI 410 могут использоваться в изготовлении деталей машин и аппаратов для винодельческой промышленности. Эти стали разрешено применять в непосредственном контакте с суслом, коньячным спиртом, продуктами переработки отходов пищевой промышленности.

Мартенситная нержавеющая сталь, обладает высокой износостойкостью, пластичностью, устойчива к высоким температурам и коррозии. По сравнению с базовой мартенситной маркой AISI 410, сталь AISI 420, обладая высоким содержанием углерода, имеет более высокую твердость и износостойкость.

Области применения
Применяется в тех случаях, когда необходимо сочетание высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости. А именно:

режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, стоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450 °С;
детали турбин и котлов;
тепловые и сепарационные экраны, фильтры.

Сталь AISI 420 может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка).

Это наиболее широко применяемые ферритные хромистые стали. Имеют хорошие прочностные и механические характеристики, что обеспечивается высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода; хорошо деформируются, используются в процессах вытяжки и штамповки. В отличие от аустенитных никельсодержащих сталей, низкоуглеродистые хромистые ферритные стали устойчивы к процессам коррозии в различных серосодержащих средах. Поэтому изделия из стали AISI 430 могут быть использованы в системах для перекачивания газа, нефти и чистых нефтепродуктов. Конструкции из AISI 430 меньше изменяют размеры при колебаниях температур.

Области применения
Благодаря низкому коэффициенту термического расширения, сталь оптимальна для изделий, испытывающих перепады температур, а высокая теплопроводность определяет преимущества использования этой стали в системах теплообмена. Обладая сравнительно низкой тепловой инерцией (удельной теплоемкостью), сталь AISI 430, при меньших энергозатратах, быстрее прогревается и охлаждается, что позволяет избежать возможного перегрева в процессе приготовления пищевых продуктов.

Нержавеющие стали, в которых дорогостоящий никель для стабилизации аустенитной структуры частично заменен на марганец и азот, давно зарекомендовали себя как эффективный заменитель стандартных хромоникелевых сталей. Эти стали зарекомендовали себя в качестве материала для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей и аппаратов.

Марка стали AISI-314

Относится к жаростойким жаропрочным сталям. Рекомендованная температура использования – до 800°С.

В температурном диапазоне 600-800°С сталь из-за образования окалины склонна к охрупчиванию. Интенсивное образование окалины начинается при t° 1050°С.

Высокое содержание никеля и хрома обеспечивает отличное сопротивление окислению и высокую прочность при высокой температуре. Эта марка нержавеющей стали очень пластична и обладает хорошей свариваемостью.

Применение AISI 314:

Производство деталей установок для конверсии метана, пиролиза в нефтяной и химической промышленности, камер сгорания и газопроводов.

Также AISI 314 может использоваться в нагревательных элементах сопротивления.

Данная марка стали широко применяется во всех окружающих высокотемпературных средах, где необходимы коррозионная стойкость, жаропрочность и отличное сопротивление ползучести.

Марка. Аналоги

314

< 2,0

1,5 — 3,0

< 0,25

23,0 — 26,0

< 0,030

< 0,045

19,0 — 22,0

Основа

20х25н20с2

< 1,5

2,0- 3,0

< 0,20

24,0 — 27,0

< 0,020

< 0,035

18,0 — 21,0

< 0,2

< 0,3

< 0,2

Основа

< 0,2

< 0,3

1.4841

< 2,0

1,5 — 2,5

< 0,20

24,0 — 26,0

< 0,015

< 0,045

19,0 — 21,0

< 0,11

Основа

Максимальная рекомендованная температура обслуживания:

Температура образования окалины:

прерывистые воздействия 1035°C;
непрерывное воздействие 1150°C.

Характеристики при высоких температурах.

Предел прочности при повышенной температуре.

Предел прочности (при растяжении), Rp m N/mm2		390	329	280	230	190	140
Температура, °C	600	650	700	750	800	850

Механические характеристики стали AISI 314 при комнатной температуре.

Свойства	Минимум	Типичный
Предел упругости Rp 0,2, (0.2 %),N/mm2(текучесть)	205	280
Предел прочности Rp m, N/mm2(при растяжении)	515	580
относительное удлинение A80 до разрыва в %	40	60
Усталостная прочность, N/mm2	—	260
Твердость по Бринеллю — НВ	—	156

Минимальная величина предела упругости при высоких температурах (деформация за установленное время 1% при заданной температуре).

Температура,°C	Время	800	700	650	600	550
Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2	10 000 ч	10	40	70	100	180
Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2	100 000 ч	5	25	50	80	120

Предел упругости до разрыва (текучести).

Температура,°C	Время	800	700	650	600	500
Stress MPa	1 000 h	30	70	140	180	270
Stress MPa	10 000 h	10	50	90	130	240
Stress MPa	100 000 h	5	15	50	90	200

Тепловая обработка.

Снятие напряжения (отпуск) при t° 1050 – 1150°C с быстрым охлаждением водой гарантирует полное растворение углерода. Отжиг при 1010 – 1120°C с резким охлаждением водой или холодным воздухом обеспечивает максимальную технологичность стали.

Наилучшее сопротивление коррозии достигается при отжиге 1070°C и резком охлаждении. Температура в начале процесса ковки: 1150 – 1200°C, в конце процесса – 950°C.

Горячая обработка сопровождается отжигом. Время для достижения однородности прогрева нержавеющих сталей дольше, чем углеродистых примерно в 12 раз.

Холодная обработка.

Данная сталь является одновременно прочной и пластичной. Холодная обработка включают формовку растяжением, изгиб, ротационную и глубокую вытяжку. При холодной обработке применяют те же инструменты и технологии, как и для углеродистой стали.

Однако применяемые механические усилия возрастают в 1,5-2 раза. Связано это с упрочнением аустенитной стали при формовке.

Формовка с растяжением.

Технология обработки предусматривает, что заготовка подвергается во время вытяжки «торможению». Стенки заготовки истончаются, поэтому при формовке во избежание разрывов используются термически упрочняемые стали.

Ротационная и глубокая вытяжка.

При настоящей глубокой вытяжке на прессе заготовку не растягивают, что на практике случается нечасто, материал свободно проходит между валками. К примеру, при вытяжке хозяйственной посуды формовка всегда происходит с растяжением. При этом сплав для глубокой вытяжки, должен отличаться минимальной степенью упрочнения, то есть быть максимально стабильным, а показатель Md30(N) должен быть «на минусе».

Для производства кухонных нержавеющих приборов обычно используется т.н. суб-анализ нержавеющего проката, как и в производстве кастрюль, путем глубокой вытяжки.

Ротационной вытяжкой на токарно-давильном станке является формовка с точением. Стандартными объектами использования являются, к примеру, ведра или аналогичные симметричные конусные изделия, которые обычно не полируют.

Сварка

Сталь AISI 314 легко поддается сварке. Как правило, после сварки нержавейки тепловая обработка не требуется. Но, при риске межкристаллитной коррозии осуществляют дополнительный отжиг при t° 1050-1150°С.

Сварочный шов должен быть очищен химическим и механическим способом от окалины и после пассивирован при помощи травильной пасты.

Аналоги российских и зарубежных сталей

Ниже перечислены страны и действующие в них стандарты на металлы:

Австралия - AS (Australian Standart)
Австрия - ONORM
Бельгия - NBN
Болгария - BDS
Венгрия - MSZ
Великобритания - B.S. (British Standart)
Германия - DIN (Deutsche Normen), WN
Европейский союз - EN (European Norm)
Италия - UNI (Italian National Standards)
Испания - UNE (Espaniol National Standards)
Канада - CSA (Canadian Standards Association)
Китай - GB
Норвегия - NS (Standards Norway)
Польша - PN (Poland Norm)
Румыния - STAS
Россия - ГОСТ (Государственный стандарт), ТУ (Технические условия)
США - AISI (American Iron and Steel Institute), ACI (American Concrete Institute), ANSI (American National Standards Institute), AMS (American Mathematical Society: Mathematics Research and Scholarship), API (American Petroleum Institute), ASME (American Society of Mechanical Engineers), ASTM (American Society of Testing and Materials), AWS (American Welding Society), SAE (Society of Automotive Engineers), UNS
Финляндия - SFS (Finnish Standards Association)
Франция - AFNOR NF (association francaise de normalisation)
Чехия - CSN (Czech State Norm)
Швеция - SS (Swedish Standart)
Швейцария - SNV (Schweizerische Normen-Vereinigung)
Югославия - JUS
Япония - JIS (Japanese Industrial Standart)
Интернациональный стандарт - ISO (International Organization for Standardization)

В США используется несколько систем обозначения металлов и сплавов, связанных с существующими организациями по стандартизации. Наиболее известными организациями являются :

AISI - Американский Институт Чугуна и Стали
ACI - Американский Институт Литья
ANSI - Американский Национальный Институт Стандартизации
AMS - Спецификация Аэрокосмических Материалов
ASME - Американское Общество Инженеров - Механиков
ASTM - Американское Общество Испытания Материалов
AWS - Американское Общество Сварщиков
SAE - Общество Инженеров - Автомобилистов

Ниже приведены наиболее популярные системы обозначений стали, используемые в США.

Система обозначений AISI:

Углеродистые и легированные стали:
В системе обозначений AISI углеродистые и легированные стали, как правило, обозначаются с помощью четырех цифр. Первые две цифры обозначают номер группы сталей, а две последние - среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100. Так сталь 1045 относится к группе 10ХХ качественных конструкцион-ных сталей (несульфинированных с содержанием Mn менее 1%) и содержит углерода около 0.45%.
Сталь 4032 является легированной (группа 40ХХ), со средним содержанием С - 0.32% и Mo - 0.2 или 0.25% (реальное содержание C в стали 4032 - 0.30 - 0.35%, Mo - 0.2 - 0.3%).
Сталь 8625 также является легированной (группа 86ХХ) со средним содержанием: С - 0.25% (реальные значения 0.23 - 0.28%), Ni - 0.55% (0.40 - 0.70%), Cr - 0.50% (0.4 - 0.6%), Mo - 0.20% (0.15 - 0.25%).
Помимо четырех цифр в наименованиях сталей могут встречаться также и буквы. При этом буквы B и L, означающие, что сталь легирована соответственно бором (0.0005 - 0.03%) или свинцом (0.15 - 0.35%), ставятся между второй и третьей цифрой ее обозначения, например: 51B60 или 15L48.
Буквы M и E ставят впереди наименования стали, это означает, что сталь предназначена для производства неответственного сортового проката (буква M) или выплавлена в электропечи (буква E). В конце наименования стали может присутствовать буква H, означающая, что характерным признаком данной стали является прокаливаемость.

Нержавеющие стали:
Обозначения стандартных нержавеющих сталей по AISI включает в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали. Так обозначения аустенитных нержавеющих сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ, в то время как ферритные и мартенсистные стали определяются в классе 4ХХ. При этом последние две цифры, в отличие от углеродистых и легированных сталей, никак не связаны с химическим составом, а просто определяют порядковый номер стали в группе.

Обозначения в углеродистых сталях:
10ХХ - Нересульфинированные стали, Mn : менее 1%
11ХХ - Ресульфинированные стали
12ХХ - Рефосфорированные и ресульфинированные стали
15ХХ - Нересульфинированные стали, Mn : более 1%

Обозначения в легированных сталях:
13ХХ - Mn : 1.75%
40ХХ - Mo : 0.2, 0.25% или Mo : 0.25% и S : 0.042%
41ХХ - Cr : 0.5, 0.8 или 0.95% и Mo : 0.12, 0.20 или 0.30%
43ХХ - Ni : 1.83%, Cr : 0.50 - 0.80%, Mo : 0.25%
46ХХ - Ni : 0.85 или 1.83% и Mo : 0.2 или 0.25%
47ХХ - Ni : 1.05%, Cr : 0.45% и Mo : 0.2 или 0.35%
48ХХ - Ni : 3.5% и Mo : 0.25%
51ХХ - Cr : 0.8, 0.88, 0.93, 0.95 или 1.0%
51ХХХ - Cr : 1.03%
52ХХХ - Cr : 1.45%
61ХХ - Cr : 0.6 или 0.95% и V : 0.13% min или 0.15% min
86ХХ - Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.20%
87ХХ - Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.25%
88XX - Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.35%
92XX - Si : 2.0% или Si : 1.40% и Cr : 0.70%
50BXX - Cr : 0.28 или 0.50%
51BXX - Cr : 0.80%
81BXX - Ni : 0.30%, Cr : 0.45% и Mo : 0.12%
94BXX - Ni : 0.45%, Cr : 0.40% и Mo : 0.12%

Дополнительные буквы и цифры, следующие за цифрами, используемые для обозначения нержавеющих сталей по AISI означают:
xxxL - Низкое содержание углерода < 0.03%
xxxS - Нормальное содержание углерода < 0.08%
xxxN - Добавлен азот
xxxLN - Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азот
xxxF - Повышенное содержание серы и фосфора
xxxSe - Добавлен селен
xxxB - Добавлен кремний
xxxH - Расширенный интервал содержания углерода
xxxCu - Добавлена медь

Примеры :
Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней < 0.08%. В то же время в стали 304 L углерода всего < 0.03%, а в стали 304 H углерод определяется интервалом 0.04 - 0.10%. Указанная сталь, кроме того, может быть легирована азотом (тогда ее наименование будет 304 N) или медью (304 Cu).
В стали 410, относящейся к мартенсито - ферритному классу, содержание углерода 410 S - углерода < 0.08%. В стали 430 F в отличие от стали 430 повышенное содержание серы и фосфора, а в сталь 430 F Se добавлен еще и селен.

Система обозначений ASTM:

Обозначение сталей в системе ASTM включает в себя :

букву A, означающую, что речь идет о черном металле;
порядковый номер нормативного документа ASTM (стандарта);
собственно обозначение марки стали.

Обычно в стандартах ASTM принята американская система обозначений физических величин. В том же случае, если в стандарте приводится метрическая система обозначений, после его номера ставится буква М. Стандарты ASTM, как правило, определяют не только химический состав стали, но и полный перечень требований к металлопродукции. Для обозначения собственно марок сталей и определения их химического состава может быть использована как собственная система обозначений ASTM (в этом случае химический состав сталей и их маркировка определяется непосредственно в стандарте), так и другие системы обозначений, например AISI - для прутков, проволоки, заготовки и др., или ACI - для отливок из нержавеющих сталей.

Примеры :
A 516 / A 516M - 90 Grade 70 Здесь A определяет то, что речь идет о черном металле; 516 - это порядковый номер стандарта ASTM (516M - это тот же стандарт, но в метрической системе обозначений); 90 - год издания стандарта; Grade 70 - марка стали. В данном случае используется собственная система обозначений сталей ASTM, здесь 70 определяет минимальный предел прочности стали при испытаниях на растяжение (в ksi, что составляет около 485 МПа).
A 276 Type 304 L. В данном стандарте используется обозначение марки стали в системе AISI - 304 L.
A 351 Grade CF8M. Здесь используется система обозначений ACI: первая буква C означает, что сталь относится к группе коррозионно-стойких, 8 - определяет среднее содержание в ней углерода (0.08%), M - означает, что в сталь добавлен молибден.
A 335 / A 335M grade P22; A 213 / A 213M grade T22; A 336 / A 336M class F22. В данных примерах используется собственная маркировка сталей ASTM. Первые буквы означают, что сталь предназначена для производства труб (P или T) или поковок (F).
A 269 grade TP304. Здесь используется комбинированная система обозначений. Буквы TP определяют, что сталь предназначена для производства труб, 304 - это обозначение стали в системе AISI.

Универсальная система обозначений UNS:

UNS - это универсальная система обозначений металлов и сплавов. Она была создана в 1975 с целью унификации различных систем обозначений, используемых в США. Согласно UNS обозначения сталей состоят из буквы, определяющей группу сталей и пяти цифр.
В системе UNS проще всего классифицировать стали AISI. Для конструкционных и легированных сталей, входящих в группу G, первые четыре цифры наименования - это обозначение стали в системе AISI, последняя цифра заменяет буквы, которые встречаются в обозначениях по AISI. Так буквам B и L, означающим, что сталь легирована бором или свинцом, соответствуют цифры 1 и 4, а букве E, означающей, что сталь выплавлена в электропечи, - цифра 6.
Наименования нержавеющих AISI-сталей начинаются с буквы S и включают в себя обозначение стали по AISI (первые три цифры) и две дополнительные цифры, соответствующие дополнительным буквам в обозначении по AISI.

Обозначения сталей в системе UNS:
Dxxxxx - Стали с предписанными механическими свойствами
Gxxxxx - Углеродистые и легированные стали AISI (за исключением инструментальных)
Hxxxxx - То же, но для прокаливаемых сталей
Jxxxxx - Литейные стали
Kxxxxx - Стали, не включенные в систему AISI
Sxxxxx - Жаростойкие и коррозионностойкие нержавеющие стали
Txxxxx - Инструментальные стали
Wxxxxx - Сварочные материалы

Дополнительные буквы и цифры, следующие за цифрами, используемые для обозначения нержавеющих сталей по UNS означают:
хxx01 - Низкое содержание углерода < 0.03%
хxx08 - Нормальное содержание углерода < 0.08%
хxx09 - Расширенный интервал содержания углерода
хxx15 - Добавлен кремний
хxx20 - Повышенное содержание серы и фосфора
хxx23 - Добавлен селен
хxx30 - Добавлена медь
хxx51 - Добавлен азот
хxx53 - Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азот

Примеры :
Углеродистая сталь 1045 имеет обозначение в системе UNS G 10450, а легированная сталь 4032 - G 40320.
Сталь 51B60, легированная бором, называется в системе UNS G 51601, а сталь 15L48, легированная свинцом, - G 15484.
Нержавеющие стали обозначаются: 304 - S 30400, 304 L - S 30401, 304 H - S 30409, а 304 Cu - S 30430.

Читайте также: