Сталь для коптильни 430 или 304

Обновлено: 28.04.2024

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

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

Химический состав

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

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

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

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

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

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

Аналоги

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

DIN (Германия, для внутреннего пользования)

DIN EN (Германия, для внешнего пользования)

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

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

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

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

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

· последние две цифры определяют положение сплава внутри своего класса.

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

Коррозионная стойкость

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

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

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

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

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

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

Свойства

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

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

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

· повышенное сопротивление ползучести;

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

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

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

Область применения

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

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

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

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

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

· крупногабаритного торгового оборудования;

· медицинских и пищевых автоклавов;

· деталей индукционных печей;

· фитингов автомобильной промышленности;

· элементов фармакологических трубопроводов и производств;

· пищевых котлов и холодильников;

· рециркуляционных и выхлопных систем;

· трубопроводов с солевыми растворами, кислотами.

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

Чем отличаются нержавеющие стали AISI 304 и 430?

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

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

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

Нержавеющая жаропрочная (аустенитная) сталь AISI 304 (INOX)

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

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

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

В системе ГОСТ данной марке соответствует 12X18H10 сталь.

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

AISI 304 обладает такими эксплуатационными свойствами как:

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

Нержавеющая жаростойкая (ферритная) сталь AISI 430

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

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

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

В системе ГОСТ данной марке соответствует сталь 17Х18.

AISI 430 обладает такими эксплуатационными свойствами как:

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

Сравнение нержавеющих сталей AISI 304 и 430

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

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

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

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

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

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

Резюме

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

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

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

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

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

Нержавеющая сталь для изготовления самогонных аппаратов

Соответствующая международному стандарту ASTM A240 сталь марки AISI 430 - одна из наиболее распространенных коррозионностойких ферритных хромистых сталей общего применения. Её популярность в различных отраслях промышленности обусловлена сочетанием таких полезных качеств, как:

высокие прочностные характеристики;
практически стопроцентная устойчивость к коррозии, благодаря невысокому содержанию углерода и присутствию в сплаве хрома;
отличная обрабатываемость и пригодность как для штамповки, сверловки, шлифовки и перфорации отверстий, так и для вытяжки.

Химический состав (согласно ASTM 240):

углерод - 0,05 - 0,12%;
марганец - 0,7 - 1,0%;
фосфор - 0.02 - 0.045%;
сера - 0,025 - 0,03%;
кремний - 0,65 - 1,0%;
хром - 16 - 18%.

Использование стали AISI 430

К важнейшим производственным сферам, в которых применяется сталь AISI 430, можно отнести:

производство деталей сложной хозяйственно-бытовой техники, кухонной утвари, моечного и сантехнического оборудования, сервировочного инструмента и специальной мебели;
пищевую промышленность;
и т.д.

Использование экономлегированных нержавеющих безникелевых сталей (к которым относится и AISI 430) в пищевой промышленности разрешено и регламентировано рядом нормативных документов и стандартов. В частности, ГОСТ 27002, относящийся к производству посуды из коррозионностойкой стали, напрямую указывает, что корпуса и крышки посуды этого типа должны изготавливаться из стали марки 12Х17 или аналогичной ей.

Применение ферритных хромистых сталей 12Х17, 08Х17Т и подобных им в качестве равноценной замены хромоникелевых ферритных аустенитных сталей марок 12Х18Н10Т и 12Х18Н9Т для изготовления оборудования для переработки продуктов питания, бытовой техники, кухонной утвари и предметов домашнего обихода регламентировано ГОСТ 5632.

Согласно отраслевым нормативным документам, а также многочисленным рекомендациям авторитетных специалистов, изложенным в специальной, учебно-методической и справочной литературе, ферритная хромистая сталь AISI 430 - самый оптимальный материал для изготовления узлов и основных деталей аппаратов и машин, используемых в виноделии и производстве других спиртных напитков. Сталь AISI 430 (08Х17Т) разрешено применять при непосредственном контакте со спиртом, коньячными изделиями, вином, суслом, продуктами переработки винодельческих отходов и т. п .

Эти же стали допущены для использования в оборудовании для мясомолочной промышленности, если его рабочие температуры входят в диапазон 30 - 140 град. С.

Ряд документов разрешает изготавливать из стали AISI 430 всевозможное технологическое оборудование, относящееся к различным этапам пищевого производства - гигиенической обработке продуктов и сырья и их мойке, сортировке, разделению, резке, смешиванию и тепловой обработке продукции, упаковке, расфасовке и транспортировке продовольственных товаров и пр.

Все стали AISI 400, включая марку 430, не только разрешено, но и рекомендовано использовать для замены практически всех нержавеющих никельсодержащих сталей, поскольку последние уступают им по большинству эксплуатационных параметров. А в некоторых случаях ферритные хромистые стали оказываются незаменимыми.

Соответствие стали AISI 430 действующим государственным эпидемиологическим и санитарным нормативам и правилам подтверждено заключением № 77.95.5.140.П.14626.9.00 Департамента санитарно- эпидемиологического надзора РФ от 25.09.2000 года. Этот документ является базовым и создаёт реальные перспективы для расширения использования AISI 430 в других направлениях перерабатывающей и пищевой отраслей:

в производстве масел и жиров;
в хлебопечении;
в пивобезалкогольной промышленности;
в мясопереработке и колбасном производстве;
при производстве кондитерских изделий;
при изготовлении пищевых полуфабрикатов и продуктов быстрого приготовления.

Нержавеющая сталь AISI 304

Стали марок AISI 304 и 304L (по американскому классификатору ASTM A240) и их прямые российские аналоги 08Х18Н10 и 03Х18Н11 (по ГОСТ) являются самыми распространёнными и наиболее универсальными хромоникелевыми высоколегированными коррозионностойкими аустенитными сталями, находящими применение практически во всех отраслях материального производства, как в государствах СНГ, так и по всему миру. Популярность и востребованность этой стали обусловлены, при демократичной цене, её отличной стойкостью к окислению и коррозии, хорошей свариваемостью, уникальным сочетанием механических свойств и особенностями химического состава. В связи с тем, что межкристаллическая коррозия AISI 304 идёт только при высокотемпературном нагреве, эту марку особо рекомендуется использовать в условиях пониженных и сверхнизких температур. Сталь AISI великолепно полируется и надолго сохраняет эстетичный вид, что очень важно при изготовлении из неё архитектурных, строительных и дизайнерских конструкций, предметов интерьера и металлической мебели.

ОСНОВНЫЕ СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ СТАЛИ AISI 304

Трудно найти современную область деятельности, где бы в той или иной степени не применяласьсталь AISI 304 или 0818Н10. Из неё, в частности, повсеместно изготавливают:

приёмники и оборудование для производства и транспортировки агрессивных химических реактивов и лекарственных препаратов;
детали и элементы установок по производству жидких и пастообразных продуктов питания (кремов, кваса, вина, молока и пр.), а также для их транспортировки;
варочное кухонное оборудования и бытовые столовые принадлежности.
и др.

Кроме того, AISI 304 служит основным материалом для многих единиц лабораторных научных приборов, криогенных агрегатов, формовочных плит, опорных элементов и т. п.

Химический состав и дифференциация стали марки AISI 304

Стандарт ASTM A240 регламентирует химический состав стали AISI 304 следующим образом:

углерод - не более 0,08% (AISI 304L - 0,03%);
марганец - не более 2%;
фосфор - не более 0,45%;
сера - не более 0,03%;
кремний - не более 0,75%;
хром - 18,0 - 20,0%;
никель - 8,0 - 10,5% (AISI 304L - до 12%);
азот - 0,1%.

Притом, что оба материала относят к жаропрочным стойким к коррозии сплавам, их химический состав разнится. Процентное содержание хрома практически одинаково (16 % — AISI 430 и 18 % — AISI 304). А вот никель представлен в разном процентном отношении, что обусловливает тот факт, что AISI 304 относят к классу высоколегированных нержавеющих сталей, с высоким содержанием никеля, а AISI 430 — является бюджетной легированной нержавейкой (никель менее 1 %).

Другие добавки в сплавах также оказывают влияние на сходство и отличие AISI 304 от AISI 430.

Разный процент углерода в сплавах оказывает влияние на технологичность. Снижение его процента приводит к повышению свариваемости, и более лёгкой обработке.
Хром, отвечающий за стойкость к коррозии, в обоих металлах добавлен в равном процентном отношении, поэтому данное свойство у них идентично.
Наличие в составе сплава AISI 430 титана повышает его прочность и стойкость к большим температурам.
Кремний и магний есть в обоих сплавах, но мало влияют на их свойства.

Полный химический состав сталей см. табл.

Марки	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Fe
AISI 304						18,0-20,0	8,0-10,5	Остальное
AISI 430						16,0-18,0	—	Остальное

Сфера применения

Практика показывает приоритетную продукцию:

AISI 304: печное оборудование, трубы для транспортировки растворов кислот и пара, теплообменники и коллекторы, электроды автомобильных свечей зажигания, детали сварочных и теплоэнергетических систем, сосуды химической отрасли. Допустимая температура эксплуатации – до шестисот градусов. Химическая агрессивность окружающей среды должна быть в пределах средних значений, для максимальных величин – есть другие решения.
AISI 430: крепежные и вспомогательные детали различных аппаратов и приспособлений, эксплуатируемых в сочетании с умеренными растворами кислот и солей. Так же её часто можно встретить в быту: кухонная утварь и части кухонной и ванной техники.

Сравнение AISI 430 и AISI 304 позволяет выбрать наиболее подходящий материал. Некоторые источники не выделяют между этими материалами особо разницы, что неверно. Произвольная замена может иметь неприятные последствия, выраженные в дефектах конструкции – вплоть до неустранимого несоответствия.

Свойства сплавов AISI 304 и 430 в зависимости от химического состава

AISI 304 отличается прекрасной свариваемостью, легко обрабатывается (сварка и ковка). Но показатель твёрдости меньше. Хотя для применения этот вариант и дороже (за счёт наличия никеля), AISI 304 незаменима для производства конструкции, к которым предъявляют высокие требования по технологичности.

AISI 430 подвержена более сложным типам сварки, и её не подвергают упрочнению.

Чтобы понять, чем отличается AISI 304 от AISI 430, необходимо также обратить внимание на их магнитные свойства. Так, AISI 304 относится к немагнитным сплавам – аустеничный класс, а AISI 430 представляет класс ферритов.

Кроме основных качеств, сплавы отличаются и другими свойствами.

Высокая прочность и долговечность, возможность изготавливать детали и конструкции для эксплуатации в агрессивных средах.
AISI 430 обладает большей стойкостью к воздействию кислотных и щелочных сред.
Оба металла характеризуются низким коэффициентом термического расширения.
Внешне они отличаются оттенками поверхности — AISI 304 желтоватым, а AISI 430 – бело-голубым.

Стандарты нержавеющей стали

На разные виды нержавеющей стали в нашей стране имеются государственные стандарты. Именно они определяют качество продукции из этого материала. Нержавеющая сталь ГОСТы имеет различные. Определенные стандарты качества разработаны для тонкого листового проката, для проволоки, для толстого листового проката и для труб из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь характеристики имеет разные. Она благодаря своим химическим и физическим параметрам с легкостью противостоит образованию каррозийного налета. Этот материал был разработан для использования в местах, где есть разные условия среды. Благодаря своей жаропрочности и прочности сталь не вступает в реакцию с веществами, которые есть в окружающей среде.

Кислоты, возникающие в результате горения топлива

Серная кислота образуется при взаимодействии серного ангидрида SO3, содержащегося в отходящих газах теплогенераторов, особенно, работающих на дизельном топливе, и паров воды:

Азотная кислота. При взаимодействии диоксида азота, выделяемого в процессе горения и образующихся при этом паров воды, образуется азотная кислота:

2NO2+ H2O HNO3+ HNO2

Угольная кислота образуется в результате взаимодействия растворимого в воде углекислого газа и водяного пара:

Процентное содержание химических соединении в продуктах горения

Вид топлива	NO2 (диоксид азота)	SO3 (оксид серы)	CO2 (диоксид углерода)	W (влажность)
Древесина	0.5%	—	90%	6%
Природный газ	—	—	90%	10%
Дизельное топливо	—	3%	90%	10%
Уголь	1%	3%	90%	6%

Основные «Дымоходные» стали

Сталь AISI316 (в том числе AISI316L и AISI316Ti) — аустенитная сталь, на сегодняшний день лучший и оптимальный материал для использования в производстве систем дымоотведения. Она пригодна для эксплуатации в широком температурном диапазоне, стойка к большому количеству концентрированных кислот. Это делает её универсальной практически в любых системах отопления и для любого вида топлива. Эта сталь незаменима в дымоходах для конденсационных котлов, является оптимальным вариантом для дымоотведения дизельных и газовых аппаратов. Сталь AISI316 высокопрочная, устойчивая к коррозии, пластичная и жаростойкая. Достоинства стали заключаются в добавлении молибдена и большем содержании хрома и никеля. Она не коррозирует при воздействии агрессивного конденсата (в основном, водяные пары, соединенные с серой, содержащейся в топливе, с образованием серной кислоты) дымовых газов даже при высоких температурах. Выдерживает длительную тепловую нагрузку до 600°С, а краткосрочно до 900°С. Это позволяет давать на свои дымоходы гарантию до 15 лет. У AISI 316 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI310 — аустенитная сталь, имеет в составе большое содержание хрома и никеля, придающих стали превосходное сопротивление окислению, относится к классу жаропрочных, жаростойких сталей. Такие стали способны довольно длительное время работать при температуре до 1000°С без изменения геометрии, прочностных характеристик и внешнего вида. Рациональнее всего ее использовать в дымоходах для отопительных аппаратов, работающих на дровах, угле, коксе и т.п. AISI310 незаменима для дымоотведения от высокотемпературных пиролизных агрегатов, газопоршневых, дизельгенераторных и т.п. установок. У AISI310 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI304 — аустенитная сталь, обладающая хорошими кислотостойкими свойствами при использовании в сухом режиме на низкотемпературных (до 250°С) тепловых агрегатах и бытовых котлах, прекрасно справляется со слабо- и среднеагрессивными средами, активно используется при производстве вентиляционных каналов в медицинских и детских учреждениях, на пищевых и косметических производствах. Надежно работает при высоких температурах применения (до 600°С) в сухом режиме в агрегатах с малоагрессивными средами.

Незаменима при производстве гарантированно качественных видов крепежей, монтажных, несущих и декоративных изделий. У AISI304 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI321 — аустенитная марка стали, содержащая хром и никель с добавлением титана. Обладает отличными показателями устойчивости к коррозии и высоким температурам, но недостаточно стойка к воздействию серосодержащих сред. Хорошо работает в длительном режиме при температурах в диапазоне 600-800°С, но в сваренном состоянии сталь не должна применяться в кислых агрессивных средах с высокими показателями. У AISI321 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI444 — ферритная марка стали, благодаря легированию молибденом, стабилизацией титаном и ниобием и достаточно высоким (18%) содержанием хрома имеет отличные антикоррозионные свойства. Коррозионная стойкость для слабоагрессивных сред сопоставима с аустенитными сталями класса AISI316/316L. Эти свойства делают её идеальным бюджетным материалом дымоходов для низкотемпературных котлов, коаксиальных котлов для поквартирного отопления и т.п. Выраженная потеря прочности происходит после 450°С. Жаростойкость ниже, чем у AISI430 и AISI439. У AISI444 присутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI439 — ферритная сталь без содержания никеля, стабилизирована титаном. Обладает высокой общей коррозионной стойкостью. Общая коррозионная стойкость стали во многих средах сравнима со стойкостью аустенитных сталей AISI321, AISI304. Сталь устойчива против коррозии на воздухе, окислению при высоких температурах, в растворах многих щелочей и в большинстве органических кислот. Дополнительными преимуществами является то, что сталь AISI439 нечувствительна к коррозионному меж- кристаллическому разрушению в температурном интервале 500-800°С. У AISI439 присутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI430 — ферритная сталь, относится к нержавеющим жаростойким сталям общего применения с довольно низкими показателями. Они находят применение в областях с мягко коррозийной средой или там, где требуется жаростойкость в умеренных температурах (< 450С°). У AISI430 присутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI409 — стабилизированная титаном ферритная хромистая коррозионностойкая сталь общего применения. Сталь AISI409 применяется только в нейтральных средах. Свыше 500°С жаропрочные свойства быстро деградируют. У AISI409 присутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI201 — сталь AISI201 (или j4), легирована хромом, никелем, марганцем, медью и азотом, обладает неплохой коррозионной стойкостью в органических, кислотных и других слабоагрессивных средах. Однако AISI201 (j4) не рекомендуется использовать для производства кислотостойких дымоходов, рассчитанных на сопротивление различным агрессивным факторам в течение длительного периода времени и при циклических воздействиях. Благодаря содержанию никеля в стали (1-2%) у AISI201 отсутствуют магнитные свойства. Применяется при производстве бюджетных видов наружного контура сэндвич труб, крепежа, монтажных, несущих и декоративных элементов.

Из какой нержавейки выбрать дымоход?

В случае, когда предстоит выбрать марку стали для дымохода либо печи, именно AISI 430 подойдет как нельзя кстати. В отличие от 304 нержавейки она меньше подвержена деформационным процессам при нагревании. Что касается показателей жаропрочности, то они у обеих марок одинаковы. Для того чтобы изделия прошли термообработку, достаточно затопить печь.

Если подвести итог написанному выше, то становится понятным, что и бак из 430 нержавейки может служить долго, если использовать металл большей толщины и произвести термообработку емкости. Однако это приведет к увеличению стоимости бака для воды. Поэтому, чтобы сэкономить и при этом стать обладателем качественного товара, бак лучше заказать из стали AISI 304, тогда как печи и дымоходы покупать лучше те, что изготовлены из стали AISI 430.

Свойства 304 316 стали

И тем не менее, несмотря на несущественные, казалось бы, изменения в химическом составе сплава, свойства 316 значительно отличаются от 304 по некоторым показателям.

Благодаря легированию молибденом, сплав 316 приобретает способность противостоять коррозионным поражениям типа щелевым и питтинговым. Особенно при прямом контакте конструкций из данного сплава в таких агрессивных средах, как кислотные пары, соединения хлора, морская вода (холодная). Общеизвестно, что питтинговая (точечная) коррозия, поражающая избирательно в труднодоступных местах, особенно опасна для конструкций. Поэтому для конструкций, которые эксплуатируются в подобных условиях, даже не поднимается вопрос — aisi 304 aisi 316 что лучше, настолько это очевидно. Это же касается конструкций и изделий, эксплуатация которых проходит в условиях соприкосновения с парами многих кислот — муравьиной, фосфорной, уксусной, борной, щавелевой, серной или молочной.

При сравнении стали aisi 304 316 понятно, что сплав AISI 316 имеет существенно высокие эксплуатационные свойства и технологические характеристики, включая прочностные показатели. Причём, что особенно важно при эксплуатации конструкций из 316, эти свойства сохраняются в течение всего времени службы, и не меняются даже при температуре, стремящейся к нулю ˚С.

Сталь 316 имеет большую, по сравнению с 304, прочность, а также намного большее сопротивление ползучести при более высоких температурных режимах эксплуатации. Это отличие 316 от 304 обусловлено добавкой молибдена.

За счёт высокого уровня сопротивления коррозийным образованиям, и неподверженности окислению, aisi 316 характеризуется физическими свойствами, которые практически ничем не отличаются от свойств aisi 304 (незначительное увеличение плотности мало влияет на эксплуатационные свойства).

Коррозия металла

В серной кислоте: при повышении концентрации серной кислоты свыше 55% наблюдается коррозия железа. В 95-98 процентной серной кислоте при нормальной температуре хорошей устойчивостью обладают хромистые стали (с содержанием хрома около 17%) с небольшой добавкой молибдена.

В азотной кислоте: малоуглеродистые стали не обладают достаточной устойчивостью в растворах азотной кислоты. При повышении концентрации HNO3 до 35 — 40% коррозия малоуглеродистых сталей в азотной кислоте увеличивается. При концентрации азотной кислоты, близкой к 100%, она становится окислителем. При коррозии железа катодными деполяризаторами являются молекулы азотной кислоты и нитрат-ионы. Устойчивость в азотной кислоте хромистых сталей повышается, если в их состав вводить никель и молибден.

В угольной кислоте: интенсивность протекания электрохимической коррозии зависит от наличия кислорода, водородного показателя pH и присутствия угольной кислоты. Кислородная коррозия стали в присутствии угольной кислоты протекает практически без замедления: поступление кислорода к поверхности металла с течением времени не уменьшается и коррозия под действием его продолжается с неизменной скоростью. Несмотря на то, что коррозия с выделением водорода составляет всего лишь 2,5 — 4 % общей скорости разрушения, большинство случаев коррозии стального оборудования обусловлено ею, так как в присутствии угольной кислоты создаются условия, благоприятствующие протеканию кислородной коррозии.

Читайте также: