Сталь с 300 характеристики
Обновлено: 17.05.2024
У данных коррозионностойких нержавеющих сталей присутствует общая черта - содержание молибдена, никеля, ниобия, титана и др., определяющее свойства стали. Главное влияние на поведение в обслуживании и механические свойства различных типов оказывает соотношение этих элементов. Для того, чтобы сталь служила успешно и долго необходимо тщательно подойти к выбору марки нержавеющей стали. Высокие качества стали позволяют увеличивать ее применение во многих отраслях промышленности.
Нержавеющие стали по своей микроструктуре делятся на 5 основных категорий:
- аустенитные;
- ферритные;
- дуплексные;
- мартенситные;
- жаропрочные.
Аустенитные - не магнитные и в дополнение к хрому содержат никель (обычно на уровне 18%), который увеличивает сопротивление коррозии.
Эта группа нержавеющих жаропрочных сталей с повышенным присутствием никеля (10% - 20%) и хрома (20% - 25%) имеет лучшее сопротивление к окислению при высоких температурах и может применяться в частях печей, топках, муфельных печах. Это самая широко используемая группа нержавеющих сталей.
Ферритные - магнитные, имеют низкое содержание хрома (в основном на уровне 13% - 17%) и содержание углерода.
Дуплексные - имеют смешанную, ферритно-аустенитную структуру. Содержание никеля изменяется от 4.5% до 8% и хрома от 18% до 28%. Дуплексные сорта находят свое применение в средах, где имеет место высокое содержание хлорида.
Мартенситные - магнитные, содержат обычно 12% хрома и умеренный уровень углерода. Они упрочняются закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям и поэтому находят применение, главным образом, в изготовлении режущих инструментов, столовых приборов и общем машиностроении. Состав упрочненных сталей имеет содержание хрома 17% и дополнен ниобием, медью и никелем. Эти стали могут быть укреплены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов и космических компонентов.
Жаропрочные - используются для изготовления изделий, подвергающихся воздействию температур 5500С - 8000С.
Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95% всех используемых нержавещих сталей.
Характеристики марок сталей
Легирование стали разными химическими элементами и в разных сочетаниях приводит к появлению видов сталей, объединяемых в группы:
- хромистые (стали группы 400);
- хромо-никелевые (стали группы 300);
- хром-никель-молибденовые (стали группы 300);
- хром-никель-марганцевые (стали группы 200 — 201, 204 и т.д.).
Стали группы 200
В последнее время в связи с резким ростом цен на никель на рынок активно продвигаются нержавеющие стали легированные хромом, никелем и марганцем. Эти стали разработаны как альтернатива хромо-никелевым сталям группы 300, особенно сталям AISI 304/304L (08Х18Н9). Основными производителями данных сталей являются Индия, Китай и Япония.
Стали группы 200 разработаны только для определенной сферы применения. Такие стали содержат хром (15.5%-19%), никель (1.0%-5%), марганец (3.0%-10.0%) и, некоторые стали, медь. В отожженном состоянии такие стали сохраняют аустенитную структуру (свойственную хромо-никелевым сталям группы 300), высокую прочность, формуемость и свариваемость. Коррозионная стойкость в умеренно агрессивной среде — хорошая. В специальной литературе отмечается, что марганцевый аустенит значительно сильнее подвержен деформационному упрочнению, чем никелевый, то есть при механической обработке (деформации) такие стали упрочняются значительно сильнее, чем стали группы 300.
Рекомендуемые сферы применения: кухонная посуда,кухонные приборы, сушилки для стиральных машин, посудомоечные машины, мебель, телефонные будки, автомобильные аксессуары (в странах, где не применяются противогололедные реагенты), кузова, вагоны, упаковочное оборудование, корпуса оборудования для производства алкоголя (не спирта) и безалкогольных напитков, резервуары для холодной и горячей воды. Вместе с тем, стали группы 200 не рекомендуют использовать для наружного применения (внешний дизайн), а также для производства резервуаров для хранения кислот и других агрессивных веществ.
Стали группы 300
Хромоникелевые нержавеющие стали в зависимости от внутренней микроструктуры структуры подразделяются на аустенитные, аустенито-мартенситные и аустенито-ферритные. Структура этих сталей зависит от содержания углерода, хрома, никеля и других элементов. Такие стали используются в машиностроении, химической промышленности, пищевой промышленности, ракетостроении, судостроении, медицине и авиации.
Поскольку именно стали группы 300 являются наиболее часто применяемыми сталями, мы не станем подробно описывать известные всем вещи. Остановимся только на легировании стали титаном (Тi), что связано с борьбой против так называемой межкристаллитной коррозией.
Для уменьшения склонности сталей к МКК в их состав вводят сильные карбидообразующие элементы — титан или ниобий — в количестве, равном пятикратному содержанию углерода. В этом случае образуются карбиды типа TiC и NbC, а хром остается в твердом растворе.Что же такое межкристаллитная коррозия? Нагрев сталей, содержащих большое количество хрома, в интервале 400-800°С приводит к выделению в пограничных зонах зерен карбидов хрома Cr23C6 и обеднению в связи с этим указанных зон хромом ниже 12%-ного предела. Это вызывает снижение электрохимического потенциала пограничных участков аустенитного зерна иих растворение в коррозионной среде. Коррозионное разрушение имеет межкристаллитный характер, приводит к охрупчиванию стали, и называется межкристаллитной коррозией (МКК).
Другим способом борьбы с МКК является производство нержавеющих сталей с минимальным (менее 0.04%) содержанием углерода (С). В таких сталях (пример, AISI 304L, 316L) образование карбидов хрома Cr23C6 резко ограничено из-за малого количества углерода.
Также хочется отметить, что стали группы 300, в противовес общему мнению, могут иметь магнитные свойства, особенно после механической обработки и деформации, а также при медленном охлаждении после высокотемпературного нагрева или выдержке в области температур от 400 до 900 градусов Цельсия.
Марка стали AISI 304
Краткая характеристика стали
Сталь с низким содержанием углерода, аустенитная незакаливаемая, устойчивая к воздействию коррозии, немагнитная (если была подвергнута холодной обработке) в условиях слабого намагничивания. Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллической коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается полировке.
Марка стали AISI 321
Краткая характеристика стали
Сталь хромоникелевая с добавкой титана(Ti), аустенитная незакаливаемая, немагнитная, особенно рекомендуется для изготовления сварных конструкций и для использования при температурах между 400°С и 800°С, устойчива к коррозии.
Стали группы 400
Хромистые коррозионностойкие стали применяют трех типов: с 13%, 17% и 27% хрома. Такие стали практически не содержат, кроме хрома, никаких легирующих элементов.
При этом содержание углерода в сталях с 13% хрома может меняться в зависимости от требований. Стали с низким содержанием углерода (08Х13, 12Х13) пластичны, хорошо свариваются и штампуются. Их применяют для изготовления деталей, испытывающих ударные нагрузки (клапаны гидравлических прессов) или работающих в слабоагрессивных средах (лопатки гидравлических и паровых турбин и компрессоров). Рабочая температура до 450 градусов Цельсия. Стали 30Х13 и 40Х13 обладают высокой твердостью и повышенной прочностью. Эти стали используют для изготовления карбюраторных игл, пружин, хирургических инструментов. Высокохромистые стали (12Х17, 15Х25Т, 15Х28) обладают более высокой коррозионной стойкостью и часто используются как окалиностойкие. Легирование титаном (15Х25Т) необходимо для повышения сопротивляемости межкристаллитной коррозии. Сталь 08Х17Т жаростойка до 900 градусов Цельсия и применяется в теплообменниках.
Стали группы 400 (хромистые) из-за более низкой коррозионной стойкости не рекомендованы для применения в пищевой промышленности. Наиболее часто встречающееся применение таких сталей — оборудование для общественного питания (торговое оборудование, раздаточные и т.д.).
Марки нержавеющей стали
Нержавеющая сталь может быть применена в различных сферах промышленности, все зависит от выбранного вида.
Востребованные марки
В сталелитейной промышленности отечественные производители занимают особое место. Самые востребованные марки имеют отечественные аналоги.
Серии 300 и 400 являются наиболее распространенными, так как они отличаются особенно высоким качеством, устойчивостью к коррозии, не поддаются негативному воздействию и имеют наиболее высокие показатели пластичности и прочности.
В последнее время в один ряд с этими марками становится 200-серия, так как качество изделия довольно высокое, а цена более приемлема.
300-я сталь
Это серия является одной из наиболее распространенных и востребованных нержавеек. Благодаря своим характеристикам у нее чрезвычайно широкий круг потребителей.
AISI 316
Эта разновидность по своему составу аналогична 304, но при производстве добавляется молибден. Он в разы повышает устойчивость материала к агрессивному и коррозийному воздействию, что значительно отражается на стоимости, российский аналог aisi 316 имеет более привлекательную цену.
Эта нержавейка применяется в судостроении, нефтегазовой и химической промышленности.
Актуальные цены 2022 года от поставщиков
AISI 316 T
При производстве в эту сталь добавляется малая часть титана. Это значительно повышает прочность, устойчивость к негативному воздействию. В основном используется в пищевой, газовой и химической промышленностях.
AISI 304
Этот вид нержавейки подходит для использования во многих сферах промышленности. Но ее чаще всего использует в пищевой отрасли. Этому способствует высокая устойчивость к негативному воздействию и легкость сварочных работ.
AISI 321
Для этой нержавейки характерно повышенное содержание титана, что способствует наиболее высокой прочности изделия. Такая сталь способна выдержать температуру до 800 градусов. Наиболее часто применяется при изготовлении фитингов и бесшовных труб.
Сталь 400-й серии
Этот вид стали имеет более узкий ассортимент разновидностей нежели 300 серия. Ценовая категория изделий значительно ниже, что обусловливается отсутствием дополнительных элементов кроме хрома.
Сталь обладает высокими характеристиками пластичности и легко поддается сварочным работам.
AISI 430
Для этой стали характерные особые пропорции хрома и углерода. Благодаря этому она очень пластична и прочна. К тому же устойчива к воздействию влаги и перепадам температур. Наиболее востребована в нефтегазовой промышленности. Может быть использована при отделочных работах.
Сталь 200-й серии
Марка этой стали приближается по популярности к 300-й и 400-й, так как обладает высокими характеристиками и более приемлема в цене.
AISI 201
Наиболее доступной эта сталь стала благодаря замене никеля на марганец или азот. Но благодаря выгодному соотношению химического состава не уступает в качестве более дорогим маркам.
Нержавейка применяется в пищевой и химической промышленности. Пригодна для изготовления труб круглой формы, использующихся для конструкций перил.
Характеристики нержавеющей стали
Нержавеющая сталь (или нержавейка) представляет собой сложнолегированную сталь, которая стойко противостоит коррозии в агрессивных средах(кислотная, серосодержащая), или атмосфере. Состав нержавеющей стали содержит минимум 12 процентов хрома, образующего на поверхности металла специальную защитную пленку из оксида хрома. Именно благодаря ее инертности нержавеющие стали становится коррозионностойкой. Если под воздействием химических сред или механических повреждений пленка разрушается, то нержавеющий металл теряет свою коррозийную стойкость. Но зато под воздействием кислорода эта пленка снова может восстанавливаться. Благодаря этим свойствам нержавеющая сталь быстро завоевала популярность на рынке металлопроката.
Рассмотрим характеристики и виды нержавейки:
Аустенитные хромоникелевые стали, с содержанием 15-26% хрома и 5-25% никеля, с не большим добавлением молибдена (2-6%), имеют высокие технические характеристики:
- повышенная коррозийная стойкость,
- устойчивости к агрессивным средам,
- высокая прочность,
- так же этот вид отличает отличная пластичность.
Это самая широкая и востребованная группа этой категории стали. К этому виду относятся нержавеющие стали 300 ой серии: aisi 304, aisi 316, aisi 316T, aisi 321.
Ферритные хромистые стали с низким содержанием углерода (0,2%) и с высоким содержанием хрома (12-27%), имеют высокую коррозийную стойкость в разных кислотных средах. Это стали 400 ой серии: aisi 430 и aisi 201. Хоть ферритные хромисты это довольно узкая серия нержавеющей стали, но достаточно востребованная для изготовления оборудования пищевой и легкой промышленности.
Мартенситно-ферритные стали содержат низкую долю хрома и углерода, (10-13%) и (0,2-1,0%) соответственно. За счёт дополнительной термообработки, эти стали становятся более прочные, что позволяет изготавливать из них детали, которые будут подвергаться длительным механическим нагрузкам в слабоагрессивной среде. Уникальные свойства в совокупности с доступной ценой делают материал данной марки довольно популярным на российском рынке.
Виды стали 300 группы:
Хромоникелевые нержавеющие стали этой группы по своему химическому составу делятся на аустенитные, аустенитно-ферритные и аустенитно-мартенситные. Химический состав этих сталей зависит от добавления углерода, никеля, хрома и титана. Это самая универсальная и большая группа. Не имеет магнитные свойства, только если не подвергалась холодной механической обработке, при низких температурах сохраняется высокая прочность, поддаётся легко сварке и полировке.
Представим более широко востребованные марки нержавеющей стали этой группы:
Нержавеющая сталь AISI 304 (08Х18Н10).
316 сталь это та же 304 сталь, но из-за добавления молибдена у неё, более улучшенные технические показатели. Она лучше противостоит коррозии, более устойчива в агрессивных кислотных средах, чем аналогичные марки этой группы. Технические свойства не меняются при более высоких температурах. Нержавеющая сталь данного вида получила широкое применение при изготовлении изделий применяемых в химической промышленности, а так же оборудования, которое может противостоять морской атмосфере и воде.
Нержавеющая сталь AISI 316T (10Х17Н13М2Т).
Эта сталь содержит наличие титана, которое превосходит содержание углерода почти в 5-ть раз. Поэтому детали, получаемые из такой стали очень прочны, они более устойчивы к высоким температурам и к ионам хлора. Нержавейка aisi 316 T используется для сварных конструкций, лопастей газовых турбин, в химической и пищевой промышленности. Легко поддаётся сварке и обладает доступной стоимостью, в сравнее с аналогами.
Нержавеющая сталь AISI 321 (12-08Х18Н10Т).
Это хромоникелевая сталь, с добавлением титана, из-за высокой устойчивости к коррозии востребована при изготовлении бесшовных труб, и разнообразных трубопроводных фитингов — отводов, тройников, переходов и фланцев. Легко поддаётся сварке, немагнитная сталь, устойчивая к более высоким температурам (до 800 градусов), при этом её механические характеристики не меняются.
Виды стали 400 группы:
Стали этой группы представлены в узком диапазоне, но всё же это довольно востребованная, для определённых целей. Это хромистые нержавеющие стали с довольно высоким содержанием хрома. Кроме этого химического элемента, стали 400 ой группы почти не содержать не каких других легирующих элементов. Эта группа нержавеющей стали, из-за низкого содержания углерода пластична, и хорошо сваривается. Рассмотрим основные марки, продажу которых осуществляет компания Элит Металл:
Нержавеющая сталь AISI 430 (12Х17).
Эта марка нержавеющей стали довольно новая, но постепенно завоёвывающая позиции по отношению к 300 и 400 группам. В ней дорогой никель, что бы ни терять аустенитную структуру металла, частично заменён на марганец и азот. Такой сбалансированный химический состав не уступает по качеству и свойствам аустенитным нержавеющим сталям марок aisi 304 и aisi 321:
- высокая коррозийная стойкость,
- хорошая свариваемость,
- легкость в полировке и деформации (гнутью),
- значительная разница в цене по сравнению с аналогичными видами,
Все эти характеристики обеспечивают нержавейки aisi 201 высокую популярность у конечного потребителя. Она применяется в медицинской и пищевой промышленности. Так же широко эта сталь используется при изготовлении круглой и профильной трубы. Из которой в свою очередь изготавливают разнообразные перила, поручни и ограждения. Более подробная информация о технических характеристиках и свойствах каждой марки находится на официальном сайте интересующего вас производителя.
Читайте также: