Супер аустенитная нержавеющая сталь

Обновлено: 05.05.2024

Нержавеющий крепеж получил свое название от нержавеющей стали, используемой для его производства. В соответствии с современным международным стандартом ISO 3506 и его российским аналогом ГОСТ Р ИСО 3506, при изготовлении крепежа используются три класса нержавеющей стали: аустенитная, мартенситная и ферритная. Марки нержавеющей стали, содержащиеся в каждом из этих классов, имеют различия в своем химическом составе, характеристиках и условиях использования в агрессивных средах. Для большей их части фиксируется существование аналогичных марок из широко применяемых национальных стандартов: российский ГОСТ, немецкий DIN, американский AISI. Все данные марки определяются в качестве взаимозаменяемых в процессе подбора крепежных изделий.

Аустенитная сталь является наиболее популярным и универсальным классом нержавеющей стали. Благодаря концентрации в материале таких химических элементов как хром и никель он может хорошо противостоять коррозионным процессам в морской воде, щелочах, кислотах и других агрессивных средах, а данный класс нержавейки теряет магнитную характеристику. Если в нержавеющей стали присутствует титан и ниобий, то она называется стабилизированной. Это определяет структуру стали в качестве стабилизированной и не подвергающейся межкристаллической коррозии, возникающей, например, в агрессивных средах при высоких температурах. Аустенитная сталь используется во многих отраслях, в зависимости от определенных марок, являющихся составляющими данного класса.

Марки аустенитной стали

Повышенное содержание серы определяет эту марку в качестве материала с меньшей стойкостью к коррозии по сравнению с остальными. Однако ее основные преимущества заключаются в высокой износостойкости и твердости. Она служит в качестве материала для изготовления элементов для машиностроительной отрасли или соединений подвижного типа (штифтов, шплинтов, шайб обычных и пружинных, некоторых саморезов). Предназначением крепежа из марки А1 является эксплуатация в средах, характеризующихся сухостью и слабой агрессивностью. Необходимо учитывать недостаточность устойчивости к коррозии в кислотах или средах, содержащих хлор (морской воде, бассейнах и др.).

Является наиболее распространенным и универсальным видом нержавеющей стали, которая имеет название «пищевая сталь». Такое название обусловлено ее популярностью в процессе производства приборов для столовой и посуды. Данный вид нержавейки может применяться во влажных помещениях, в воде, на улице, в определенных видах щелочей и кислот, имеющих низкую концентрацию. Марка стали не может использоваться в высоких концентрациях солей или кислот. Сферой применения являются пищевая, машиностроительная промышленности и приборостроение.

В качестве ее основания выступает марка стали А2. Химический состав может состоят также из титана, ниобия или тантала, что обусловливает повышение коррозионной стойкости при температурах, превышающих 350°C, в которых А2 может характеризоваться появлением признаков коррозии. Крепеж из марки А3 не имеет достаточной распространенности в связи с тем, что актуальность ее применения возникает исключительно при высоких температурных показателях, где в большем количестве используются крепежи из мартенситных жаропрочных сталей.

Отличается по структуре от марки А2 наличием в ней молибдена, существенно повышающего стойкость к коррозии в кислотах и средах, содержащих хлорный элемент (морской воде, бассейнах). По всем другим параметрам эти марки имеют аналогию между собой, поэтому крепеж, изготовленный из марки А4, может стать заменой крепежу из марки А2. Также он может применяться в отрасли с эксплуатационными условиями более агрессивного характера: судостроении, химической, бумажной, атомной промышленности, нефтегазовой отрасли. Стали марки А4 получили название кислотоупорных.

Показатели этой стали являются самыми лучшими среди всех марок аустенитного класса. Химический состав А5 может быть дополнен титаном, ниобием или танталом. Это способствует существенному повышению коррозионной стойкости при температурах, превышающих 350°C, где обычные марки А4 могут характеризоваться появлением признаков коррозии и снижением прочности. Выпуск крепежа осуществляется исключительно в закаленном виде и представляет собой наиболее дорогую и редкую замену марки А4.

Марка стали по ГОСТ Р ИСО 3506	Аналоги по DIN	Аналоги по ГОСТ	Аналоги по AISI
А1	1.4305	12Х18Н9	302
A2	1.4301 1.4306 1.4303	08Х18Н10 04Х18Н10 03Х18Н11 06Х18Н11 03Х18Н12	304 304L 305
А3	1.4541	08Х18Н10Т 12Х18Н9Т 12Х18Н10Т	321
А4	1.4401 1.4404 1.4436	03Х17Н14М3	316 316L 319
А5	1.4571	08Х17Н13М2Т 10Х17Н13М2Т 10Х17Н13М3Т	316Ti

Прочностные характеристики нержавеющей стали

Изделия, выполненные из нержавеющей стали, аналогично изделиям из углеродистой стали, характеризуются определением его посредством так называемых классов прочности и классов твердости. Регламентация прочности у нержавеющих крепежных изделий осуществляется в соответствии с международной стандартной нормой ISO 3506 (ГОСТ Р ИСО 3506 в РФ).

Прочностные характеристики нержавеющих болтов, винтов и шпилек

Марка стали	Класс прочности	Условный предел текучести, МПа	Предел прочности на разрыв, МПа
с А1 по А5	50	210	500
	70	450	700
	80	600	800
	60	410	600

Маркировка, наносимая на изделия, позволяет быстро определить материал и класс прочности.

Прочностные характеристики нержавеющих гаек

Марка стали	Класс прочности		Пробная нагрузка, МПа
Марка стали	Гайки	Низкие гайки	Гайки	Низкие гайки
с А1 по А5	50	025	500	250
	70	035	700	350
	80	040	800	400

Категория низких гаек включает модели гаек с высотой, варьирующейся в диапазоне от 0.5D до 0.8D (при этом первое значение включается в диапазон, а второе нет), где D является диаметром резьбы гайки. Обычные гайки определяются в качестве гаек с высотой от 0.8D (включительно).

В табличных данных пробная нагрузка определяется в качестве безопасной нагрузки, снятие которой не приводит к образованию остаточной деформации у гайки. Низкие гайки имеют меньший показатель данного параметра по сравнению с обычными гайками.

Производство маркировки класса прочности и марки нержавейки осуществляется по аналогии с болтами из нержавеющих материалов. Также можно говорить о маркировке материалов гаек в альтернативном варианте, предусматривающей совершение среза (бороздок) на кромках, размещенных по сторонам. А2 – является одним рядом бороздок, А4 – двумя рядами.

Прочностные характеристики нержавеющих установочных винтов

В указаниях прочностных характеристик монтажных винтов, изготовленных из нержавеющей стали, не подлежит применению такое понятие как класс прочности. В качестве основного механического параметра выступает класс твердости. Маркировать установочные винты не обязательно, в связи с отсутствием необходимого поверхностного участка для нанесения обозначения в наиболее частых случаях. Распознавание марки и класса твердости без требуемой документации станет чрезвычайно сложной задачей.

Шкала твердости	Класс твердости
	12H	21H
	Единицы твердости
По Виккерсу HV	от 125 до 209	не менее 210
По Бринелю НВ	от 123 до 213	не менее 214
По Роквеллу HRB	от 70 до 95	не менее 96

Стойкость к коррозии нержавеющей стали

Способность к сохранению антикоррозионных характеристик у нержавеющей стали имеется только в случае наличия кислорода, который способствует образованию на поверхности нержавейки защитного оксидного слоя хрома (оксидной пленки хрома). Данный слой характеризуется способностью изолирования металлической поверхности и препятствует воздействию стали с агрессивными веществами. Наличие кислорода всегда приводит к самовосстановлению слоя, однако в результате повреждения или разрушения оксидного хромового слоя происходит коррозионный процесс. Коррозия нержавеющей стали может быть нескольких видов.

Щелевая коррозия

Данная коррозия производится в зазорах, имеющихся между нержавейкой и каким-нибудь материалом, таким как уплотнитель, прокладки и др. Неплотный контакт или сильная шероховатость поверхности может приводить к проникновению агрессивного вещества в зазоры. Можно говорить об ограниченности доступа кислорода в подобные места и уничтожению защитного оксидного слоя нержавейки без возможности восстановления в самостоятельной форме. Окисление поверхности металла произойдет под влиянием агрессивного вещества, что приведет к наступлению коррозии, в результате чего, в свою очередь, появится ржавчина на поверхности, при этом нержавейка будет разрушаться в дальнейшем. Рисков появления щелевой коррозии будет тем меньше, чем ровнее будет поверхность изделий и чем меньших размеров будет имеющийся между ними зазор. Нередко может наблюдаться у крепежных изделий, которые эксплуатируются в морской воде, скорость течения и отсутствие кислорода в которой может стать причиной ускорения процессов щелевой коррозии.

Питтинговая (точечная) коррозия

Возникновение данного вида коррозии фиксируется в наиболее частых случаях в связи с повреждением поверхности нержавеющей стали, что приводит к повреждению защитного оксидного слоя. Результатом взаимодействия между незащищенной поверхности нержавейки и средой станет образование точек или пятен темного цвета. При отсутствии удаления первых коррозионных признаков произойдет образование пятнами ржавых язв с дальнейшим поверхностным разрушением. Кроме того, возникновение питтинговой коррозии может иметь причиной неоднородную характеристику структуры материала или наличие в последнем определенных вкраплений иных веществ, что нередко можно встретить при нарушении производственной технологии. Данный вид коррозии также может быть спровоцирован повышенной пористостью структуры, сильной шероховатостью и наличием окалин. Процессы протекания такой коррозии будут заметно ускорены повышением температурных показателей.

Важной характеристикой любого металла является определенный уровень его электрического потенциала. Появление токопроводящей среды между металлами приводит к возникновению тока между ними, что определяется появлением заряженных частиц от одного металла к другому. При этом будет фиксироваться медленное или быстрое разрушение металла, отдающего электроны, и отсутствие подверженности изменениям у другого металла. Это все образует гальванические пары, которые могут быть допустимыми и недопустимыми.

В допустимых гальванических парах фиксируется реакция чрезвычайно малой силы и низкой скорости, в недопустимых - реакция быстро ведет высокоскоростному разрушению одного из металлов. Что касается нержавеющих крепежных изделий, то их использование не допускается в конструкциях, характеризующихся возможностью появления гальванической пары с медью и медными сплавами. При этом будет фиксироваться высокоскоростное образование ржавчины поверхностными слоями нержавейки в такой паре.

Еще одна рекомендация заключается в применении нержавеющей стали вместе с алюминием, однако относится она только к использованию двух материалов в воде или влажной среде. В связи с повышением температуры может быть увеличена скорость процессов, которые происходят в гальванических парах, результатом чего может стать усугубление течения коррозионного процесса.

Проверка нержавеющего крепежа с помощью магнита

Характеристикой изделий, выполненных из аустенитной стали, может стать их магнитное свойство. Притягивание магнита к изделиям А1-А5 говорит о невысоком качестве материала. Это самое определяется также международным стандартом ISO 3506 (ГОСТ Р ИСО 3506 в РФ). В соответствии с данным стандартом, все крепежные изделия, для выполнения которых используются аустенитные нержавеющие стали, при нормальных условиях имеют статус немагнитных, однако холодное деформирование или другая механическая обработка может привести к возникновению определенных магнитных характеристик. В качестве свойства каждого материала выступает способность намагничивания, что может использоваться и к нержавеющим сталям. Как известно, полностью немагнитным считается только вакуум.

Стали Duplex и Super Duplex: особенности и преимущества

Duplex и Super Duplex – аустенитно-ферритные нержавеющие стали, основу микрострутуры которых составляют две фазы: аустенит и феррит. Процент феррита и аустенита в каждой марке дуплексной стали разное, но стандартно от 40% до 60%. Приблизительно одинаковое количество каждой фазы неслучайно – именно так обеспечивается более высокая прочность, качественная свариваемость больших толщин, хорошая ударная вязкость и сопротивление растрескиванию, спровоцированному коррозионным воздействием.

Идея создания таких сталей зародилась в 20-х годах прошлого века во Франции и Швеции. Первая плавка была осуществлена в швейцарском городе Авеста в 1930 году. Запатентована первая марка стали duplex в 1936 году. Несмотря на это, интенсивное производство и применение сталей класса дуплекс приходится на последние 30-40 лет.

Основной причиной разработки аустенитно-ферритных нержавеющих сталей является недостаточная устойчивость аустенитных сталей к межкристаллитной коррозии, вызванной хлоридосодержащими охлаждающими водами и другими агрессивными промышленными жидкостями.

Главные причины повышенного производства дуплесных и супердуплексных сталей – усовершенствование технологии регулирования содержания азота в сталях, дефицит никеля, который спровоцировал рост стоимости аустенитных сталей и активное строительство нефтяных платформ и вышек, которые нуждаются в сталях с повышенной устойчивостью к коррозии в морской соленой воде.

Сталь Duplex и Super Duplex: марки и характеристики

Современная аустенитно-ферритная сталь делиться на:

Сталь Super Duplex – нержавеющая сталь, которая относится к группе «суперсталей». Такая сталь пригодна даже для эксплуатации в открытом космосе. Главное отличие, которым характеризуется супердуплексная сталь – большой процент хрома и молибдена в химическом составе. Из-за этого на нее практически не оказывают воздействие кислоты и щелочи, например, супердуплексная нержавеющая сталь абсолютно невосприимчива к хлоридам. Повышенное содержание легирующих элементов наделил сталь рядом характеристик: еще более повышенной устойчивостью к коррозии, механической прочностью, превосходящей прочность дуплексных сталей, устойчивостью к коррозионным процессам.

Марка стали	Торговое обозначение	ASTM	UNS	W.Nr.	EN
Duplex	SAF 2205 - URANUS 45N	F51	S31803	1.4462	X2CrNiMoN22-5-3
Duplex 2205	SAF 2205 - URANUS 45N	F60	S32205	1.4462	X2CrNiMoN22-5-3
Duplex 2304	URANUS 35N	-	S32304	1.4362	X2CrNiN23-4
SuperDuplex 4501	ZERON 100	F55	S32760	1.4501	X2CrNiMoCuWN25-7-4
SuperDuplex 2507	SAF 2507 - URANUS 47N	F53	S32750	1.4410	X2CrNiMoN25-7-4
SuperDuplex 255	URANUS 52N	-	S32550 - S32520	1.4507	X2CrNiMoCuN25-6-3

Преимущество и применение Duplex и Super Duplex

К основному преимуществу дуплексных и супердуплексных сталей стоит отнести повышенный предел текучести по сравнению с простыми аустенитными марками стали.

Кроме того, сталь аустенитно-ферритного класса характеризуются:

высокой механической прочностью;
повышенной устойчивостью к точечной и щелевой коррозии;
повышенной устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением;
хорошей коррозионной стойкостью к сульфидному напряжению;
хорошей свариваемостью;
легкостью в обработке;
низким тепловым расширением;
высокими энергопоглащением и теплопроводностью;
повышенной устойчивостью к коррозионной усталости;
износостойкостью.

Стоит отметить, что за счет небольшого содержания дорогостоящего никеля в составе, цена дуплекс стали будет более доступной, что немаловажно для современной промышленности.

Дуплексная нержавеющая сталь нашла применение в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к коррозионной стойкости в агрессивных условиях.

Как отличная альтернатива простым аустенитным сталям дуплекс нашел широкое применение в:

нефтегазовой промышленности;
химической и пищевой промышленности;
целлюлозно-бумажном производстве;
энергетической отрасли;
судостроении, машиностроении и авиации;
производстве оборудования и аппаратуры для работы в серной и соляной кислотах;
производстве оборудования для опреснения морской воды;
производстве теплообменников, водонагревателей, роторов и сосудов, работающих под давлением;
производстве емкостей и цистерн для транспортировки химической продукции;
изготовлении арматуры для металлоконструкций, листов, полос, слитков, проволоки и пр.

Также стали дуплекс и супердуплекс используют для пожарозащитных перегородок на нефтедобывающих платформах, работающих в морской воде.

Заказать и купить нержавеющие стали Duplex и Super Duplex Вы можете в нашей компании ЕМК. Мы поставляем специальные стали ведущих европейских производителей и гарантируем их качество. Вся наша продукция соответствует мировым сертификатам и поставляется с соответствующей документацией.

3 вида сталей аустенитного класса и методы их сварки

У стали есть один минус — она обладает магнитными свойствами, которые далеко не всегда являются полезными. Этого недостатка лишена аустенитная сталь. Подобные сплавы практически не обладают магнитными свойствами, они не ржавеют, хорошо выдерживают механическую деформацию. Аустениты используются для производства радиооборудования, турбин, морозостойких конструкций. Какие бывают аустенитные стали? Как выполняется сварка различных деталей на их основе?

Общие сведения

Аустенитная сталь — особая разновидность нержавеющей стали. Стали аустенитного класса содержат железо, а также различные легирующие компоненты — никель, марганец, азот, алюминий, хром, молибден.

Железо и легирующие элементы в стали образуют кубическую кристаллическую решетку. Подобную структуру называют аустенитом. Кристаллическая решетка обусловливает ряд характерных физических свойств аустенита — сохранение твердости при тепловой обработке, почти полное отсутствие магнитных свойств материала, высокая химическая инертность.

Для удобства аустенитные стали делят на два условных класса. В первую категорию попадают материалы с большим содержанием никеля. Во вторую категорию включаются материалы с большим содержанием марганца и азота, а также с незначительным содержанием никеля.

Вторые материалы обладают более высокой прочностью, однако стоят они на порядок дороже. К тому же аустенит на основе никеля лучше переносит воздействие агрессивных химических сред (кислоты, щелочи, сильные соли, радиоактивные вещества).

Из стали-аустенита делают различную технику, вещи, оборудование. Это могут быть приборы учета, столовые приборы, металлические балки, турбины, конструкционные элементы, автомобильные детали, специальную технику для нужд химической промышленности и так далее.

Еще одна крупная сфера применения аустенита — изготовление радиооборудования. Отсутствие магнитных свойств в данном случае идет на пользу — обычные стальные сплавы могут вносить в радиосигнал определенные искажения, тогда как аустенит будет передавать сигнал без задержек, потерь, искажений.

Физические свойства

Высокая прочность. Материал при обычных условиях эксплуатации сохраняет свою прочность, упругость, устойчивость. Поэтому сталь сможет выдержать высокие нагрузки. Прочность также сохраняется в случае изменения температуры — резкое похолодание, сильные морозы, воздействие прямых солнечных лучей летом, локальный небольшой нагрев и другие ситуации.
Магнитная инертность. Кристаллическая структура практически полностью нейтрализует магнитный потенциал железа и легирующих элементов. Поэтому при контакте магнитного элемента с аустенитом образуется очень слабое магнитное поле, которое никак не влияет на свойства материала.
Коррозийная устойчивость. При нормальных температурных условиях сталь-аустенит не вступает в контакт с атмосферным кислородом, азотом, углекислым газом, а также с водой. Поэтому риск образования разрушительных коррозийных оксидов минимален. Из аустенитной стали можно делать детали, которые будут использоваться на морских объектах (корабли, мосты, турбины, приборы учета).
Химическая инертность. Сталь при нормальных температурных условиях также не вступает в реакцию с различными веществами, обладающими высокой химической активностью. Поэтому этот материал можно применять для хранения, работы с кислотами, щелочами, солями, радиоактивными веществами. Химического инертность сохраняется даже в случае длительного контакта. Поэтому аустенит при длительном контакте с реактивами не лопается, не ржавеет, сохраняет свои физические свойства.

Виды сталей аустенитного класса

По составу и физическим свойствам различают 3 вида стали-аустенита:

Антикоррозийный аустенитный класс стали

В эту категорию включаются сплавы с большим удельным содержанием хрома, никеля. В незначительных количествах в сплав также могут входить кремний, марганец, молибден. Особенность сплавов этой группы — минимальный риск коррозии при любых температурах.

Высокая устойчивость обеспечивается за счет двух факторов. Первый фактор — это большое содержания хрома, который создает защитную пленку на поверхности стали. Второй фактор — низкое содержание углерода (менее 0,3%). Комбинация этих факторов приводит к тому, что материал не вступает в контакт с кислородом, азотом, водой, различными химическими веществами.

Устойчивость сохраняется даже при нагреве либо охлаждении, поскольку хром при изменении температур сохраняет свои физические свойства.

Жаростойкий класс

В эту категорию включаются сплавы с большим содержанием никеля, бора, ниобия, ванадия, молибдена, вольфрама. Легирующие компоненты делают материал более прочным, минимизируют риск образования пор между отдельными атомами железа. Поэтому жаростойкий аустенит сохраняет свою форму при нагреве до 1100 градусов.

Жаростойкий материал-аустенит подходит для изготовления различных печей, станков, фабричного оборудования. В состав некоторых сплавов также включается большое количество хрома. В результате образуется жаростойкий антикоррозионный сплав, который не только выдерживает нагрев, но и не покрывается коррозией.

Хладостойкий класс

В эту категорию входят сплавы, с большим удельным содержанием хрома и со средним содержанием никеля. В качестве дополнительных легирующих добавок могут использоваться алюминий, марганец, ванадий, вольфрам.

Хладостойкие сплавы выдерживают очень низкие температуры, отлично переносят резкие перепады температур. Однако при нормальной комнатной температуре хладостойкая сталь-аустенит обладает посредственными физическими свойствами — невысокая прочность, слабая химическая инертность.

Поэтому из хладостойких сплавов делают специальную технику, оборудование для регионов с очень холодными климатом. Еще одна сфера применения — изготовление деталей, изделий, оборудования для нужд космической промышленности.

Сварка аустенитной стали

Для соединения изделий из аустенита может применяться сварочная технология. Соединение металлов может осуществляется всеми основными методами сварки (электрошлаковая, дуговая, в среде защитных газов).

Сварка аустенитных сталей имеет множество особенностей и нюансов, о которых сварщику нужно знать заранее. Особенность — серьезное изменение физических свойств металла-аустенита при нагреве. Это налагает ряд требований относительно проведения сварки. Ведь при неправильном нагреве металла серьезно страдает качество сварного шва, что плохо скажется на прочности соединения.

Особенности нагрева аустенита

Однако сварщик должен избегать появления трещин, неровностей, отверстий в области сварного шва. Чтобы решить эту проблему, на детали в области шва наплавляется небольшой металлический слой, который обладает другим химическим составом.

Для слоя-заплатки нужен металл, обладающий повышенной жаропрочностью, высокой коррозийной стойкостью. Заплатка будет выступать в качестве защитного слоя, который будет препятствовать растрескиванию шва. Защитный слой рекомендуется обжечь при температуре +800 градусов, чтобы избежать появления трещин при повышенном уровне нагрузки.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая технология сварки подходит для соединения как больших, так и мелких изделий на основе аустенита. Главные плюсы этой технологии — минимальный риск образования трещин, отсутствие деформации на стыках, удобство проведения сварочных работ.

Сварку рекомендуется проводить быстро и при небольших температурах. Ведь при длительном нагреве металла выше температуры 1200 градусов могут образовываться локальные трещины, что может привести к разрушению металла.

Сварку рекомендуется выполнять с помощью проволоки, толщина которой составляет 2-4 миллиметра. Главный минус подобного подхода — качественная проволока расходуется быстро, а стоит она достаточно дорого.
Для соединения толстых деталей следует применять пластинчатые электроды (оптимальная толщина — 5-15 миллиметров). Электроды обладают более высокой ценой, однако разрушаются они гораздо медленнее.
При работе со сплавами, обладающими повышенной коррозийной стойкостью, рекомендуется делать закалку либо отжиг — это поможет избежать появления ножевой коррозии.

Дуговая сварка

Дуговая сварка для соединения аустенитной стали имеет множество недостатков.

Во время сварочных работ происходит нагрев локальной области металла-аустенита. Нагрев приводит к двум опасным вещам, которые негативно влияют на прочность.
Первый момент — это появление оксидов железа в области шва. Физика этого процесса следующая: при серьезном нагреве железо начинает вступать в контакт с атмосферным воздухом, что и приводит к образованию оксидов.
Второй момент — это появление трещин рядом со швом. При высоком нагреве резко возрастает хрупкость материала при уменьшении общей пластичности, что способствует образованию небольших трещин.

Фтористокальциевые электроды

Существует ряд приемов, которые позволяют обойти ограничения дуговой сварки. Самый популярный метод — это применение фтористокальциевых электродов малого диаметра (оптимальный диаметр сечения — 3-5 миллиметров).

Подобные стержни обладают низкой пластичностью, поэтому во время сварочных работ электроды не совершают лишних колебаний. Благодаря этому снижается контакт расплавленного металла с воздухом, а также снижается риск образования трещин вследствие повышения хрупкости.

За 1,5-2 часа до проведения сварочных работ рекомендуется выполнить прокалку фтористокальциевых электродов при небольшой температуре (200-300 градусов). Это помогает минимизировать риск возникновения пор в электроде.

Электродуговая сварка должна выполняться строго на обратнополярном постоянном токе. В противном случае стабильность электрода не гарантируется.

Сварка в среде защитных газов

Сварка аустенитных сталей с применением защитных газов — лучший способ соединения аустенитов. Эта методика позволяет соединить детали различных форм, а сварка может проводиться в любых пространственных положениях.

Применение защитных газов минимизирует вероятность образования трещин, налета, ржавчины, окалины, что делает сварное соединение очень прочным. В качестве защитной среды может применяться любой газ — аргон, гелий, азот, углекислый газ и другие. Для сварки обычно применяются плавящиеся либо вольфрамовые стержни, которые подходят для создания небольших прочных швов (оптимальная толщина — 5-10 миллиметров).

Особенности сварки аустенита в среде защитных газов

Для проведения сварочных работ можно применять как импульсную, так и горящую дугу. Однако опытные сварщики рекомендуют использовать именно импульсную дугу. Это уменьшает толщину шва, минимизирует вероятность дробления кромок. Благодаря этому удается получить ровный прочный шов, который не растрескается при длительной эксплуатации изделия.
Сварку аустенита рекомендуется проводить с помощью постоянного тока, который имеет прямую полярность. При необходимости полярность тока можно поменять — это никак не скажется на качестве сварного шва. При выборе горелки нужно обратить внимание на тип переключения полярности. Ведь большинство горелок работают с устройствами, которые переключают полярность автоматически. Если Вы хотите менять полярность вручную, необходимо обязательно прочитать инструкцию к горелке, чтобы убедиться, что она поддерживает такой режим работы. Также обратите внимание, что в случае сварки аустенита с большим содержанием алюминиевых присадок рекомендуется использовать горелку с переменным током.
Для проведения импульсно-дуговой сварки рекомендуется использовать плавящиеся электроды. Такой способ соединения подойдет для соединения конструкций, обладающих небольшой толщиной. Это могут быть металлические листы, тонкие балки и так далее. Применение плавящегося электрода минимизирует риск образования трещин в шве, что благоприятно скажется на сроке годности подобного сварного соединения.
Плазменная сварка аустенитных сталей допускается в ситуациях, когда толщина отдельных сварных элементов составляет менее 15 миллиметров. В случае плазменной сварки крупных объектов резко возрастает риск образования подрезов-щелей, что негативно сказывается на прочности сварного соединения.

ГОСТы

Эти документы определяют все основные моменты, которые касаются аустенитных сталей — изготовление, маркировка, категории, марки, особенности транспортировки и так далее.

В соответствии с нормами ГОСТ для определения содержания ферритных (железных) компонентов в каких-либо изделиях на основе аустенита может применяться металлография либо магнитная технология. Для проведения проверки из аустенита вырезаются небольшие прутки (не менее 2 штук).

Алгоритм проверок

Определение содержания железа методом металлографии. На прутках делаются небольшие шлифы, которые подвергаются электролизу или химическому травлению. После этого шлифы помещаются под мощный микроскоп, где визуально определяются содержание железистых соединений. По результатам исследований выставляется оценка, которая определяет концентрацию железа в основном сплаве. Чтобы увеличить точность исследований, рекомендуется взять несколько независимых проб с нескольких прутков.
Определение содержания железа магнитным методом. На прутках делаются микрошлифы, которые проходят шлифовку, зачистку с помощью абразивных материалов. После этого проводится серия замеров с помощью ферритометров, обладающих высоким порогом чувствительности. Минимальное количество замеров — 40 штук. В конце полученные сведения обрабатываются с помощью методов математической статистики и моделирования. Для увеличения точности исследования рекомендуется взять несколько независимых проб.

Заключение

Подведем итоги. Аустенитная сталь — специальная разновидность стального сплава. Основное отличие подобной стали от других материалов — это наличие особой кристаллической структуры, которую называют аустенитом. С физической точки зрения аустенитные стали обладают следующими свойствами — отсутствие магнитных свойств, высокая прочность, отличная коррозийная устойчивость, химическая инертность.

Из аустенита обычно делают различное оборудование специального назначения — турбины, детали для радиоэлектроники, космическое оборудование, арктические печи и так далее.

Основным компонентом аустенитных сталей является железо и различные легирующие добавки (никель, хром, алюминий, вольфрам, ниобий и другие). В зависимости от состава различают несколько разновидностей аустенита — жаростойкие, морозостойкие, антикоррозийные и другие.

Для соединения деталей на основе аустенитной стали используется сварка. Допускаются все основные виды сварки — дуговая, в среде инертных газов, плазменная и другие. При проведении сварки нужно помнить о температурных режимах аустенита (в противном случае Вы можете получить некачественный сварной шов с трещинами).

Изготовление, маркировку, состав аустенитных сталей регулируют нормы ГОСТ. В соответствии с государственными нормами проверка содержания железа в сплаве может осуществляться двумя методами — металлография либо магнитная технология.

4 группы коррозионностойкой стали

Коррозионностойкая сталь (нержавеющая) – это сталь, стойкая по отношению к коррозии. Такое свойство приобретает железосодержащий металл, когда к основному химическому элементу – Fe добавляют хром в значительном количестве. Получают сплав, характеризующийся новыми качествами, главным из которых является повышенная коррозионностойкость, то есть невосприимчивость к окислительным процессам, происходящем на воздухе или в других средах.

Поиском способов защиты стального материала от коррозии занимались давно, покрывая его различными составами и красками. Действительно эффективный способ был найден в 1913 году англичанином Г. Бреарли, который получил патент на изобретение стали с высоким содержанием хрома, что позволяло материалу сопротивляться процессам коррозии.

Химическая основа коррозионностойких сплавов

Нержавеющие сплавы железа основаны на правиле, в соответствии с которым при добавлении к неустойчивому к коррозии металлу другой металл, который образует с ним твердый раствор, то стойкость к процессам ржавления возрастает скачкообразно, а не пропорционально.

При наличии 13% хрома и выше сплавы не ржавеют в обычных условиях и в средах, которые принято относить к слабоагрессивными.
Если в составе хрома 17% и больше, коррозионностойкие качества проявляются в агрессивных окислительных, щелочных и др. растворах.

Химическая основа сопротивляемости коррозии заключается в образовании на поверхности предмета из нержавеющей стали пассивирующей пленки окислов благодаря хрому. Эта пленка не пропускает кислород и останавливает окислительные процессы от проникновения внутрь. Эффективность защиты зависит от состояния поверхности металла, отсутствия дефектов и внутренних напряжений в материале.

Элементы., которые сопутствуют железу в стальных сплавах: С – углерод, Si – кремний, Mn – марганец, S – сера, P – фосфор и другие

Легирование стали, то есть улучшение её физико-механических характеристик, проводится и другими химическими элементами, помимо Cr. К таким элементам относятся металлы различных групп.
В нормативной документации условные обозначения элементов даются на русском языке: Ni – никель (Н), Mn – марганец (Г), Ti – титан (Т), Co – кобальт (К), Mo – молибден (М), Cu – медь (Д).

Для стабилизации аустенитной структуры стали, то есть укрепления кристаллической решетки железа, добавляется никель. Прочность закрепляется добавками углерода. Устойчивость к перепадам температуры обеспечивается присадками титана. В особенно агрессивных средах, к примеру – кислотных, действуют сложнолегированные сплавы с присадками никеля, молибдена, меди и других компонентов.

Маркировка нержавеющих видов стали

В маркировке металлов используются буквы и цифры.

Существует российская классификация марок стали, которая используется в технических и нормативных документах. Параллельно бытует распространенная в мире группа стандартов, разработанных институтом Американским институтом стали и сплавов – AISI (American Iron and Steel Institute) для легированных и нержавеющих сталей.

Российские стандарты используют следующую схему. Для примера приведена аустенитная сталь 12Х15Г9

Элемент маркировки	Двузначное число	Буквы	Цифры	Буквы	Цифры
Что означает	Количество углерода – С в сотых долях процента	Легирующие элементы	Процентное содержание легирующих металлов (округленно до целого числа)	Легирующие элементы	Процентное содержание легирующих металлов (округленно до целого числа)
Пример	12	Х (Хром)	15 (15%)	Г (Марганец)	9 (9%)

В системе AISI материалы обозначаются тремя-четырьмя цифрами: две первые – группа сталей, две другие — среднее содержание углерода. Буквы могут находиться после второй цифры, впереди или за цифрами.

Примеры: 410, 410S, 1045.

Коррозионностойкая сталь — основные виды

Коррозионостойкие сплавы определяют по их способности противостоять под действием большого набора естественных и искусственных коррозионных сред: атмосферных, подводной, грунтовой (подземной), щелочной, кислотной, солевой, среды блуждающих токов.
Стойкость проявляется к воздействиям химической, электрохимической, межкристаллитной коррозии.

Классификация нержавеющих сплавов регулируется нормативными документами ГОСТ, в которых описывается сталь в соответствии с производственными процессами и применением.

Сплавы делятся на несколько групп по критерию структуры. Они различаются по процентному содержанию углерода и составу легирующих компонентов. Эти соотношения определяют, где и каким образом может применяться тот или иной тип стали.

Ферритные
Мартенситные.
Аустенитные.
Комбинированные.

Ферритная группа

К группе ферритов относятся хромистые стали. Они маркируются литерой F. Стали с большим содержанием хрома — до 30%, и небольшим углерода – до 0,15%. Обладают ферромагнитными свойствами, то есть характеризуются намагниченностью за пределами магнитного поля при низкой критической температуре.

Для достижения оптимальных свойств регулируется и находится баланс между содержанием углерода и хрома.

Плюсы – высокая прочность и столь же высокая пластичность.

Хорошая деформируемость в условиях холодной деформации.
Высокая коррозийная стойкость.
Может подвергаться термообработке методом отжига.

Идет на производстве трубопроката, листовых и профилированных промежуточных и конечных изделий.

Химическая и нефтехимическая промышленность. Оборудование и конструкции для работы в кислотной и щелочной среде.
Тяжелое машиностроение.
Энергетика.
Приборостроение для промышленности.
Производство бытовой аппаратуры и приборов.
Пищевая промышленность.
Медицинская промышленность.

Примеры марок сталей по ГОСТ и их применения:

Сталь 08Х13 – ферритный хромистый сплав. Применяется для производства столовых приборов.

Сталь 12Х13 – ферритный хромистый сплав. Используется для хранения алкогольсодержащих продуктов.

Сталь 12Х17– ферритный хромистый жаропрочный сплав. В емкостях из него проводится высокотемпературная обработка пищевых продуктов.

Мартенситная группа

Под мартенситом понимается структура, которая получается в результате закалки заготовки или слитка металла с последующим отпуском. Закалка заключается в нагреве до температуры, которая превышает критическую, отпуск – последующее быстрое охлаждение металла.
В результате этого процесса перестраивается кристаллическая решетка, делая материал более твердым. Но может повыситься и хрупкость.

Такая процедура дает сплавы, в которых сочетаются

Высокая твердость.
Высокая прочность.
Хорошая упругость.
Устойчивость к коррозии.
Жаропрочность.

Если повысить содержание углерода в сплаве, увеличиваются качества твердости и устойчивости к изнашиванию.

Сталь предназначена для изготовления металлоизделий для функционирования в агрессивных средах средней и слабой интенсивности. Свойство упругости позволяет изготавливать такие компоненты оборудования, как пружины, фланцы, валы. Из мартенситной и мартенситно-ферритной комбинированной стали изготавливают режущие элементы — ножи для конструкций в химической промышленности, а также в пищевой.

Сталь 20Х13, 30Х13, 40Х13 – мартенситный сплав. Применяется в производстве кухонного оборудования.

Сталь 14Х17Н2 — мартенситно-ферритный комбинированный сплав, содержит никель. Используется для производства компрессоров, оборудования для эксплуатации в агрессивных средах и при пониженной температуре.

Аустенитная группа

Аустенитный класс нержавеющих сталей отличается химическим строением, внедрением атомов углерода в молекулярную решетку железа. Содержит большой процент хрома и никеля – до 33%. Это высоколегированные металлы. Немагнитность позволяет применять сплавы в широком спектре производственных процессов.

Пластичность в холодном и горячем состоянии.
Прочность.
Свариваемость на высоте.
Стойкость к агрессивным средам, пример которых — азотная кислота.
Экологическая чистота.
Устойчивость к электромагнитным излучениям.

Для получения стабильного аустенита, гранецентрированной кристаллической решетки железа, сталь легируют никелем, повышая его содержание до 9%. Легирование проводится титаном и ниобием для повышения устойчивости к межкристаллитной коррозии. Такие сплавы получили наименование стабилизированных.

Коррозионностойкие стали группы относятся к труднообрабатываемым металлам. Для облегчения работы с ними применяют методы термообработки: отжиг и двойную закалку.
Отжиг проводится нагреванием до 1200 гр. С около 3-х часов. Остывание проходит в воде или масляной жидкости, или на открытом воздухе. Таким способом повышается гибкость сплава за счет снижения твердости.
Двойная закалка предполагает процесс нормализации твердого раствора металла при температуре 1200 гр. С. Вторично закалка проходит при 1000 гр. С. Происходит увеличение пластичности и жаропрочности – устойчивости к высоким температурам.

Применение

Разнообразные емкости.
Строительные конструкции.
Трубы из коррозионностойкой стали.
Агрегаты для нефтехимии и химического производства.
Конструкции для нефтяных вышек, очистительных станций.
Механизмы, работающие под водой, такие как, турбины.
Силовые приборы в энергетической сфере.
Компоненты и агрегаты для автомобилей, самолетов.
Оборудование для продуктов питания.
Медицинская, фармакологическая аппаратура.
Элементы крепежа.
Сварные конструкции.
И другие виды продукции.

Сталь 12Х18Н10Т — высоколегированный хромистый сплав, с присадками никеля и титана. Из нее делают оборудование для нефтепереработки и химической промышленности.

Сталь 12Х18Н10Т — аустенитная хромистая сталь с присадкой никеля. Из нее изготавливаются трубопроводы для химической и пищевой индустрии с ограничениями по температуре.

Сталь 12Х15Г9НД — высоколегированный сплав, содержащий хром, марганец, никель, медь. Применяется в производстве трубопроводных систем и ёмкостей, работающих с органическими кислотами умеренной агрессивности

Комбинированные сплавы

Сочетают структуру и свойства аустенитно-мартенситной или аустенитно-ферритной категорий.

Аустенитно-ферритные стали содержат небольшое количество никеля, в них высокое содержание хрома (более 20%), легирование проводится ниобием, титаном, медью. После прохождения термической обработки отношение феррита и аустенита становится равновесным. Такие сплавы более прочные, чем аустенитные, отличаются пластичностью, устойчивостью к межкристаллической коррозии. Они хорошо выдерживают ударные нагрузки.

Аустенитно-мартенситная группа металлов с содержанием хрома в границах 12-18%, никеля в границах 3,7 -7,5%. Могут использоваться присадки алюминия. Упрочнение проводится закалкой при температуре более 975 гр. С, и последующим отпуском при температуре 450-500 гр. С. Они обладают повышенным показателем предела текучести: характеристики, которая указывает на напряжение, при котором рост деформации продолжается без роста нагрузки. Сплавы демонстрируют хорошую свариваемость и хорошие механические качества.

Типология сталей по хромовым и никелевым присадкам

Среди сталей коррозионностойкого ряда популярны хромистые и хромоникелевые.

Антикоррозионные железосодержащие материалы, в которых находится хром, иначе называют хромистыми сталями.

Теплоустойчивые мартенситные хромистые (Cr менее 10%).
Хромистые антикоррозийные. (Cr в составе не превышает 17%).
Антикоррозионные и сложнолегированные (Наличие Cr в границах 12-17%).
Хромо-азотистые и кислотоупорные ферритного типа (Состав Cr в границах между 16% и 17%).
Жаростойкие легированные: с добавками алюминия, молибдена, кремния и иных металлов.

Для хромистых сплавов в целях усиления пластичности и стабилизации кристаллической решетки применяются стабилизирующие элементы, которые снижают содержание углеродной составляющей.

Аустенитные с низким процентным показателем углерода и стабилизирующими элементами.
Кислотостойкие, содержащие присадочные металлы.
Жаропрочные, в составе которых процент никеля и хрома – свыше 20%.
Аустенитно-мартенситные и аустенитно-ферритные с показателями никеля и хрома на среднем уровне.

Особенности производства коррозионностойких сталей

Все производственные процессы в металлургии регулируются нормативными документами ГОСТ и ТУ.

Это касается и металлов с антикоррозийными свойствами.

Максимальная твердость по шкале Бринелля (НБ). Этот метод подразумевает испытание с помощью вдавливания с использованием способа восстановленного отпечатка или невосстановленного отпечатка и определяется по таблице.
Относительное удлинение, измеряемое в %. Параметр определяет пластические свойства металла. Относительное удлинение – увеличение длины испытываемого образца после прохождения предела текучести до разрушения.
Предел текучести в Н/м2. Характеристика механических особенностей материала, связанных с напряжением, при котором деформация увеличивается, когда нагрузка закончилась. Единица измерения – паскаль или ньютон на м квадратный.
Сопротивление на разрыв или предел прочности в Н/м2. Максимальное значение напряжений материала перед тем, как он разрушится.
Допуска по отклонениям процентного отношения химических элементов в готовой продукции

Пределы процентного содержания химических элементов.
Нижний предел массовой доли отдельных легирующих компонентов, таких как марганец.
Процентное отношение вредных примесей цветных металлов: олова, свинца, висмута, сурьмы, кадмия, мышьяка и других.

Магнитные характеристики антикоррозионных сплавов

Параметр магнитности характерен для некоторых металлов. Он зависит от таких характеристик, как основная структура металла, состав и особенности сплавов.

Комбинации этих переменных предопределяют уровень магнитных характеристик.

Ферриты и мартенситы задают ферромагнитные характеристики сплавов. Они настолько же магнитные, как и углеродистая сталь. Магнитные виды материалов легко подвергаются сварке и штамповке, годятся для изготовления р инструментов с режущими поверхностями и столовых приборов.

Немагнитные сплавы – аустенитные и аустенитно-ферритные хромистых и марганцевых марок.

Отличаясь большой прочностью и коррозийной устойчивостью, широко применяются в строительной сфере и в разнообразных производственных процессах.

Аустенитная сталь

Аустенитная сталь практически лишена магнитных свойств, и потому ее высоко ценят в различных отраслях производства. Кроме того, она не подвержена коррозии и хорошо выдерживает механическую деформацию. Чем же обусловлены такие свойства?

Аустенитная сталь представляет собой модификацию железа с высокой степенью легирования и гранецентрированной кристаллической решеткой. Она появляется в процессе термообработки, но до закалки. Как же ее производят и где такая сталь применяется?

Основные свойства аустенитных сталей

Разберемся, что такое аустенитная сталь по-простому. Аустенитные сплавы составляют самую многочисленную группу высоколегированных сталей. Чаще всего в их состав включены более 16 % хрома и более 7 % никеля, придающих сплаву устойчивость к коррозии, жаропрочность, а при содержании хрома свыше 20 % сплав приобретает жаростойкость. Также в состав аустенитной стали могут входить молибден, ванадий, титан и ниобий.

Чтобы понимать, что значит аустенитная сталь, следует помнить, что однофазная решетка, образуемая ею при кристаллизации, не меняет своего строения, даже будучи охлажденной до температуры ниже +200 °С. Аустенитные сплавы железа содержат в качестве основных составляющих большую долю хрома и никеля. Содержанием этих металлов в сплаве определяются его основные свойства. Аустенитная сталь отличается своей технологичностью, прочностью и жаростойкостью, а также высокой пластичностью.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Аустенитные железные сплавы в зависимости от свойств могут быть трех основных типов:

Коррозионно-стойкая аустенитная сталь содержит 18 % хрома, 30 % никеля и 0,25 % углерода. Такую сталь начали использовать в промышленности с начала XX века. Благодаря относительно низкому содержанию углерода эта сталь проявляет свою устойчивость к коррозии при экстремальных температурах. В состав сплава также нередко включают кремний, марганец и молибден.
Гранецентрированная кубическая решетка жаропрочной аустенитной стали делает ее устойчивой к температуре свыше +1 100 °С, благодаря этому такие сплавы нашли широкое применение при изготовлении турбин, печей и других агрегатов, использующих в работе дизельное топливо. Жаростойкость сплава нередко дополнительно усиливают, включая в его состав бор, ниобий, ванадий, вольфрам и молибден.
Высоколегированная хладостойкая аустенитная сталь содержит 19 % хрома и 25 % – никеля. Помимо отличной коррозионной устойчивости даже при резком охлаждении, она отличается повышенной вязкостью и пластичностью. Однако такая сталь не может похвастаться высокой прочностью при обычной температуре.

Высокое содержание таких добавок, как никель и хром, делает высоколегированные аустенитные железные сплавы одними из самых дорогостоящих. При использовании дополнительных легирующих примесей, придающих стали те или иные требуемые областью применения свойства, ее стоимость может существенно повышаться.

Структура аустенитной стали

Аустенитные стали при термической обработке могут претерпевать различные изменения:

В зависимости от содержания в сплаве углерода и количества легирующих добавок изменяется время, в течение которого аустенитные сплавы модифицируются. Также от количества добавок зависит скорость охлаждения материала.

Как получают аустенитную сталь по ГОСТу

Расскажем, что значит «аустенитная сталь» и какие процессы необходимы для ее получения. Для превращения сплава обязательным является образование и рост зерен в структуре металла. Изначально появление зернистости затрагивает только поверхность сплава в фазе образования карбидов, в дальнейшем меняя строение всей его толщи.

Еще одна технология выработки аустенитных сталей основана на разогреве перлитных модификаций железа, производимом после эвтектоидного распада. Результатом такого распада являются цементит и феррит, причем в сплаве должно быть не менее 0,66 % углерода. При нагреве до более +900 °С начинается переход ферритной структуры в аустенитную, сопровождаемый полным растворением цементита. Такой способ дает возможность получить высококачественный материал.

Также часто практикуется вариант с использованием титановой смеси. Для получения аустенита здесь необходимо нагревать исходную смесь компонентов в вакууме при помощи индукционной печи. Заготовка долго выдерживается в печи при высокой температуре, что позволяет удалить из ее состава атомы азота. Время, необходимое для деазотирования, определяется, исходя из массы металла. Далее следует постепенное добавление в сплав титана и других легирующих добавок для образования нитридов.

Самый распространенный вариант получения сплава – добывание так называемой аустенитной высоколегированной хромоникелевой стали. После добавления в состав тугого раствора легирующих добавок, которыми выступают хром и никель, смесь долгое время выдерживают при высокой температуре. Такая термическая обработка позволяет добиться:

коррозионной стойкости,
жаростойкости,
прочности,
высокого содержания карбидов.

При помощи добавления фосфора и молибдена стали придают вязкость и усталостную прочность.

Легирующие добавки для аустенитной стали

Добавки, которые содержат легированные стали, оказывают разное влияние на конечный сплав, степень которого напрямую зависит от их концентрации в составе материала.

Рассмотрим их влияние подробно:

Добавление хрома в концентрации 13–19 % создает на поверхности металла оксидную пленку, придающую ему коррозионную устойчивость. Однако важно учитывать, что хром дает такой эффект только при низкой концентрации углерода. Вступая в реакцию, эти два компонента образуют карбид, который в свою очередь вызывает обратный эффект, активизируя коррозию.
Никель часто добавляют в сплавы в качестве легирующей добавки в концентрации, достигающей половины массы металла. Хотя для выработки аустенита вполне хватает 9–19 %. Хром существенно повышает пластичность сплава и уменьшает зернистость, увеличивая прочность аустенитной стали.
Для значительного повышения прочности металла достаточно десятых и даже сотых долей углерода, добавление которого ведет к образованию карбидов.
Чтобы полученный сплав был устойчивым к воздействию электричества или агрессивной химической среды, углерод заменяют азотом.
Для уменьшения зернистости сплава и повышения его пластичности в качестве добавки обычно в очень малых долях применяют бор.
Чтобы стабилизировать аустенитный сплав и придать ему дополнительную прочность, добавляют марганец и кремний.
В производстве хладостойкого сплава чаще всего используют в качестве добавки ниобий и титан.

Области применения аустенитной стали

Аустенитные стали широко применяют в устройствах с высокими рабочими температурами (свыше +200 °С). Это могут быть генерирующие пар установки, сварочное оборудование, различные роторы и турбины. Для того чтобы избавить сталь от таких недостатков, как относительно невысокая прочность, в состав сплава вводят дополнительные компоненты: ванадий и ниобий.

Это позволяет предохранить железные сплавы, контактирующие при работе агрегата с гидроокисями различного рода, от образования микротрещин, приводящих к выходу деталей из строя. Добавки образуют карбиды, которые существенно повышают прочность аустенитного сплава.

Часто аустенитные сплавы находят применение в производстве труб, устойчивых к коррозии. Посредством сварки при их соединении образуется шов с монолитной структурой, защищенной от воздействия экстремальной температуры и коррозии. Сварка аустенитной стали нередко осложняется ее относительно невысокой теплопроводностью и высоким коэффициентом линейного расширения, что ведет к деформации металла из-за неравномерного нагрева.

Благодаря повышенной устойчивости к воздействию электромагнитного излучения аустенитные сплавы находят широкое применение в производстве радиоэлектроники. Прочные детали из этого материала сохраняют свои рабочие свойства при воздействии электромагнитных полей и позволяют добиться долговечности устройств и высокой точности при приеме сигналов.

Из-за устойчивости к коррозии аустенитные сплавы часто применяются в агрегатах, которые работают в воде. Здесь аустениты служат защитным покрытием. Нужное сочетание в сплаве таких легирующих добавок, как хром и никель, способствует образованию тонкого слоя, который предотвращает изнашивание деталей под воздействием влаги. Однако по мере вымывания никеля из поверхности металла аустенитный сплав может полностью утратить коррозионную устойчивость.

При производстве корпусов турбин применяют аустенитные стали с высокими показателями текучести, которые не позволяют металлу коробиться и повышают его прочность. Крупнозернистая структура металла позволяет в данном случае дополнительно укреплять роторы турбин. Единственным, но немаловажным недостатком таких технологий выступает их относительная дороговизна.

Марки аустенитной нержавеющей стали

Составы аустенитных модификаций железа регламентируются ГОСТ 5632-2014. Этот стандарт относится к сталям:

12Х18Н9Т,
08Х18Н10Т,
12Х18Н10Т,
12Х18Н9,
17Х18Н9,
08Х18Н10,
03Х18Н11.

В наименовании сплава указано в процентах содержание в нем таких добавок, как хром, никель и углерод. К примеру, сталь 08Х18Н10 содержит до 0,08 % углерода, 18 % хрома и 10 % никеля. Также в маркировке может присутствовать до 1 % титана, для обозначения которого используется буква Т в конце. Это выглядит так: 08Х18Н10Т.

Маркировка аустенитных сплавов несет информацию об их основных свойствах. Присутствующие в составе никель и хром отвечают за коррозионную стойкость и жаропрочность, процентное содержание углерода дает возможность вычислить диапазон температуры, при которой в сплаве имеет место межкристаллическая коррозия.

Особенности термообработки аустенитной стали

Аустенитные стали имеют высокие показатели прочности и тяжело поддаются механической обработке. Для того чтобы облегчить металлообработку, применяют две основные технологии:

Отжиг – кристаллическую решетку изменяют нагревом и долгой выдержкой. Далее заготовки охлаждают маслом или водой либо же они остывают при комнатной температуре. Такая процедура позволяет снизить твердость материала.
Двойная закалка. Суть технологии в том, что после металлообработки деталь дополнительно закаляют до необходимых показателей прочности.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: