Различия между нержавеющей и хромированной сталью

Различия между нержавеющей и хромированной сталью

Изделия и конструкции из зеркальной нержавеющей стали
Привлекательный внешний вид и отличные прочностные и эксплуатационные параметры изделий из нержавеющей стали позволяют широко использовать её при изготовлении разнообразных элементов конструкций, несущих не только эксплуатационную, но и эстетическую нагрузку. Перила, поручни, ограждения должны быть не только прочными, но и красивыми, органично сочетающиеся с общим стилем интерьера или экстерьера архитектурного объекта. Немаловажно и то, что детали, изготовленные из зеркальной нержавеющей стали, прекрасно сочетаются с большинством применяемых в строительстве и отделке материалов и покрытий.

Высокая стойкость нержавеющей стали к коррозионным воздействиям позволяет её широко использовать на свежем воздухе в виде перил, поручней, ограждений, а также на объектах с повышенной влажностью (лестницы в бассейны) и таких, где особое значение уделяется санитарно-гигиеническому состоянию (кухонные цеха, объекты общепита, медицинские учреждения).

Разница между зеркальной нержавеющей сталью и хромовым покрытием

Многие ошибочно принимают обычную углеродистую сталь с хромовым покрытием за зеркальную нержавеющую сталь. В действительности, хромированная (с внешним защитным покрытием из хрома) углеродистая сталь нередко используется в качестве дешевой альтернативы нержавейки. Однако на сравнительно низкой цене все её преимущества использования заканчиваются.

Для того, чтобы хромированная сталь была конкурентоспособной по цене, защитное покрытие наносится очень тонким слоем. Если учесть, что по твердости и прочности хром уступает нержавеющей стали, то можно получить ситуацию, когда покрытие довольно быстро стирается, после чего основа из обычной стали начинает быстро ржаветь.

В качестве примера можно привести обычные лестничные перила где-нибудь в общественном месте с высокой проходимостью. Их поверхность практически непрерывно подвергается механическому воздействию сотен и тысяч человеческих рук. Кроме того, всегда находятся асоциальные личности, которые, используя твердые и острые предметы, специально царапают на перилах какие-нибудь надписи и рисунки. Если поручни сделаны из нержавеющей стали, то такие царапины будут малозаметны (да и поцарапать нержавейку достаточно сложно), а само ограждение прослужит неограниченно долгий срок без какого-либо ремонта.

Но в случае, если из желания сэкономить, объект будет оснащен перилами из хромированной стали, то каждая нанесенная на них царапина почти сразу станет хорошо заметна из-за ржавчины, образующейся под ней. Более того, если по лестнице с такими поручнями каждый день проходит достаточно много людей, то даже без всяких царапин хромовое покрытие всего за несколько лет сотрется от непрерывного воздействия сотен и тысяч человеческих ладоней. После этого перила начнут интенсивно ржаветь, а затем и утратят прочность. В результате, всего через несколько лет эксплуатации им потребуется либо серьезный и дорогостоящий ремонт, либо полная замена.

Именно поэтому специалисты не рекомендуют использовать хромированные перила и поручни на свежем воздухе, а также в людных, пусть и укрытых от погодных факторов (например, в метро или в торговых центрах) местах.

Подведя итог, кратко уточним различия между нержавеющей и хромированной сталью.

• Хромированная сталь представляет собой обычную углеродистую сталь с тонким внешним слоем хромового покрытия.
• Нержавеющей называется легированная сталь особого класса, в составе которой присутствует не менее 13% хрома.

Физические и механические:

• По внешнему виду отличить новые перила, поручни или ограждения из хромированной стали от сделанных из зеркальной нержавейки достаточно сложно. Но это касается только действительно новых изделий. Если элемент из хромированной стали эксплуатируется достаточно долго, то внешние различия между ним и аналогичным изделием из нержавейки (с таким же сроком эксплуатации) станут весьма заметными и отнюдь не в пользу покрытого хромом.
• Нержавеющая сталь обладает повышенной прочностью и твердостью. Повредить её поверхность (нанести скол или царапину) без серьезных усилий и специального инструмента весьма затруднительно. Но даже если на её поверхности есть царапины, они слабо заметны, поскольку внутренние слои материала по цвету не отличаются от его поверхности. На прочность и устойчивость к коррозии такие мелкие повреждения поверхности не оказывают влияния.
• Повредить поверхность хромированной стали несложно, это можно сделать любым острым предметом даже случайно. Царапины и сколы на поверхности становятся хорошо заметными практически сразу. Кроме того, их наличие губительно сказывается на механических характеристиках перил, поручней и ограждений из-за начала и непрерывного развития коррозионных процессов. Тонкое хромовое покрытие постепенно истирается под воздействием погодных и механических факторов.

Вывод. Если изделия и конструкции из нержавеющей стали практически вечны, то их хромированные аналоги имеют ограниченные сроки эксплуатации.

Сферы применения различных видов сталей

На сегодняшний день изделия из хромированной стали являются надежными в бытовой эксплуатации, где нет постоянного взаимодействия с моющими и обеззараживающими средствами, влагой, а также нет большого потока посетителей.

В других случаях для соблюдения действующих норм и государственных стандартов необходимо использовать марки нержавеющих сталей, самыми распространенными из них являются: AISI 201, AISI 304 и AISI 316. Потому что изделия из этих марок стали сочетают в себе оптимальное соотношение цены и качества.

Нержавеющая сталь марки AISI 201 подходит для использования внутри закрытых помещений, где нет воздействия влажной среды. Из этой стали изготавливают перила и ограждения в жилых домах, магазинах и торговых центрах. Это относительно недорогая сталь с невысокими эксплуатационными свойствами.

Нержавеющая сталь марки AISI 304 используется как внутри, так и вне помещений. Она устойчива к внешним воздействиям окружающей среды и агрессивным кислотным и щелочным растворам. Сталь марки AISI 304 применяют для изготовления опорных поручней пандусов, лестниц и переходов, расположенных внутри помещений и на улице.

Нержавеющую сталь марки AISI 316 используют для изготовления поручней и ограждений в местах с очень влажной средой, например, в бассейнах. Изделия из стали марки 316 очень устойчивы к солям, хлору и другим соединениям, находящимся в воде. Такая продукция очень долго не ржавеет, однако стоит гораздо дороже.

Несложно отличить на глаз продукцию из нержавеющей стали от изделия из хромированной стали. Гораздо сложнее определить по внешнему виду опорные поручни, изготовленные из различных марок нержавеющих сталей. Для того чтобы не сомневаться в качестве опорных устройств и перил, которые прослужат долго и не потеряют привлекательный внешний вид, стоит выбирать только профессиональные производственные компании с большим опытом работы и набором компетенций.

Ржавеет ли нержавейка? Причины проблемы и способы борьбы с ней

Появление дефектов на поверхности металлов озадачивает и наводит на мысль о низком качестве стали. Еще больше вопросов возникает, если бурые пятна ржавчины появляются на высоколегированной стали. Важно вовремя понять, что стало причиной такого дефекта и что делать дальше, чтобы остановить этот процесс.

Нержавеющая сталь обладает устойчивыми свойствами благодаря хрому в качестве ведущего легирующего элемента. Даже незначительное количество хрома в составе сплава помогает сформировать тончайшую пленку из оксида хрома, предотвращающую коррозию из-за воздействия агрессивных реагентов, воды, щелочей.

Отличия хромированной стали от нержавеющей

Существует несколько видов сталей, которые различаются по своему составу, свойствам и сферам применения. Для изготовления опорных поручней и перил могут использоваться как хромированная, так и нержавеющая стали. По внешнему виду изделия, выполненные из хромированной и нержавеющей сталей, очень похожи — они выглядят эстетично и имеют особенный блеск, благодаря присутствующему в их составе хрому.

Условия, в которых появляется ржавчина

Особенных условий, при которых появляются вкрапления ржавчины на поверхности нержавеющего металла, не нужно. Достаточно незначительного снижения концентрации хрома в сплаве, чтобы поверхность стала восприимчива к разрушающим внешним воздействиям. Еще одним условием, при котором внешний слой начинает портиться ‒ контакт железа с нержавеющей поверхностью.

Условием, при котором возникает нарушение защищенного хромом слоя металла, является неправильная технология сварки. На поверхность нержавейки попадают частички железа. Если потом плохо зачистить поверхность, то мельчайшие частицы приводят к проявлению вкраплений коррозии на нержавейке. Плохо зачищенный сварной шов, точнее площадь вокруг места сварки покрыта не только остатками железа, но и шлаком, брызгами от сварки, флюсом. Вкрапления не всегда будут развиваться в полноценную коррозию со сквозными дырами. Даже самый идеальный шов будет выглядеть неопрятно, если не зачистить поверхность вокруг, не убрать дефекты. В каталоге на нашем сайте вы можете купить нержавеющую бесшовную трубу 12х18н10т – способ избежать рисков, которые возникают при сварке.

Чем отличается нержавейка от хромированной и никелированной стали?

Отличить по внешнему виду нержавейку от хромированной или от никелированной стали сложно: все изделия имеют глянцевую поверхность. Однако все сплавы имеют свои физико-химические особенности. Нержавеющая сталь представляет собой соединение хрома с железом, стойкое к коррозии. И чем больше хрома в сплаве, тем сильнее сплав защищен от ржавления. Например, при содержании хрома в 13%-17% металл способен сопротивляться коррозии в слабоагрессивных средах. Если хрома больше 17%, тогда стали не страшны агрессивные окислительные и иные среды.

В отличие от нержавейки хромированная сталь — результат хромирования. Она получается посредством насыщения поверхности черной стали и иных сплавов хромом. И здесь тоже важна доля содержания хрома. Если он покрывает стальную трубу в один слой, со временем на свежем воздухе такая труба просто заржавеет из-за постепенного разрушения защитного слоя. Вообще покрытие хромом весьма чувствительно не только к влажности и к скачкам температур, но и к механическим воздействиям, в том числе к царапинам. А вот нержавейка вечна. У нее нестираемая поверхность. Ей не страшны удары. Ее не поцарапать и ничем не повредить. Правда, стоит нержавейка дороже, чем хромированная сталь. Но это оправдано.

Что касается никелированной стали, она получена путем покрытия поверхности металла (в частности, стали) слоем никеля толщиной в 1-50 микрон. У такого покрытия высокая антикоррозийная способность, прочность и стойкость к истиранию. Однако если все-таки очень сильно ударить по изделию, его никелевое покрытие может треснуть. Кроме того, при некачественном никелировании сохраняется риск отслоения покрытия. Поэтому использование нержавейки остается на практике более предпочтительным.

Если остались вопросы, вы можете их задать по телефону 8 911 527-7799!

Источник

Разновидности коррозии

Эффективные добавки, наделяющие высоколегированные сплавы антикоррозийными свойствами, не всегда решают проблемы с появлением дефектов. Классифицируют шесть основных видов ржавчины, поражающих нержавейку. О них стоит поговорить подробнее:

1. Щелевая коррозия

. При проектировании изделий и массивных металлоконструкций возникают зазоры, или места крепления недостаточно хорошо уплотнены. Постепенно вода или кислотные реагенты деактивируют оксидный слой. Если вовремя не создать условия, в которых реакция прекратится, проржавеет не только место крепления, но и крепежные элементы.

2. Точечная коррозия

. Возникает при нарушениях технологии работы с нержавейкой. Агрессивная внешняя среда, небольшие частички металла растворяют защитный оксидный слой, проникая вглубь сплава, образуя питтинги.

3. Гальваническая коррозия

. Условием для ее проявления служит токопроводящая среда. Нержавеющая сталь контактирует с агрессивными реагентами и в полной мере проявляются разрушающие свойства на защитный слой хрома.

4. Межкристаллитная коррозия

. Существуют условия, при которых во время сварки нержавейки кристаллы стали выпадают. Образуются точечные зазоры, в которых впоследствии и развивается ржавчина.

5. Общая коррозия

. Возникает, когда на поверхность попадают йод, хлор, фтор, разрушающие молекулярную структуру хромсодержащего защитного слоя.

6. Эрозивная коррозия

. Возникает при условиях постоянного механического воздействия на поверхность нержавеющей стали.

Как бороться с коррозией нержавеющей стали?

a) На металлургических заводах, где хранятся заготовки, должны соблюдаться условия хранения и предотвращаться ситуации, когда частицы нелегированного металла попадают на нержавейку.

Почему ржавеет «нержавейка»

Ржавчина на нержавеющей стали вызывает много вопросов. Действительно ли эта сталь нержавеющая? Если это нержавейка, то почему она заржавела? Откуда берется ржавчина? Будет ли нержавейка ржаветь и дальше, и приведет ли это к образованию сквозной коррозии?

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии потому, что их состав имеет высокий процент хрома. Когда этот элемент присутствует в стали в достаточном количестве и подвергается окислительному воздействию кислот, щелочей, воды, воздуха и других сред, он образует очень тонкий (130 ангстрем) непроницаемый слой оксида CrO, который останавливает дальнейшую коррозию.

В этом плане нержавеющие стали очень похожи на алюминий, который также формирует защитный окисный слой. От оксида алюминия слой CrO отличается тем, что он никогда не бывает таким толстым, что даже виден невооруженным глазом. Хром должен быть распределен равномерно в структуре стали для того, чтобы она стала «нержавейкой».

Что приводит к образованию ржавчины на поверхности из нержавеющей стали?

Ржавчина образуется на поверхности из нержавеющей стали тогда, когда недостаточно легирующего хрома для создания и поддержания необходимого оксидного слоя.

Простейшее условие, при котором ржавление может возникнуть на нержавеющей стали, – контакт обычной углеродистой или низколегированной стали с нержавеющей.

Еще один вид формирования ржавчины на нержавеющей стали происходит во время сварки, например, при сварке с использованием порошковой проволоки. На неочищенной поверхности нержавеющего металла может остаться тонкий слой свободного железа, который легко ржавеет, если металлическая поверхность не была очищена абразивным или химическим способом после сварки.

Технология изготовления и эксплуатации нержавеющей стали должна предусматривать отсутствие ее контакта с обыкновенной сталью, например, при изготовлении столов, подъемных средств, складских стеллажей и других металлоконструкций. Железная пыль, образующаяся при измельчении, резке, струйной очистке, должна быть как можно дальше от мест, где используется нержавеющая сталь.

Чистящие и абразивные инструменты, такие как шлифовальные круги и проволочные щетки, использованные ранее на углеродистой или низколегированной стали, не должны впоследствии применяться на нержавеющих сталях.

Для нержавеющей стали должны использоваться проволочные щетки только из нержавейки. Постоянное применение металлических щеток, даже из нержавейки, не рекомендуется, так как они оставляют на поверхности механические повреждения, способствующие образованию коррозии. Очистку проволочной щеткой можно использовать для удаления сварочного шлака.

Наличие свободного железа на поверхности нержавеющей стали, легко определяется путем опрыскивания стали водой и выдержки во влажном состоянии в течение нескольких часов.

Зоны, содержащие свободное железо, заржавеют и окрасятся.

Гораздо более быстрым способом выявления свободного железа является ферроксильный тест. Состав для обработки поверхности включает:

1) дистиллированная вода – 1 литр,

2) азотная кислота – 30 миллилитров,

3) ферроцианид калия – 30 грамм.

Обработка металла должна производиться в защитной одежде, поскольку состав содержит кислоту и цианиды. Поверхность на загрязненных зонах окрасится в синий цвет в течение нескольких минут. Затем состав нужно смыть водой и нейтрализовать раствором соды. Однако этот метод не подходит для испытания поверхностей, соприкасающихся с пищевыми продуктами.

Очень часто процесс коррозии развивается по краям сварного шва. Цвет оксидов может варьироваться от соломенного до темно-коричневого, в конечном итоге они превращаются в красный цвет ржавчины.

При нормальных атмосферных условиях коррозия, связанная со сваркой, не развивается, а просто выглядит некрасиво. Сварные швы должны быть очищены в течение одного или двух дней после сварочных работ, грубые или шероховатые поверхности должны быть зашлифованы, удалены царапины, шлак, флюс и брызги.

В продаже имеется много специальных чистящих веществ для нержавеющих сталей. Эти моющие средства изготавливаются на основе азотной или соляной кислот; они обычно удаляют небольшой слой материала (около 0,025 мм). После выдержки на поверхности они должны быть тщательно смыты и нейтрализованы водой с содой.

Пассивация в азотной кислоте изделий из нержавеющей стали помогает ускорить формирование оксидной пленки хрома, препятствующей корродированию металла.

Хромистые коррозионностойкие (нержавеющие) стали

Хромистые стали являются наиболее экономичными и распространенными. По структуре и составу они делят­ся на несколько групп (рис. 10).

В зависимости от содержания хрома и углерода стали могут относиться к ферритному, мартенситному или ферритно-матенситному классам. Стали, содержащие — 13 % Cr (12Х13, 20Х13, 30Х13), при нагреве и охлаждении испытывают g ® a превращение, и в результате закалки и отпуска они приобретают мартенситную структуру высокой прочности (у стали 30Х13 после закалки и высокого отпуска sB =700 МПа, а после закалки и низкого отпуска sB = 1600 МПа). Эти стали после термиче­ской обработки использу­ют для изготовления дета­лей, работающих в слабо агрессивных средах (ше­стерни, валы). После от­жига сталь 12Х13 очень пластична, может катать­ся и штамповаться, обла­дает хорошей свариваемо­стью, поэтому ее исполь­зуют в продовольственном машиностроении и других отраслях для различных свариваемых емкостей, взаимодействующих со слабоагрессивными среда­ми (водяным паром, вод­ными растворами солей). Кроме того, эту сталь ис­пользуют как жаростой­кую (до 700°С) для дета­лей печей.

Сталь 30Х13 более прочна, и ее применяют в овощеперерабатываю­щей и хлебопекарной промышленности для деталей, ис­пытывающих повышенный износ и соприкасающихся с агрессивными средами (ножи, пружины, подшипники, корпуса насосов).

Стали с большим содержанием хрома (17…18 %) об­ладают соответственно более высокой коррозионной стойкостью. Они испытывают превращение лишь при повышенном содержании углерода, и их используют, после закалки и различного отпуска, для изготовления узлов механизмов, требующих повышенной прочности. Кроме того, их применяют в широком диапазоне рабочих температур, но не выше 900 °С.

Сталь 95Х18 используют для коррозионностойких под­шипников, втулок, колец и обойм. В рыбоперерабатыва­ющей промышленности ее применяют для изготовления дисковых ножей.

Свариваемость сталей 08Х17Т и 12Х17Т недостаточно хорошая. В малых сечениях их сваривают контактной сваркой. Тем не менее эти стали рекомендуются как за­менители высоконикелевой стали 12Х18Н10Т для изго­товления емкостей, не испытывающих больших ударных нагрузок (котлов для варки пищевых продуктов, коро­бов сушилок).

Высокохромистые стали (с 25…28 % Cr) в основном используют как жаростойкие при температурах до 1050…1150 °С для различных деталей печей. Такие стали отно­сятся к ферритному классу. При длительном выдержи­вании в области температур 540…550 °С могут охрупчиваться вследствие выделения s — фазы.

Сталь 15Х25Т применяют для сварных жаростойких конструкций, не подвергающихся ударным нагрузкам (трубы теплообменных аппаратов, емкости и др.).

Хромоникелевые и сложно легированные коррозионно­стойкие стали

По структуре хромоникелевые стали принадлежат либо к аустенитному, либо к аустенитно-мартенситному или же к аустенитно-ферритному классу (рис. 11). Наличие уг­лерода в этих сталях приводит к образованию специаль­ных карбидов, преимущественно типа М23С6.

В сталях аустенитно-ферритного класса соотношение g — и a — фаз может очень сильно меняться даже от неболь­ших вариаций в содержании легирующих элементов (да­же в пределах марочного состава), что приводит к рез­ким колебаниям свойств. Это является одним из основ­ных недостатков сталей данного класса. Другим недостатком хромоникелевых ферритно-аустенитных ста­лей является выделение s — фазы, происходящее при длительной эксплуатации в области 500…650 °С. Присадка упрочняющих ферритообразующих элементов (Cr, Si, Nb, Ti, Al) ускоряет образова­ние s — фазы, а присадка аустенитообразующих элементов (Ni, N, C) замедляет. Следовательно, об­разования s — фазы можно избежать путем подбора соста­ва стали и режимов ее термической обработки.

Рис. 11. Классификация коррозионностойких хромоникелевых сталей по структуре

Аустенитная струк­тура в этих сталях со­храняется за счет фак­торов, приводящих к подавлению g ® a превращения, и в том чи­сле вызывающих сни­жение мартенситной точки Мн.

Достигается это путем добавления элементов, расширяющих область устойчивости аустенита. Фактически реализуемая структура, а следова­тельно, и свойства та­ких сталей зависят от скорости их охлаждения. При быстром охлаждении (за­калке) с температур 1050…1100 °С они сохраняют аустенитную структуру и остаются относительно мягкими.

Медленное же охлаждение этих сталей противопока­зано, потому что в процессе медленного охлаждения по границам зерен могут выделяться карбиды и другие сое­динения (так же как и при отпуске 500…650 °С) и вы­звать явление межкристаллитной коррозии. Эффект межкристаллитной коррозии обусловлен тем, что на образо­вание карбидов расходуется хром и в слоях металла, граничащих с карбидами, его остается не более 10…12 % и по границам зерен происходит разрушение.

Для предотвращения межкристаллитной коррозии стали легируют титаном и ниобием, связывающими угле­род в более прочные карбиды и тем самым сохраняющи­ми хром в растворе.

Невысокая прочность сталей с аустенитной структу­рой позволяет легко обрабатывать их прокаткой и штам­повкой.

В сталях аустенитно-мартенситного класса прочность зависит от режимов термической обработки. Для получе­ния высокопрочных состояний их после закалки подверга­ют обработке холодом (для завершения мартенситного превращения) и затем отпускают при 450…500 °С. После такой обработки аустенит и отпущенный мартенсит обес­печивают sВ = 900…1200 МПа.

Наибольшее распространение из трех вышеуказанных классов сталей получили аустенитные.

Стали
12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т не склонны к межкристаллитной коррозии. Эти стали, а также хромомарганцевые и хромомарганцевоазотистые применяют для изделий, полу­чаемых штамповкой и cваркой (различные емкости, тру­бопроводы, камеры и т. п.) в машиностроении, судострое­нии, авиационной и химической промышленности.
В продовольственном машиностроении стали 12Х18Н9 и 12Х18Н10Т используют для изделий, аппаратов и сосу­дов, работающих в непосредственном контакте с агрес­сивными пищевыми продуктами (емкости, трубопроводы, фильтры), а также аппаратов, контактирующих с разбав­ленными растворами щелочей и солей, растворами ук­сусной и фосфорной кислот. Из стали 12Х18Н10Т изго­тавливают корпуса и детали, работающие под давлением при температурах от — 196 0С до + 600 0С, а при наличии агрессивных сред — до + 350 0С. В качестве заменителя сталей 12Х18Н9 и 12Х18Н10Т в сварных емкостях и тру­бопроводах, работающих в окислительных агрессивных средах, используют сталь 08Х18Г8Н2Т.

Для замены стали 12Х18Н9 как конструкционного материала, обладающего стойкостью против окисления в атмосферных условиях (до 800 °С), а также для дета­лей насосов в винодельческой и хлебоперерабатывающей промышленности предлагается сталь 20Х13Н4Г9.

Детали и оборудование, имеющие непосредственный контакт с пищевыми продуктами, моющими средами (в мясомолочной, сыродельной, хлебопекарной и дру­гих отраслях промышленности), изготавливают из ста­лей 10Х14АГ15, 12Х17Г9АН4.

В качестве высокопрочного коррозионностойкого кон­струкционного материала (пружины, втулки) использу­ют сталь 09Х15Н8Ю.

В последние годы во многих отраслях промышленно­сти, в том числе и в продовольственном машиностроении, с целью экономии дорогостоящих высоколегированных сталей, начинают применять биметаллы. Листы основного металла (из углеродистой или низколегированной ста­ли) плакируют тонким слоем коррозионностойкого ма­териала. Так, углеродистую сталь Ст3кп плакируют сталями 15Х25Т, 08Х17Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13МЗТ; низколегированную сталь 10ХСНД плакируют сталями 08Х13, 08Х18Н10Т, 06ХН28МДТ и др.

В продовольственном машиностроении биметаллы ис­пользуют для изготовления молочных цистерн, заквасочных емкостей, деталей и узлов установок рафинирования масла, корпусов теплообменной аппаратуры в сахарной промышленности, в аппаратах для тепловой переработки мясных продуктов и многих других областях.

Хромистые стали являются наиболее экономичными и распространенными. По структуре и составу они делят­ся на несколько групп (рис. 10).

В зависимости от содержания хрома и углерода стали могут относиться к ферритному, мартенситному или ферритно-матенситному классам. Стали, содержащие — 13 % Cr (12Х13, 20Х13, 30Х13), при нагреве и охлаждении испытывают g ® a превращение, и в результате закалки и отпуска они приобретают мартенситную структуру высокой прочности (у стали 30Х13 после закалки и высокого отпуска sB =700 МПа, а после закалки и низкого отпуска sB = 1600 МПа). Эти стали после термиче­ской обработки использу­ют для изготовления дета­лей, работающих в слабо агрессивных средах (ше­стерни, валы). После от­жига сталь 12Х13 очень пластична, может катать­ся и штамповаться, обла­дает хорошей свариваемо­стью, поэтому ее исполь­зуют в продовольственном машиностроении и других отраслях для различных свариваемых емкостей, взаимодействующих со слабоагрессивными среда­ми (водяным паром, вод­ными растворами солей). Кроме того, эту сталь ис­пользуют как жаростой­кую (до 700°С) для дета­лей печей.

Сталь 30Х13 более прочна, и ее применяют в овощеперерабатываю­щей и хлебопекарной промышленности для деталей, ис­пытывающих повышенный износ и соприкасающихся с агрессивными средами (ножи, пружины, подшипники, корпуса насосов).

Стали с большим содержанием хрома (17…18 %) об­ладают соответственно более высокой коррозионной стойкостью. Они испытывают превращение лишь при повышенном содержании углерода, и их используют, после закалки и различного отпуска, для изготовления узлов механизмов, требующих повышенной прочности. Кроме того, их применяют в широком диапазоне рабочих температур, но не выше 900 °С.

Сталь 95Х18 используют для коррозионностойких под­шипников, втулок, колец и обойм. В рыбоперерабатыва­ющей промышленности ее применяют для изготовления дисковых ножей.

Свариваемость сталей 08Х17Т и 12Х17Т недостаточно хорошая. В малых сечениях их сваривают контактной сваркой. Тем не менее эти стали рекомендуются как за­менители высоконикелевой стали 12Х18Н10Т для изго­товления емкостей, не испытывающих больших ударных нагрузок (котлов для варки пищевых продуктов, коро­бов сушилок).

Высокохромистые стали (с 25…28 % Cr) в основном используют как жаростойкие при температурах до 1050…1150 °С для различных деталей печей. Такие стали отно­сятся к ферритному классу. При длительном выдержи­вании в области температур 540…550 °С могут охрупчиваться вследствие выделения s — фазы.

Сталь 15Х25Т применяют для сварных жаростойких конструкций, не подвергающихся ударным нагрузкам (трубы теплообменных аппаратов, емкости и др.).

Хромоникелевые и сложно легированные коррозионно­стойкие стали

По структуре хромоникелевые стали принадлежат либо к аустенитному, либо к аустенитно-мартенситному или же к аустенитно-ферритному классу (рис. 11). Наличие уг­лерода в этих сталях приводит к образованию специаль­ных карбидов, преимущественно типа М23С6.

В сталях аустенитно-ферритного класса соотношение g — и a — фаз может очень сильно меняться даже от неболь­ших вариаций в содержании легирующих элементов (да­же в пределах марочного состава), что приводит к рез­ким колебаниям свойств. Это является одним из основ­ных недостатков сталей данного класса. Другим недостатком хромоникелевых ферритно-аустенитных ста­лей является выделение s — фазы, происходящее при длительной эксплуатации в области 500…650 °С. Присадка упрочняющих ферритообразующих элементов (Cr, Si, Nb, Ti, Al) ускоряет образова­ние s — фазы, а присадка аустенитообразующих элементов (Ni, N, C) замедляет. Следовательно, об­разования s — фазы можно избежать путем подбора соста­ва стали и режимов ее термической обработки.

Рис. 11. Классификация коррозионностойких хромоникелевых сталей по структуре

Аустенитная струк­тура в этих сталях со­храняется за счет фак­торов, приводящих к подавлению g ® a превращения, и в том чи­сле вызывающих сни­жение мартенситной точки Мн.

Достигается это путем добавления элементов, расширяющих область устойчивости аустенита. Фактически реализуемая структура, а следова­тельно, и свойства та­ких сталей зависят от скорости их охлаждения. При быстром охлаждении (за­калке) с температур 1050…1100 °С они сохраняют аустенитную структуру и остаются относительно мягкими.

Медленное же охлаждение этих сталей противопока­зано, потому что в процессе медленного охлаждения по границам зерен могут выделяться карбиды и другие сое­динения (так же как и при отпуске 500…650 °С) и вы­звать явление межкристаллитной коррозии. Эффект межкристаллитной коррозии обусловлен тем, что на образо­вание карбидов расходуется хром и в слоях металла, граничащих с карбидами, его остается не более 10…12 % и по границам зерен происходит разрушение.

Для предотвращения межкристаллитной коррозии стали легируют титаном и ниобием, связывающими угле­род в более прочные карбиды и тем самым сохраняющи­ми хром в растворе.

Невысокая прочность сталей с аустенитной структу­рой позволяет легко обрабатывать их прокаткой и штам­повкой.

В сталях аустенитно-мартенситного класса прочность зависит от режимов термической обработки. Для получе­ния высокопрочных состояний их после закалки подверга­ют обработке холодом (для завершения мартенситного превращения) и затем отпускают при 450…500 °С. После такой обработки аустенит и отпущенный мартенсит обес­печивают sВ = 900…1200 МПа.

Наибольшее распространение из трех вышеуказанных классов сталей получили аустенитные.

Стали
12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т не склонны к межкристаллитной коррозии. Эти стали, а также хромомарганцевые и хромомарганцевоазотистые применяют для изделий, полу­чаемых штамповкой и cваркой (различные емкости, тру­бопроводы, камеры и т. п.) в машиностроении, судострое­нии, авиационной и химической промышленности.
В продовольственном машиностроении стали 12Х18Н9 и 12Х18Н10Т используют для изделий, аппаратов и сосу­дов, работающих в непосредственном контакте с агрес­сивными пищевыми продуктами (емкости, трубопроводы, фильтры), а также аппаратов, контактирующих с разбав­ленными растворами щелочей и солей, растворами ук­сусной и фосфорной кислот. Из стали 12Х18Н10Т изго­тавливают корпуса и детали, работающие под давлением при температурах от — 196 0С до + 600 0С, а при наличии агрессивных сред — до + 350 0С. В качестве заменителя сталей 12Х18Н9 и 12Х18Н10Т в сварных емкостях и тру­бопроводах, работающих в окислительных агрессивных средах, используют сталь 08Х18Г8Н2Т.

Для замены стали 12Х18Н9 как конструкционного материала, обладающего стойкостью против окисления в атмосферных условиях (до 800 °С), а также для дета­лей насосов в винодельческой и хлебоперерабатывающей промышленности предлагается сталь 20Х13Н4Г9.

Детали и оборудование, имеющие непосредственный контакт с пищевыми продуктами, моющими средами (в мясомолочной, сыродельной, хлебопекарной и дру­гих отраслях промышленности), изготавливают из ста­лей 10Х14АГ15, 12Х17Г9АН4.

В качестве высокопрочного коррозионностойкого кон­струкционного материала (пружины, втулки) использу­ют сталь 09Х15Н8Ю.

В последние годы во многих отраслях промышленно­сти, в том числе и в продовольственном машиностроении, с целью экономии дорогостоящих высоколегированных сталей, начинают применять биметаллы. Листы основного металла (из углеродистой или низколегированной ста­ли) плакируют тонким слоем коррозионностойкого ма­териала. Так, углеродистую сталь Ст3кп плакируют сталями 15Х25Т, 08Х17Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13МЗТ; низколегированную сталь 10ХСНД плакируют сталями 08Х13, 08Х18Н10Т, 06ХН28МДТ и др.

В продовольственном машиностроении биметаллы ис­пользуют для изготовления молочных цистерн, заквасочных емкостей, деталей и узлов установок рафинирования масла, корпусов теплообменной аппаратуры в сахарной промышленности, в аппаратах для тепловой переработки мясных продуктов и многих других областях.

Оцинковка или нержавейка: разница в цене окупается в процессе эксплуатации

Сделать заказ можно по телефону

Наши специалисты с радостью вам помогут

Оцинкованная и нержавеющая сталь обладают общими свойствами коррозионной стойкости и устойчивости к воздействиям окружающей среды, что обуславливает популярность применения этих видов металла в строительстве и в производственных целях.

Отличие хрома от нержавейки

В чем же отличие хромированной стали от нержавеющей стали?

С первого взгляда трудно отличить хромированные изделия от изделий из нержавеющей стали. Поверхности продуктов, выполненных из этих материалов одинаково блестят с характерным зеркальным отливом. Но не смотря на первоначальное визуальное сходство, эти материалы отличаются по эксплуатационным и физическим качествам. Хромированные изделия уступают по качеству изделиям из нержавеющей стали из-за своего состава. Хромируют, в основном, черную сталь и различные сплавы. Стальная труба, покрытая одним слоем хрома, на открытом воздухе может со временем заржаветь. На ней образуется пористая поверхность, которая чувствительна к высокой влажности и к перепадам температур. Вообще хромированный предмет чувствителен к воздействиям, ударам, царапинам. Места сколов и повреждений могут заржаветь. Со временем тонкий слой хрома стирается на таких изделиях и восстановить его невозможно. Тогда как нержавеющая сталь обладает высокими антикоррозийными свойствами, не стираемой поверхностью, высокой прочностью самого материала и более высокой стоимостью, относительно хрома.

Отличительные особенности оцинковки и нержавейки

Нержавейка и оцинковка отличаются способом производства, составом, долговечностью, и эти характеристики влияют на разницу в цене, достигающую 25–40%. Такой разброс стоимости объясняется улучшенными характеристиками коррозионностойкой нержавеющей стали по отношению к оцинкованному металлу.

Оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь производится методом покрытия листа из углеродистой стали тонким слоем цинка, который с течением времени (до двух лет) образует на поверхности прочную патину, стойкую к атмосферным воздействиям влаги и кислорода.

Оцинковка обязательно должна «выстояться», чтобы продукты естественного окисления выветрились, а слой цинковой патины набрал прочность. Стальные листы с цинковым покрытием внешне отличаются от нержавейки – на их поверхности видны узоры кристаллизации цинка, напоминающие «белую ржавчину».

Оцинкованная сталь обладает следующими эксплуатационными характеристиками:

• срок службы – до 25 лет при слое цинкового покрытия толщиной 60 мкм;
• высокая способность выдерживать механические нагрузки вальцовкой, ковкой, сгибанием, вытяжкой, штамповкой;
• прочность к нагрузкам давления;
• устойчивость к перепадам температур;
• малая электропроводимость.

Оцинковка неустойчива к воздействию кислот: с помощью соляной кислоты ее можно отличить от нержавейки. Цинковое покрытие активно вступает в химическую реакцию с кислотой, а нержавеющий металл, легированный хромом, не реагирует на кислую среду.

Нержавеющая сталь

Высокотехнологичный процесс производства нержавеющей аустенитной стали основан на легировании сплава добавками никеля, марганца, хрома, которые создают на поверхности коррозионностойкие плёнки. С производства выходит готовый к использованию и дальнейшей обработке материал, обладающий свойством самовосстановления пленки из окисла хрома.

Нержавейка обладает лучшими, в сравнении с оцинкованным металлом, свойствами:

• долговечность эксплуатации – до 50 лет;
• пластичность и способность к деформированию;
• прочность к ударным нагрузкам;
• высокая коррозионная стойкость к умеренно органическим и кислым средам;
• лёгкость в обработке;
• стойкость к высоким и низким температурам;
• экологическая безопасность.

Нержавеющая сталь не образует вредных соединений при контакте с пищевыми продуктами и термическом воздействии, что выгодно отличает ее от оцинкованного металла. Оцинковка может окисляться многими пищевыми продуктами и выделять яд.

предлагает высококачественную нержавеющую коррозионностойкую сталь аустенитного класса по выгодной цене, которая обусловлена отсутствием посредников между производственной компанией и потребителями нержавеющего металлопроката. Стоимость изделий из нержавейки окупается вдвое большим сроком эксплуатации в сравнении с оцинкованной сталью.

Сравнительная характеристика изделий из стали

Но в процессе эксплуатации опорные устройства, изготовленные из хромированной стали, не имея видимых повреждений, через некоторое время начинают ржаветь.Это происходит за счет использования изделий в несоответствующих условиях: при повышенной влажности, при прямом взаимодействии с водой, при постоянном контакте с моющими и дезинфицирующими средствами.

В отличие от хромированных конструкций поручни из нержавеющей стали не подвергаются коррозии, потому что содержат в своем составе достаточное количество хрома, которое, вступая в реакцию с кислородом, образует на поверхности оксидную пленку. Эта пленка препятствует ржавению металла даже при появлении сколов и царапин на поверхности стальной продукции.