Нержавеющая или коррозионностойкая сталь – это сплав железа и углерода. В его составе содержится хром, из которого образуется при помощи кислорода оксид хрома и за счет этого на поверхности создается оксидная пленка, защищающая изделие от появления коррозии. В статье расскажем о свойствах этого вида стали и выясним магнитится ли нержавейка.
Свойства коррозионностойкой стали
Хрома в составе сплава содержится минимум 10,5 %. Помимо антикоррозийных свойств он добавляет славу некоторые положительные качества:
- легкую обрабатываемость методом холодной формовки;
- высокая стойкость к атмосферной коррозии и различным химическим воздействиям;
- достаточно высокую прочность;
- долговечность в использовании без утраты своих качеств и эксплуатационных свойств, средний срок эксплуатации таких сплавов примерно 40-50 лет;
- достойный внешний вид, гладкая поверхность;
- достаточно просто поддается очистке от загрязнений бытовыми моющими средствами, что делаете ее обслуживание экономичнее, чем того требуют изделия из обычной стали;
В настоящее время создано более 250 видов нержавеющей стали, которые в своем составе содержат не только хром, но и никель, кобальт, титан, молибден, ниобий. От того, какой химический элемент и в каких количествах добавляется в сплав, зависят эксплуатационные свойства и область применения стали. Обязательным элементом в составе нержавеющей стали является углерод. Благодаря ему сплав приобретает твердость и прочность.
Легированная сталь с особыми физическими и химическими свойствами
К группе сталей с особыми физическими и химическими свойствами относятся: магнитные и немагнитные, обладающие высоким электрическим сопротивлением, особыми тепловыми свойствами, нержавеющие жаропрочные и окалиностойкие. В такой стали особенно нуждается авиационная промышленность, электротехническая, турбинная, химическая промышленность, ракетная техника и др.
Магнитные сплавы и стали. Эти сплавы и стали широко применяются для изготовления постоянных магнитов, сердечников трансформаторов, электроизмерительных приборов, электромагнитов. Магнитная сталь делится на две группы, резко отличающаяся по магнитным свойствам: магнитотвердые и магнитомягкие.
Магнитотвердые сплавы и стали применяются для изготовления постоянных магнитов. Сталь для постоянных магнитов обозначается буквой Е. Она содержит высокий процент хрома или кобальта. Согласно ГОСТ 6862, установлены следующие марки этой стали: ЕХ, ЕХ3, Е7136, ЕХ9К15М.
Магнитомягкие сплавы и стали должны обладать очень высокой магнитопроницаемостью. Их этих сталей и сплавов делают сердечники трансформаторов, электроизмерительных приборов, электромагнитов. Обозначается электромагнитная сталь буквой Э. Марки её: Э1, Э2, Э3, Э4, Э1АА. Она содержит высокий процент кремния. Эта сталь идет для изготовления магнитопроводов, роторов, статоров.
Электротехническую тонколистовую сталь разделяют:
- по структурному состоянию и виду прокатки на классы: 1 — горячекатаная изотропная;
- 2 — холоднокатаная изотропная;
- 3 — холоднокатаная анизотропная с ребровой текстурой;
- 0 — до 0,4 %;
- 0 — удельные потери при магнитной индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц (P1,7/50);
Стали и сплавы с высоким омическим сопротивлением. Они получили широкое применение для изготовления реостатов, элементов нагревательных приборов, промышленных и лабораторных печей. Согласно ГОСТ 9232, установлены следующие марки сталей: Х13Ю4, ОХ23ЮБ, ОХ23ЮБА, ОХ25Ю7А. Содержание углерода в этих сталях 0,05-0,15%. Сплавы с высоким омическим сопротивлением состоят из хрома и никеля; их марки Х15Н60, Х20Н80, Х20Н80Т3.
Немагнитные стали и сплавы. Наибольшее применение имеет сталь марки Н25 (Ni 22-25%), и марки 55Н9Г9, содержащая 9% Ni и 8-10% Mn. Немагнитная сталь применяется в приборах, где ферромагнитные материалы могут повлиять на точность показаний.
Сталь с особыми тепловыми свойствами. Во многих точных приборах в тех случаях, когда требуется совершенно определенный коэффициент теплового расширения или это расширение должно быть практически незначительным, применяется сталь с очень низким коэффициентом расширения. Такой сталью является инвар – сталь, содержащая 36% Ni, ее марка Н36. Инвар применяется в оптических и геодезических приборах, где требуется сохранение размеров при нагреве от 0 до 100°C. Сплав железа с 42% Ni называется платинитом (Н42). Он заменяет платину, коэффициент расширения которой очень мал и равен коэффициенту линейного расширения стекла. Элинвар Х8Н36 применяется для часовых пружин, камертонов и физических приборов.
Стали и сплавы с особыми химическими свойствами. К этой группе сталей относятся высоколегированные коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Согласно ГОСТ 5632, в зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяются на три группы:
- I — коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.;
- II — жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
- III — жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной стойкостью.
Коррозионностойкая сталь является высокохромистой сталью: она легирована также никелем, титаном и другими примесями.
Высокохромистые стали коррозионностойки в менее агрессивных средах (например, атмосфера, растворы солей, слабые кислоты). Марки этой стали: 1Х13Н3, 1Х17Н2, 1Х11МФ и др.
Хромоникелевые нержавеющие стали легированы титаном, молибденом, ниобием и другими примесями. Она имеет очень высокую коррозионную стойкость в любой среде, включая кислоты: концентрированную серную и азотную. Она также относится к высокохромистой с большим содержанием никеля. Важнейшие марки этой стали: 0Х18Н11, 0Х18Н12Т, 00Х18Н10, Х15Н9Ю, Х17Н13М2Т и др.
В марках сталей, имеющих впереди нуль, содержание углерода не превышает 0,08%, а в марках сталей, имеющих впереди два нуля, содержание углерода не превышает 0,04%.
Области применения нержавеющей стали в промышленности
| 20Х13, 08Х13, 12Х13, 25Х13Н2 | Для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; деталей, работающих в слабоагрессивных средах. |
| 30Х13, 40Х13, 08Х18Т1 | Для деталей с повышенной твердостью; режущий, измерительный, хирургический инструмент, клапанные пластины компрессоров и др. (у стали 08Х18Т1 лучше штампуемость). |
| 06ХН28МТ | Для сварных конструкций, работающих в средне агрессивных средах (горячая фосфорная кислота, серная кислота до 10% и др.). |
| 14X17H2 | Для различных деталей химической и авиационной промышленности Обладает высокими технологическими свойствами. |
| 95Х18 | Для деталей высокой твердости, работающих в условиях износа. |
| 08X17T | Рекомендуется в качестве заменителя стали 12Х18Н10Т для конструкций, не подвергающихся ударным воздействиям при температуре эксплуатации не ниже -20°С. |
| 15X25T, 15Х28 | Аналогично стали 08X17T, но для деталей, работающих в более агрессивных средах при температурах от -20 до 400°С (15Х28 — для спаев со стеклом). |
| 20Х13Н4Г9, 10Х14АГ15, 10Х14Г14НЗ | Заменитель сталей 12X18H9, 17Х18Н9 для сварных конструкций. |
| 09Х15Н8Ю, 07X16H6 | Для высокопрочных изделий, упругих элементов; сталь 09Х15Н8Ю — для уксуснокислых и солевых сред. |
| 08X17H5M3 | Для деталей, работающих в сернокислых средах. |
| 20X17H2 | Для высокопрочных тяжелонагруженных деталей, работающих на истирание и удар в слабоагрессивных средах. |
| 10Х14Г14Н4Т | Заменитель стали 12Х18Н10Т для деталей, работающих в слабоагрессивных средах, а также при температурах до 196°С. |
| 12Х17Г9АН4, 15Х17АГ14, 03Х16Н15МЗБ, 03X16H15M3 | Для деталей, работающих в атмосферных условиях (заменитель сталей 12X18H9,12Х18Н10Т) Для сварных конструкций, работающих в кипящей фосфорной, серной, 10%-ной уксусной кислоте. |
| 15Х18Н12С4ТЮ | Для сварных изделий, работающих в воздушной и агрессивной средах, в концентрированной азотной кислоте. |
| 08X10H20T2 | Немагнитная сталь для деталей, работающих в морской воде. |
| 04X18H10, 03X18H11, 03X18H12, 08X18H10, 12X18H9, 12X18H12T, 08X18H12T, 06X18H11 | Для деталей, работающих в азотной кислоте при повышенных температурах. |
| 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ | Для сварных конструкций в разных отраслях промышленности. Для сварных конструкций, работающих при температуре до 80°С в серной кислоте различных концентраций (не рекомендуются 55%-я уксусная и фосфорная кислоты). |
| 09Х16Н4Б | Для высокопрочных штампосварных конструкций и деталей, работающих в контакте с агрессивными средами. |
| 07Х21Г7АН5 | Для сварных конструкций, работающих при температурах до -253°С и в средах средней агрессивности. |
| 03Х21Н21М4ГБ | Для сварных конструкций, работающих в горячей фосфорной кислоте, серной кислоте низких концентраций при температуре не выше 80°С, азотной кислоте при температуре до 95°С. |
| ХН65МВ | Для сварных конструкций, работающих при высоких температурах в серно- и солянокислых растворах, в уксусной кислоте. |
| Н70МФ | Для сварных конструкций, работающих при высоких температурах в соляной, серной, фосфорной кислотах и других средах восстановительного характера. |
Современная прогрессивная техника, связанная с работой деталей и механизмов в условиях действия высоких температур, газов и больших нагрузок, базируется на применении жаропрочной и окалиностойкой стали и сплавов. Обычная углеродистая сталь при нагреве до 400-500°С, кроме того, что химически разрушается, еще и теряет прочность.
Окалиностойкостью называется способность металла сопротивляться окислению при действии высоких температур и небольших нагрузок.
Жаропрочностью называется способность металла сохранять прочность и не окисляться под действием высоких температур при повышенных нагрузках.
Жаропрочность и окалиностойкость связаны между собой. Жаропрочная сталь должна быть обязательно окалиностойкой. Камеры сгорания, чехлы к термопарам делают из окалиностойкой стали, а лопатки газовых и паровых турбин, детали реактивных двигателей – из жаропрочных сталей и сплавов.
Важнейшие легирующие примеси в окалиностойкой стали – алюминий, кремний, хром. При содержании 10-13% хрома сталь окалиностойка до 750°С, при 15-17% хрома окалиностойкость увеличивается до 800-900°С, а при 25% хрома – до 1000°С.
Кроме сталей широко применяются сплавы, обладающие наряду с высокой окалиностойкостью еще и высоким электросопротивлением. Эти сплавы получили широкое распространение в электротехнике, так как основой их является не никель, а железо, и поэтому они очень экономичны. Важнейшие из этих сплавов – фехраль и хромаль. Фехраль имеет следующий состав: 0,12% С, 4-5% Cr, ,4-5% Al, остальное – Fe. Хромаль содержит 26% Cr, 5% Al, остальное – Fe.
Стали 15Х11МФ, 13Х14Н3В2ФР, 09Х16Н15М3Б и другие применяют для изготовления пароперегревательных устройств, лопаток паровых турбин, трубопроводов высокого давления. Для изделий, работающих при более высоких температурах, используются стали 15Х5М, 16Х11Н2В2МФ, 12Х18Н12Т, 37Х12Н8Г8МБФ и др.
Жаростойкие стали способны сопротивляться окислению и окалинообразованию при температурах 1150 — 1250 °С. Для изготовления паровых котлов, теплообменников, термических печей, аппаратуры, работающей при высоких температурах в агрессивных средах используются стали марок 12Х13, 08Х18Н10Т, 15Х25Т, 10Х23Н18, 08Х20Н14C2, 1Х12МВСФБР, 06Х16Н15М2Г2ТФР-ИД, 12Х12М1БФР-Ш.
Теплоустойчивые стали предназначены для изготовления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре 600°С в течение длительного времени. К ним относятся: 12Х1МФ, 20Х3МВФ, 15Х5ВФ, 12Х2МФСР.
Хладостойкие стали должны сохранять свои свойства при температурах минус 40 — минус 80°С. Наибольшее применение имеют стали: 20Х2Н4ВА, 12ХН3А, 15ХМ, 38Х2МЮА, 30ХГСН2А, 40ХН2МА и др.
Магнитные свойства нержавейки
Отличить на глаз нержавейка перед вами или обычная сталь, невозможно. Считается, что нержавеющая сталь магнититься не должна, но достоверный результат получить достаточно сложно. Бывает так, что сталь, которая не магнитится, отлично противостоит ржавчине и наоборот, изделие, которое обладает способностью к намагничиванию, ржавеет. Магнитные свойства нержавейки зависят от химического состава сплава.
Тела, которые находятся в магнитном поле обладают способностью намагничиваться и делятся на:
- парамагнетики, имеют коэффициент магнитной восприимчивости выше нуля;
- диамагнетики, имеют коэффициент магнитной восприимчивости ниже нуля;
- ферромагнетики, имеют повышенную чувствительность к магнитному полю, интенсивно намагничиваются даже при наличии слабого магнитного излучения. Они применяются как добавки к нержавеющей стали, улучшая ее эксплуатационные характеристики.
Конструкционная сталь характеристики, свойства
Конструкционная легированная марганцовистая сталь 45Гиспользуется для изготовления деталей — карданные/ коленчатые валы, анкерные болты, шестеренные/ шлицевые валы, зубчатые колеса, диски трения, тормозные рычаги, оси, шатуны, другие изделия.
Сталь 45Г – отечественные аналоги
| Марка металлопроката | Заменитель |
| 45Г | 40Х |
| 50 | |
| 50Г2 |
Материал 45Г – характеристики
| Марка | Классификация | Вид поставки | ГОСТ | Зарубежные аналоги |
| 45Г | Сталь конструкционная легированная | Сортовой прокат | 4543–71 | есть |
Марка 45Г – технологические особенности
Термообработка
| Режим | Охлаждающая среда | t, 0С |
| Закалка | масло | 850 |
| Отпуск | воздух | 600 |
Ковка
| Вид полуфабриката | t, 0С |
| Слиток | 1190–820 |
Сварка
| Свариваемость | Способы сварки | Рекомендации |
| Трудно свариваемая | РДС, АДС | Подогрев + термообработка |
Флокеночувствительность
Мало чувствительна.
Резка
| Исходные данные | Обрабатываемость резанием Ku | |||
| Состояние | HB, МПа | sB, МПа | твердый сплав | быстрорежущая сталь |
| нормализованное | 174–207 | 620 | 0,95 | 0,7 |
Сталь 45Г – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
| Кремний | Марганец | Медь | Никель | Сера | Углерод | Фосфор | Хром |
| 0,17–0,37 | 0,7–1 | 0,3 | 0,3 | 0,035 | 0,42–0,5 | 0,035 | 0,3 |
Материал 45Г – механические свойства
| Сортамент | ГОСТ | Размеры – толщина, диаметр | Режим термообработки | t | KCU | y | d5 | sT | sв |
| мм | 0С | кДж/м2 | % | % | МПа | МПа | |||
| Пруток | 4543–71 | 25 | Закалка (масло) | 850 | 490 | 40 | 15 | 370 | 620 |
| Отпуск (воздух) | 600 |
В зависимости от сечения заготовки
| Сечение | y | d5 | s0,2 | sв | KCU |
| % | % | МПа | МПа | Дж/см2 | |
| Закалка (вода) 8400С. Отпуск (воздух) 5700С | |||||
| 30 | 55 | 18 | 550 | 800 | 78 |
| 50 | 55 | 18 | 490 | 760 | 68 |
| 120 | 50 | 16 | 450 | 740 | 59 |
| 200 | 45 | 16 | 430 | 740 | 59 |
| 240 | 45 | 16 | 430 | 740 | 59 |
Твердость, Мпа
| Сортамент | ГОСТ | Термообработка | HB 10-1 |
| Прокат | 4543–71 | Отжиг | 229 |
Температура критических точек, 0С
| Критические точки | Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
| Температура | 715 | 735 | 635 | 710 |
Предел выносливости, МПа
| Состояние | t-1 | s-1 |
| sв | ||
| Мпа | МПа | МПа |
| 670 | 418 | |
| 770 | 409 |
Марка 45Г – точные и ближайшие зарубежные аналоги
| Англия | Болгария | Германия | Италия | Китай | Польша | США | Франция | Япония |
| BS | BDS | DIN, WNr | UNI | GB | PN | — | AFNOR | JIS |
Сталь 45Г – область применения
Материал марки 45Г используют в машиностроении для изготовления деталей повышенной прочности.
Условные обозначения
Механические свойства
| HRCэ | HB | KCU | y | d5 | sT | sв |
| МПа | кДж / м2 | % | % | МПа | МПа | |
| Твердость по Роквеллу | Твердость по Бринеллю | Ударная вязкость | Относительное сужение | Относительное удлинение при разрыве | Предел текучести | Предел кратковременной прочности |
| Ku | s0,2 | t-1 | s-1 |
| Коэффициент относительной обрабатываемости | Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации | Предел выносливости при кручении (симметричный цикл) | Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл) |
| N | число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины |
Свариваемость
| Без ограничений | Ограниченная | Трудно свариваемая | |
| Подогрев | нет | до 100–1200С | 200–3000С |
| Термообработка | нет | есть | отжиг |
Купить конструкционную легированную сталь 45Г в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону +. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
ПродукцияДоставкаКонтакты
Как определить коррозионную стойкость стали
Чтобы выяснить, коррозионностойкая сталь или нет, нужны следующие действия:
- хорошо зачистить маленький участок детали;
- нанести пару капель раствора медного купороса;
- если изделие покрылось слоем красной меди, значит сплав подвержен ржавчине, если ничего не произошло, то это нержавеющая сталь.
Степень устойчивости к коррозии можно определить по количеству основных элементов, которые входят в состав сплава- никеля и хрома. Если хрома содержится больше 12 %, то этот сплав будет антикоррозийным в обычной среде, если больше 17%, то он может выдерживать даже агрессивную щелочную среду.
Как определить, является ли магнитная или немагнитная сталь нержавеющей
Учитывая все вышесказанное, можно сделать следующий вывод: даже если сталь обладает магнитными свойствами, это совершенно не значит, что ее нельзя отнести к сплавам нержавеющего типа. Существует достаточно простой способ, позволяющий проверить, является ли магнитная сталь нержавейкой. Для того чтобы это определить, необходимо зачистить участок поверхности проверяемого изделия до металлического блеска, а затем нанести на этот участок несколько капель концентрированного медного купороса.
На то, что перед вами именно нержавейка, укажет налет красной меди, которым покроется зачищенный участок. Такой несложный способ позволяет очень точно определить, является ли магнитная сталь нержавеющей. А вот проверить (а особенно определить в домашних условиях), относится ли нержавейка к категории пищевых, практически невозможно.
Если вы решили проверить, относится магнитная сталь к нержавеющим или нет, имейте в виду, что такие ее свойства, как способность намагничиваться, нисколько не ухудшают ее коррозионной устойчивости.
Нержавейка, которая магнитится
Ферритные сплавы
В них содержится хром в больших количествах, примерно 20 %. Обладают высокими магнитными свойствами и стойкостью к коррозии. Приобретают большую мягкость из-за уменьшения в составе углерода и легко поддаются различным видам обработки. Чаще всего такие сплавы применяют в тяжелой промышленности, на предприятиях пищевой промышленности, также из них изготавливают элементы систем отопления. Стоят они дешевле, чем аустенитные сплавы.
Некоторые особенности ферритных сплавов позволяют применять их для замены более дорогих материалов:
- маленький уровень теплового расширения и теплопроводность;
- повышенная температурная стойкость и текучесть;
- устойчивость к деформации и коррозии.
Это позволяет использовать эти сплавы в изготовлении электромагнитных приводов и исполняющих механизмов.
Мартенситные сплавы
Обладают повышенной прочностью, не уступают углеродистым сталям, благодаря закалке и отпуску. Это абсолютные ферромагнетики. Встречаются нечасто, поскольку сложно выдержать чистый состав. Сплавы с высоким содержанием хрома устойчивы к влажности и агрессивным средам. Отлично поддаются сварке, можно применять как горячую так и холодную штамповку.
Мартенситы жаропрочны и способны к самозакаливанию. Применяются в машиностроении для изготовления абразивов, в изготовлении столовых приборов, элементов насосных систем, пружин, хирургического и различного режущего инструмента. Среди нержавеющих сталей мартенситные сплавы обладают самой высокой способностью к намагничиванию.
Мартенситно-ферритные сплавы
Имеют неплохие эксплуатационные характеристики, легко поддаются термообработке. Но при сварке имеют склонность к образованию холодных трещин. Применяются в том случае, когда необходимы поверхности, часто подвергающиеся нагреву, коллекторы, котлы, трубопроводы.
Магнитные стали и сплавы
Все сплавы, обладающие магнетизмом, можно разделить на 2 вида:
- магнитотвердые;
- магнитомягкие.
Твердые стали соответствуют ГОСТ 6862-71 и из них производят постоянные магниты. Для этого используют высокоуглеродистые вещества, легированные хромом или хромом и кобальтом.
Сплавы на основе железа также можно использовать для производства магнитов постоянного поля. Примером может стать материал альнико, где 54% составляет железо.
Магнитомягкие — так по-другому называют электротехнические стали. Они должны соответствовать ГОСТ 21427-75. Такие магнитные стали применяют для работы в переменных полях, там, где происходит намагничивание без перерыва. Магнитотвердые материалы владеют существенной остаточной индукцией, высокой коэрцитивной силой. Малая магнитная проницаемость становится дополнительным свойством сплава.
Из материала изготавливают сердечники катушек электромагнитов и трансформаторов. Для этого подходят кремнистые и низкоуглеродные сплавы.
Магнитную сталь маркируют четырехзначным числом. Первое число определяет структуру и вид прокатки. Второе — содержание кремния. Третье число определяет тепловые потери, четвертое — код нормируемого параметра.
Для работы в переменных полях можно использовать магнитную сталь на основе железа или никеля. Примером такого материала является альсифер.
Нержавейка, которая не магнитится
Аустенитные сплавы
Это самые распространенные в использовании сплавы нержавеющей стали, в своем составе содержат до 33 % никеля и хрома, что увеличивает их сопротивление коррозии. Имеют очень высокую прочность, холодостойкость и электрохимическую стойкость, хорошо полируются и устойчивы к появлению царапин.
Широко применяется в нефтеперерабатывающей и химической отраслях, авиастроении, электротехнике, в оборудовании для пищевой промышленности, для производства сантехники, медицинского и холодильного оборудования, крепежных изделий, емкостей для пищевых продуктов и жидкостей.
В обычном состоянии не обладают способностью к намагничиванию, но после применения холодной деформации, когда аустенит частично превращается в феррит, магнитные свойства могут проявляться. Термическая обработка, используемая для повышения химических и физических свойств изделий резко повышает повышает магнитные свойства сталей.
Аустенитно-ферритные
В составе используется никель и хром, дополнительно может применяться марганец, молибден, титан и ниобий. Имеют повышенные показатели прочности и устойчивость к коррозии. Широкое распространение получили в изготовлении теплообменного оборудования.
Трансформаторная сталь: характеристики и свойства, марки и состав, сферы применения
Особенность трансформаторной стали в улучшенных электромагнитных характеристиках. Чтобы улучшить показатели материала, в него добавили кремний, количество которого отличается в зависимости от марки. С помощью этого материала производят разнообразные виды трансформаторов. Его популярность связана с более высокими характеристиками, чем у других металлов.
Состав трансформаторной стали
Материал выполняют не только из кремния, а создают сплав с железом. Добавление этого элемента приводит к тому, что коэффициент силы увеличивается, а удельное сопротивление электрической мощности повышается, если сравнить с марками без кремния.
Если добавить в состав определенное количество кремния, это приведет к снижению отдельного веса оксидов железа.
По химическому составу этот материал можно отнести к легированным металлам за счет наличия кремния в количестве до 0,5%.
В трансформаторном железе добавление посторонних примесей в пределах 3-4,5%.
Свойства кремния
Кремнием называют основной материал полупроводниковой электроники. С его помощью изготовляют интегральные схемы, диоды, транзисторы, солнечные батареи, фотоприемники и другие приборы.
Это полупроводник, электрические свойства которого зависят от примесей. Он прозрачен для инфракрасных лучей. При низкой температуре проявляет химическую инертность, на воздухе образовывается тонкая пленка оксида. Окисление кремния происходит при нагревании до 400 градусов. Растворим во многих расплавленных металлах.
Отличительные особенности изотропной и анизотропной сталей
Какими свойствами будет обладать соединение зависит от того, сколько в него добавили кремния во время производственного процесса. Горячекатаная и холоднокатаная сталь имеют разные по размеру ячейки.
Если материал отличается крупными кристаллами, то его магнитная проницаемость больше, но незначительная коэрцитивная сила, если сравнить с материалами с мелкими кристаллами.
Размер зерен зависит от применяемой механической или термической обработки.
Во время отжига внутреннее напряжение в металле понижается, а одновременно с этим кристаллы увеличиваются, формируя структуру. Если сделать горячую прокатку, то не получится сформировать зерна устойчивыми в определенном положении, поэтому они размещаются хаотично. Это изотропная сталь. Она обладает магнитными свойствами, не зависящими от направления.
Чтобы была получить текстурированный материал второй раз прибегают к холодной прокатке стали, сопровождая ее отжигом в особых условиях. Это позволяет получить анизотропную сталь. Ребра в ней расположены так, как проходила прокатка. Расположение материала в правильном положении способствует повышению магнитной проницаемости и снижению коэрцитивной силы, улучшению работы устройств.
Электротехническую сталь производят и продают в рулонах или отдельных листах. Их длина от 720 до 1000 мм.
Как определить пищевую нержавейку
Для хранения пищевых продуктов хорошо подходит нержавеющая сталь. Она безопасна, экологична, устойчива к воздействию многих химических веществ, долговечна, эстетична, легка в обслуживании.
Из нержавейки изготавливают противни для духовок, кухонные плиты, холодильники и многую другую бытовую технику. Сфера применения пищевой нержавеющей стали постоянно расширяется.
Можно ли определить, пищевая нержавейка используется или изделие, которое не подходит для хранения пищевых продуктов?
Если взять государственный стандарт, то нигде конкретно не указано, какая нержавеющая сталь должна применяться в изготовлении изделий для пищевой промышленности. Но к материалам, которые используются в пищевой промышленности, приготовлении, хранении и транспортировке продукции должны применяться более высокие требования. Обычная нержавейка не всегда может выдержать различные воздействия, поэтому специалисты разработали специальные стали, который отвечают всем необходимым требованиям.
Насколько сплав магнитится или не магнитится зависит от количества никеля, содержащегося в нем. Стандартная норма-10 %, если уменьшить до 9%, то сплав начнет магнититься. Самые лучшие нержавейки состоят из чистого аустенита. Иногда для удешевления стали в сплав добавляют вместо никеля марганец, свойства стали при этом остаются на том же уровне.
Аустенитные марки
Типы и виды нержавеющей стали различаются по кристаллической структуре: Аустенитные сплавы составляют свыше 70% стального проката. Они содержат углерода до 0,15%, не менее 16% хрома и достаточную долю никеля и/или марганца, для сохранения аустенитной структуры в диапазоне от криогенной температуры до точки плавления. Классический состав (содержит 18% Cr и 10%, Ni) известен как 18/10, он используется для штамповки столовых приборов. Марки 18/10 и 18/8, «Супер аустенитные» нержавеющие марки — сплав AL-6XN и 254SMO, весьма стойки к питтинговой и щелевой коррозии из-за значительной доли молибдена (> 6%) с примесью азота, а повышенный процент никеля повышает сопротивление к коррозионному растрескиванию.
Влияние содержания кремния на свойства стали
Электротехническая сталь относится к мягким ферромагнетикам с улучшенными свойствами. Ее отличительная особенность ‒ устанавливать ниже температуры точки Кюри скачкообразное изменение свойств материала, следствием которого является спонтанная намагниченность. Сталь приобретает ферромагнитные свойства за счет упорядоченного параллельного расположения магнитный моментов электронов. То есть материал приобретает свойства магнита без присутствия магнитного поля.
Для увеличения магнитных свойств железа его легируют кремнием. При введении силицида железа FeSi увеличивается электрическое сопротивление, повышается индукция насыщения, сплав достигает максимально возможного уровня намагниченности. Наиболее вредная для магнитных свойств сплава форма углерода из цементита переходит в графит. Кремний помогает снизить до минимума магнитную анизотропию и установить стабильные показатели магнитного поля по всем направлениям стали. Уменьшение магнитострикции (изменение объема и размеров ферромагнитных деталей) снижает уровень шума, вибрации, что уменьшает дискомфорт и сохраняет приборы и детали от разрушения.
Пример электротехнической стали
Количество легирующего элемента формирует свойства ферросплава и влияет на качественные характеристики. Но с добавлением кремния свыше 4,38% сталь приобретает крупнозернистую структуру, что повышает ее твердость и хрупкость, снижает пластичность и прочность. Кремний гарантирует стабильность магнитных свойств, снижает время ее старения.
Легирование алюминием применяют при производстве спокойных сталей для удаления со сплава кислорода, который образует в материале пустоты, снижает прочность, повышает хрупкость.
Содержание кремния строго регламентируется стандартами и нормативными документами и колеблется в зависимости от назначения и вида материала от 0,8% до 4,8%.
