Краткое описание применяемых сталей и влияние состава на их характеристики

Типы стали серии 200

Прокат нержавеющей стали этой группы известен под маркой 201. Лист AISI 201 по свойствам схож с 300 и 400 серией, но содержит меньше дорогостоящего никеля, больше марганца. За счет этого нержавейка 201 дешевле аналогов. Такая замена не ухудшает ее прочности, пластичности, коррозионного противодействия.

Легирующими элементами здесь выступают медь, марганец, никель, хром, азот и углерод. Российским аналогом является 12х15г9нд.

Механические и технологические свойства:

• стойкость к высоким/низким температурам
• низкая скорость коррозии
• устойчивость к механическим повреждениям, образованию трещин
• подходит для ковки
• хорошо сваривается при температуре до 800 град
• повышенная пластичность позволяет применять технологии волочения, протяжки.

Лист нержавеющий aisi 201 применим:

1. для изготовления столовых приборов, оборудования пищевой промышленности, емкостей хранения пищевых продуктов, воды — термосы, резервуары, фляги
2. в облицовке строительных конструкций — элементов лестниц, оконных рам
3. для деталей автомобилей — отделка кузова, бамперов

Влияние химических элементов в сплаве на характеристики стали

Хром — важный компонент во многих легированных сталях. Добавление хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов. Высокохромистые стали, содержащие 20-25% Сr, обладают особой стойкостью к окислению при высокой температуре.

Никелевые сплавы характеризуются высокой коррозионной стойкостью не только в нормальных условиях эксплуатации, но и во многих агрессивных средах при высокой температуре применения.

Молибден используется для легирования сталей как компонент жаропрочных и коррозионностойких сплавов. Молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость.

Стали, легированные титаном, устойчивы к межкристаллической коррозии. Отличаются эластичностью, повышенной прочностью и стойкостью к перепадам температур.

Повышенное содержание углерода в составе стали может являться причиной образования кристаллизационных трещин при сварке, а также малопластичных закалочных структур и трещин в околошовной зоне. Поэтому для повышения стойкости следует уменьшить содержание углерода в сплаве. Низкоуглеродистые стали (содержание углерода до 0,25%) отличаются пластичностью и повышенной коррозионной стойкостью. Это обеспечивает равномерное сварное соединение с основным металлом, получение сварных швов без дефектов, жаропрочность.

Сталь AISI серии 300

В этой группе можно выделить марки, которые различаются по соотношению хрома, никеля, углерода и титана.

В зависимости от состава их делят на аустенитно-ферритный, аустенитный, аустенитно-мартенситный классы. Данная серия обладает универсальными свойствами, поэтому востребована в разных направлениях.

AISI 304

Данную марку окрестили “пищевой», хотя она используется в других сферах промышленности ничуть не меньше. Обладает повышенными жаропрочными, антикоррозийными свойствами.

Подходит для любых видов обработки: сварка, волочение, прокатка, ковка, фигурное формование, резка плазмой или лазером.

Состав AISI 304:

• C <0,08 %
• Mn <2,0 %
• P <0,045 %
• S <0,03 %
• Cr 18,0-20 %
• Ni 8,0-10,5 %

Область применения не ограничивается пищевой сферой, из стали получаются долговечные, прочные:

1. патрубки выхлопных труб
2. трубные изделия, элементы печного оборудования
3. емкости, сосуды химической, фармацевтической промышленности, работающие при температуре от 200 до 650 градусов
4. резервуары для нефтеперерабатывающих предприятий

Купить нержавеющую сталь AISI 304 можно листовой или рулонной формы. Предпочтительность формата определяется лишь пожеланиями заказчика, качество продукции не меняется.

Российский аналог — сталь 08х18х10

AISI 316

Нержавейка 316 выпускается с добавлением молибдена. Этот химический элемент, который повышает сопротивление материала к коррозии, стойкость к повышенным температурам. Сталь 316 стоит дороже AISI 304. Ее активно используют судостроительные, авиационные, нефтегазовые предприятия.

Аналог у российских производителей — 10х17н13м2

AISI 316T

Нержавейка 316T обогащена титаном, который наделяет металл способностью противостоять разрушающему воздействию хлора. Также упрочняет, улучшает жаропрочные характеристики. В отличие от 304 марки, у этой нет магнитных свойств.

Главные сферы использования:

• изготовление газотурбинных лопастей
• спец оборудование химической, фармпромышленности
• строительство теплообменных аппаратов разного масштаба
• архитектурные элементы
• детали кровельных конструкций

Российская марка — 10х17н13м2т

AISI 321

Улучшенный вариант предыдущего вида с увеличенным содержанием титана, здесь его содержится 10%, что говорит о еще большей прочности, твердости данного материала. Она легко сваривается, выдерживает температуру до 880 град.

Сталь AISI 321 используют в:

1. производстве бесшовной трубной продукции
2. изготовлении фланцев, переходных элементов
3. судостроении, машиностроениии
4. изготовлении котлов
5. сооружении печных систем
6. производстве нагревательных элементов
7. авиационной промышленности

Марка производителей России — 12-08х18н10т

Выбор стали для дымохода. Как не прогореть?

Большинство производителей предлагают десятки разных конструкций дымоходов. Если Вы не специалист, самостоятельно разобраться в их особенностях будет крайне сложно. Поэтому чаще всего делается простой выбор между маркой стали AISI 321 толщиной 0,5мм и маркой стали AISI 430, толщиной 1мм. Иногда в подборку добавляют AISI 439, толщиной 0,8мм.

Большинство покупателей придут к выводу, что сталь марки AISI 430, толщиной 1мм, будет лучше, чем сталь марки AISI 321, имеющая толщину лишь 0,5мм. Ведь все мы с детства привыкли, что чем больше, тем надежнее и лучше.

На самом деле все обстоит с точностью наоборот! И дело тут не в толщине стали, а в ее составе и химических свойствах. Мы предлагаем лучшие дымоходы.

Почему ржавеют дымоходы, ведь они сделаны из нержавейки? Чаще всего причина кроется не в некачественном дымоходе, а в неверном выборе стали дымохода.

Главным врагом дымоходных систем является кислота, которая почти всегда присутствует в выделяющемся конденсате. Именно эта кислота с течением времени медленно, но упорно разъедает наш дымоход.

Кислоты, которые образуются при горении топлива.

Но и это еще не все! Из-за различных химических процессов, происходящих при сгорании топлива, мы получаем целых 3 разных вида кислот:

• Угольная кислота
  . Образуется в результате взаимодействия растворимого в воде углекислого газа и водяного пара.
• Серная кислота
  . Образуется при взаимодействии серного ангидрида SO3, содержащегося в отходящих газах печей (особенно работающих на дизельном топливе) и паров воды.
• Азотная кислота
  . Образуется при взаимодействии диоксида азота, выделяемого в процессе горения, и образующихся при этом паров воды.

А вот таблица с содержанием химических элементов в марках стали:

AISI 430
— жаростойкие нержавеющие стали общего применения с очень низкой коррозионной стойкостью. Применяются в основном в пищевой промышленности. Из данной стали изготавливают кухонные вытяжки и кастрюли.

AISI 439

– как мы видим из таблицы, данный вид стали стабилизирован титаном и имеет добавки никеля. Эта сталь относится к бюджетным, но вполне может применяться в отопительных приборах с небольшим кол-вом конденсата (а лучше с его отсутствием).

AISI 321

– данный вид стали содержит в себе большой объем никеля. Сталь коррозионностойкая, жаростойкая, жаропрочная, нержавеющая, с длительным сроком службы. Рекомендуемая температура применения от 600 до 800°С. Используется для изготовления каминов, бытовых котлов, труб, банных печей и теплообменников. Является кислотостойкой. И именно поэтому даже при толщине в 0,5мм дымоход из AISI321 служит дольше, чем аналогичный дымоход из AISI430. Так например, питерский дает гарантию в 50 лет.

AISI 316

– содержит молибден — один из немногих легирующих элементов, способных одновременно повысить прочностные, вязкие свойства стали и коррозионную стойкость. Является оптимальным вариантом для дизельных и газовых котлов.

Поэтому, выбирая дымоход, лучше ориентироваться в большей мере на марку стали, а не на её толщину.

Свойства. Нержавеющая сталь 439 или 304 что лучше

Наличие никеля в сплаве 394 придает ему большую пластичность, технологичность, возможность эксплуатации в условиях широкого спектра температурных режимов. Помимо этого, данный металл характеризуется немагнитными свойствами и хорошей свариваемостью. Хотя именно никель сильно удорожает конструкции из данного материала.

В свою очередь ферритная нержавейка 439, имеющая свойства, близкие к 304, отличается большей хрупкостью, и чуть меньшей стойкостью к коррозии (хотя она также не склонна к межкристаллитной коррозии и не окисляется во влажных и агрессивных средах). Также, 439 имеет магнитные свойства.

Вывод. Главное, что становится основным фактором при решении aisi 439 или aisi 304 нержавеющая сталь — различия в компонентах в составах.

• Наличие в 304 никеля придаёт ей преимущество – большую степень технологичности, поскольку никель — тугоплавкий металл, и остаётся в сплаве даже при большом воздействии температуры во время сварки, задерживаясь в шве, что обеспечивает сварной конструкции стойкость к коррозии.
• Присутствие в 439 процентного содержания алюминия, упрочнение его титаном, при низком проценте углерода — высокая прочность и хорошие пластические показатели. Этот фактор обеспечивает структурную устойчивость даже при нагревании и сварке. Данная сталь сочетает прочность с простой обработкой.

Проводя между 439 и 304 сравнение, нужно также учитывать, что 304 – это класс высоколегированных хромоникелевых нержавеек, а 439 — класс эконом-легированных безникелевых сплавов.

Маркировка нержавеющей стали

В России и странах СНГ принята буквенно-цифровая система, согласно которой цифрами обозначается содержание элементов стали, а буквами — наименование элементов. Общими для всех обозначениями являются буквенные обозначения легирующих элементов: Н — никель, Х — хром, К — кобальт, М — молибден, В — вольфрам, Т — титан, Д — медь, Г — марганец, С — кремний.

Стали нержавеющие стандартные, согласно ГОСТ 5632-72, маркируют буквами и цифрами (например, 08Х18Н10Т). В США существует несколько систем обозначения металлов и их сплавов. Это объясняется наличием нескольких организаций по стандартизации, к ним относятся АMS, ASME, ASTM, AWS, SAE, ACJ, ANSI, AJS. Вполне понятно, что такая маркировка требует дополнительного разъяснения и знания при торговле металлом, оформлении заказов и т. п.

Из всего многообразия марок мы используем в своём производстве три основные — AISI 304, AISI 316 и AISI 430.

Коррозия металла

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

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

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

Виды нержавеющих сталей

Коррозионная стойкость обеспечивается пленкой из оксидов хрома, образующейся на поверхности металла при взаимодействии его с кислородом воздуха и способной восстанавливаться после повреждения.

Нержавеющие стали с минимальным содержанием хрома 11% (AISI 430, AISI 409, AISI 410) называются ферритными и используются только в слабоагрессивных средах или для изготовления столовой посуды и декора.

Кроме хрома в нержавеющих сплавах используют никель, молибден и титан. Никель обеспечивает пластичность и вязкость сплава. Хромоникелевые стали, содержащие не менее 8% никеля и не менее 17% хрома, называются аустенитными хромоникелевыми сталями. Они обладают более высокой коррозионной стойкостью при повышенной температуре эксплуатации (до 450 °C). Хромоникелевые стали используют при производстве дымоходов с обязательными ограничениями по максимальной температуре эксплуатации и влажностному режиму отходящих газов. Молибден и титан увеличивают сопротивляемость коррозии, сдерживают осаждение карбидов хрома, увеличивают окалиностойкость, в том числе и при высоких температурах до 800 °С. Стали этой группы (AISI 316L) называют аустенитными хромоникельмолибденовыми и широко используют при производстве дымоходов.

Мартенситные сплавы отличаются высокими показателями прочности и износоустойчивости (жаропрочная коррозионная сталь). Такие стали в своем составе имеют минимальное количество вредных веществ, которые не выделяются при нагревании.

Химический состав