Марки нержавеющей стали и их характеристики

Марки нержавеющей стали и их характеристики

Популярные марки нержавеющей стали отечественного и зарубежного производства.

AISI 304 – наиболее распространенная и популярная марка стали. Отличается высокой прочностью, упругостью, стойкостью к окислению, легко сваривается.

Посмотреть подробно:

  • свойства, типоразмеры, цены

Российские аналоги:

  • 08Х18Н9
  • 08Х18Н10

Сталь AISI 316 и 316Тi – улучшенный вариант AISI 304,
с повышенной антикоррозийной устойчивостью и к воздействию агрессивной среды.

Посмотреть характеристики, типоразмеры, цены:

  • AISI 316
  • AISI 316Тi

Российские аналоги:

  • 10Х17Н13М2
  • 10Х17Н13М2Т
  • 10Х17Н13М3Т

AISI 430 — экономичный вариант коррозийнностойкого материала, идеален для штамповки, деформации и перфорации.

Посмотреть подробно:

  • свойства, типоразмеры, цены

Российские аналоги:

  • сталь 12Х17

Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, который создает на поверхности стали инертную пленку, защищающую все изделие от неблагоприятных воздействий. Современный рынок может предложить различные марки нержавеющей стали для применения в самых разных отраслях промышленности.

Не каждая марка нержавеющей стали демонстрирует устойчивость хромоксидной пленки к механическим и химическим повреждениям. Хотя пленка восстанавливается под воздействием кислорода, были разработаны специальные марки нержавейки для применения в агрессивных средах.

Правила маркировки коррозионностойких сталей

Обозначение состоит из цифр и букв. Двузначное число в начале маркировки – количество углерода в сотых долях процента. Далее следуют буквы, характеризующие определенные легирующие элементы. После них ставятся цифры, равные процентному содержанию легирующих элементов, округленному до целого числа. Если процент добавки находится в пределах 1-1,5, то после буквы цифра не ставится. Для условного обозначения легирующих компонентов в российской нормативной документации используется русский алфавит:

  • Х – хром;
  • Н – никель;
  • Т – титан;
  • В – вольфрам;
  • Г – марганец;
  • Д – медь;
  • М – молибден.

Какая нержавейка стоит дороже всего, а какая стоит как черный лом

Сегодня цена нержавейки за кг лома зависит от ее качества, которое владелец может определить хотя бы примерно собственными усилиями по следующим признакам:

  • если это не совсем нержавейка, от капли воды на ней останется желтоватое пятно;
  • от соленого раствора на высоколегированной стали следов не остается;
  • при слабом намагничивании говорят, что сталь слабо легированная, при полном его отсутствии о высоком;
  • также хорошее качество подтверждается короткой, прямой искрой.

Примерно такой градации подвергается нержавеющий лом, который дополнительно проверяется спектрометром – анализатором металлов.

ЗАПОМНИТЕ! Чем выше содержание никеля и хрома, тем дороже ценится нержавеющая сталь.

Видео – способ отличить нержавейку от обычной стали (с помощью медного купороса):

Наиболее популярна марка А2, где содержится хром – 18%, никель – 10%. Многим известная по кухонной утвари.

Лом нержавеющей стали делят на группы по содержанию никеля. Начиная с минимального его вхождения от 2 до 5% в легированных сплавах. Обычно это сантехнический мусор.

Следующая группа, жаростойкие материалы: пластины, обрезки, также строительные отходы. К такой продукции предъявляется требование к содержанию Ni до 12%.

Прием лома нержавейки наиболее дорого оценивает высоколегированные стали с примесными металлами до 92%. Это могут быть строительные, сантехнические кольца, разъемы, проволока, порошок, скрап.

Штейн с содержанием никеля 30-85% также принимают по высокой цене, хотя и числится он, как шлаковый отход.

Как правило, когда человек звонит в пункт приема лома и предлагает нержавейку, пытаясь узнать цену – точную цифру ему не говорят, а предлагают приехать с образцом нержавейки на площадку приема, чтобы провести анализ и вычислить – что это за нержавейка, сколько в ней никеля. И это правильно, т.к. видов нержавейки очень много, даже сталь, без следов коррозии, можно принять за нержавейку.

При каких условиях возникает Рауш Эффект

Это явление может возникать в чистой воде, сверхчистой воде, паре, очищенной питьевой воде или необработанной технической воде. Основным фактором возникновения ружинг эффекта явлется загрязнение железом.

Загрязнение железом

Перетаскивание или волочение нержавеющей стали по поверхности углеродистой стали (или наоборот) приводит к попаданию частиц железа на поверхность нержавейки, что неминуемо приведет к ржавчине при вводе в эксплуатацию. Приварка временных скоб из углеродистой стали к нержавеющей стали, а затем шлифовка сварных швов приводит к образованию области с низким содержанием хрома, которая также будет ржаветь при эксплуатации. Использование проволочных щеток из углеродистой стали или шлифовальных кругов, загрязненных углеродистой сталью, приведет к ржавчине.

Механизм образования красной ржавчины прост:

Железо + вода = ржавчина

Лучшая профилактика образования ржавчины – это здравый смысл:

  • Всегда покрывайте все поверхности из углеродистой стали деревом, пластиком или картоном, чтобы предотвратить контакт с нержавеющей сталью;
  • Никогда не приваривайте углеродистую сталь к нержавеющей стали;
  • Всегда используйте щетки из нержавеющей стали и специальные шлифовальные круги «только из нержавеющей стали»;
  • Всегда проводите химическое травление и пассивацию нержавеющей стали специальными растворами перед вводом в эксплуатацию.

Ржавчина может привести к щелевой коррозии или питтинговой (точечной) коррозии нержавеющей стали под слоем оксида красного цвета, поэтому ее необходимо своевременно удалять. Вот почему пассивация необходима не только для увеличения отношения хрома к железу на поверхности, но и для удаления любого загрязнения железом.

Обработанные и неочищенные воды

«Покраснеть» может оборудование как при использовании очищенной, так и неочищенной, даже смягченной воды. В первую очередь, причиной является то, что в воде находится бикарбонат железа. Смягчение не удаляет анионы, такие как карбонат, бикарбонат, сульфаты, хлориды и т. д., а только обменивает катионы, такие как кальций и магний, на натрий или калий. В отличие от карбоната железа, бикарбонат железа полностью растворим, но при этом легко окисляется до карбоната железа. Карбонат железа не растворим и имеет красновато-коричневый цвет. Может растворяться в сильных кислотах.

Подготовленная или питьевая вода обычно очищается для удаления взвешенных частиц, фильтруется для удаления мелких частиц и дезинфицируется хлором или диоксидом хлора для уничтожения большинства бактерий. Этот процесс практически не влияет на ион бикарбоната, если он находится в равновесии с трубами из углеродистой стали, и в среде низкое содержание кислорода. Как только вода попадает в инертную среду, такую как нержавеющая сталь или фарфор, бикарбонат начинает окисляться:

2Fe (HCO3) 2 + Ca (HCO3) 2 + Cl2 -> 2Fe (OH) 3 + CaCl2 + 6CO2

2Fe (OH) 3 -> Fe2O3 .H2O + 2H2O

Оксид железа Fe2O3 .H2O имеет красный цвет, а когда он встречается в природе, его называют гематитом. В необработанной воде химическая реакция аналогична, за исключением того, что хлора нет, а растворенный в воде кислород является активным веществом:

6Fe (HCO3) 2 + O2 -> 2Fe2 (CO3) 3 + 2Fe (OH) 2 + 4H2O + 6CO2

4Fe (OH) 2 + O2 -> 2Fe2O3 .H2O + 2H2O

Карбонат железа будет выпадать в осадок, а гидроксид железа образует гелеобразное соединение, которое осаждается в виде оксида железа. Есть небольшая разница в цвете, потому что железный гидроксид желтый. В больших резервуарах самые красные отложения обычно находятся наверху и уменьшаются в направлении дна. Нередко дно большого резервуара бывает относительно чистым.

Читайте также  Регулировка карбюратора бензопилы чемпион

Очищенная и высокоочищенная вода

Очищенная и высокоочищенная вода обычно используются в отраслях промышленности, где примеси могут оказывать вредное воздействие: в фармацевтическом, косметическом или полупроводниковом производстве. В фармацевтической промышленности это называется вода для инъекций (WFI). Типичные обработки включают фильтрацию, смягчение, анионный и катионный ионный обмен, обратный осмос, ультрафиолет и иногда озонирование. Дистилляция может быть использована в качестве окончательной очистки. В результате получается вода с крайне низкой проводимостью.

Нержавеющая сталь марки 316L является обычным материалом оборудования, емкостей и трубопроводов в этих промышленностях. Некоторые из этих систем остаются чистыми, но другие начинают подвергаться появлению красного налета (Рауш Эффект). Даже электрополированные системы со средней шероховатостью поверхности менее 10 микродюймов ( 2FeO (OH) + H2

2FeO (OH) -> Fe2O3.H2O

Внешние отложения могут исходить из ряда источников. Наиболее очевидной является использование углеродистой стали в системе, включая рулевые тяги, болты, гайки, ключи, скобы и т.д. Чем больше источник, тем больше будет отложений.

Насосы – главные подозреваемые в образовании вредных частиц в абсолютно «чистых» системах.
По-видимому, причиной эффекта рауш, вызванного насосом, являются два механизма:

Кавитация обычно является результатом недостаточной подачи воды в насос, неправильного выбора насоса, работы или чрезмерного дросселирования во время работы. Пузырьки ударяются о поверхность насоса и взрываются, в результате чего возникает ударная волна, которая удаляет мелкие частицы нержавеющей стали. Как только частица высвобождается в потоке воды, она в конечном итоге присоединяется к трубопроводу из нержавеющей стали за счет электростатического притяжения. Поскольку поверхность частицы не пассивирована, она немедленно начинает окисляться и краснеть.

Эрозия из-за скорости вращения рабочей крыльчатки.

Каждый материал имеет критическую скорость, выше которой ускоряется эрозия. Для низколегированных аустенитных нержавеющих сталей эта критическая скорость составляет около 100 в секунду. Скорость эрозии будет зависеть от температуры. Нержавеющая сталь типа 304, по-видимому, имеет постоянную скорость эрозии до 600°F (300°C), а затем быстро увеличивается. Конкретные данные по чистоте воды для различных сплавов отсутствуют.

Похоже, что металлургическое состояние рабочей крыльчатки влияет на скорость удаления металла. Когда аустенитное семейство нержавеющей стали затвердевает из сплава, присутствуют две металлургические фазы: аустенит и дельта-феррит. Образование дельта-феррита зависит от состава сплава, и, если оно составляет менее 8%, его можно растворить путем термической обработки. Литые рабочие крыльчатки обычно имеют высокий дельта-феррит из-за более высокого содержания кремния, добавляемого для обеспечения текучести стали во время литья. Это означает, что термическая обработка может не растворить весь дельта-феррит. Причина, по которой дельта-феррит является проблемой, заключается в том, что он разрушается легче, чем аустенит, и содержит больше железа. Эрозионная поверхность литой рабочей крыльчатки показана на рисунке.

Отложения класса II (Рауш эффект класса II)

Этот класс отложений возникает, когда присутствуют хлориды или другие галогениды. По причине коррозии формируется на поверхности нержавеющей стали в местах, где нарушен пассивный слой. Чаще встречается на технологических линиях, не прошедших процедуру химической пассивации после монтажа, и механически отполированных поверхностях. Когда анализируются изделия с этим классом отложений, на них обычно присутствуют хлориды или другие галогениды. Отложения II класса, в отличие от I класса, невозможно удалить просто протирая ветошью, в данном случае поможет лишь шлифовка или полировка, но лучше всего для удаления использовать кислотные растворы. Наша компания использует для обработки специализированные растворы для обработки и восстановления нержавеющей стали, но, если присутствуют хлориды, поверхность снова станет красной.

Отложения II класса образуются в реакции, состоящей из двух стадий:

    Растворение пассивного слоя оксида хрома:

Cr2O3 + 6Cl- + 6H2O -> 2CrCl3 (водный) + 6OH-

Окисление частиц железа на поверхности:

2Fe + 4H2O -> 2FeO (OH) + 3H2

Эта реакция является самосохраняющейся реакцией хлорида с хромом с образованием хлорноватистой кислоты в качестве побочного продукта и хлорноватистой кислоты, окисляющей железо и образующей больше хлорида.

Увеличение содержания молибдена в составе нержавеющей стали повышает устойчивость к воздействию хлоридов. Аналогично, замена железа в нержавеющей стали на никель улучшает коррозионную стойкость. Это прогрессирование сплавов с повышенной устойчивостью к воздействию хлоридов: тип 304L (минимум), тип 316L, тип 317L, тип 317LM, сплав 625, сплавы C-276 и C 22 (высший). Всякий раз, когда система из нержавеющей стали вступает в контакт с хлорангидридом, существует вероятность образования отложений. Раствор с pH > 7 будет иметь меньшую вероятность образования отложений, чем pH FeO + Fe2O3 + H2

FeO + Fe2O3 -> Fe3O4

Некоторая часть оксида железа может быть заменена оксидом никеля, но сесквиоксид железа будет контролировать цвет пленки.

Различия между чёрными и цветными металлами

К чёрным металлам относится железо и сплавы на его основе, сталь, например, или чугун. Все они имеют высокую прочность на разрыв и получили широчайшее применение, как в изготовлении ЖБ конструкций, так в автомобилестроении, строительстве и т. д.

К цветным металлам, относится медь, алюминий, никель, цинк, олово и другие. Отличительной особенностью цветных металлов, является меньшая прочность и большая стоимость, чем чёрных металлов. Кроме того, главное отличие цветного металла от чёрного, это отсутствие в его составе железа.

Существует и так называемый класс драгоценных металлов, к которым, как вы уже могли догадаться, относится золото, серебро, кобальт, хром и прочие металлы. Поэтому главное различие между черным и цветным металлом, это присутствие или же отсутствие в их составе железа.

Чтобы проверить, какой перед вами металл, черный или цветной, можно использовать самый обычный магнит. Просто поднесите его к металлу, и если не будет абсолютно никакого притяжения, то это значит, что перед вами цветной металл.

Существует пять видов основных маркировок:

  • 08Х18Н10. Посуда из такого материала допускается к использованию в пищевой промышленности. Однако, не допускается воздействия каустической соды.
  • 08Х13. Одна из самых популярных марок стали, наиболее часто используемая в изготовлении кухонной утвари. Такую посуду можно нагревать до практически любых температур, а так же хранить в условиях холодильных и морозильных камер.
  • 20Х13-40Х13. Данная сталь используется для изготовления моек и посуды. Она хорошо справляется с перепадами температур, пластична и устойчива к механическим повреждениям.
  • 12Х13. Изделия из стали с такой маркировкой используются в винодельческой промышленности и спиртовой.
  • 08Х17. Данная сталь отличается самой высокой жаропрочностью и хорошей теплопроводимостью. Высоким спросом пользуются сковороды, изготовленные из такой нержавеющей стали.

Выбор марки нержавейки

Как уже говорилось, большое количество марок стали не дает возможности в полной мере рассмотреть преимущества и недостатки каждой. В качестве примера рассмотрим несколько вариантов нержавейки, которая распространена в эксплуатации.

Нержавеющая сталь AISI 304

К «премиальному» сегменту относится нержавеющая сталь AISI 304, которая широко распространена на химическом и пищевом производстве. Эта марка стали обладает улучшенной коррозийной устойчивостью, что позволяет использовать ее в производстве разделочных, перочинных и кухонных ножей, не опасаясь окисления. Аустенитный сплав с высоким содержанием хрома и никеля и уникальная устойчивость к кратковременным перепадам температур, возможностью выдерживать температуры до 900 C 0 . Нержавеющая сталь AISI неплохо держит закалку, но по устойчивости к механическим повреждениям (рубке костей, древесины, замороженных продуктов) существенно проигрывает следующему претенденту на звание лучшей марки.

Читайте также  Как подключить дрель напрямую без кнопки

Нержавеющая сталь 12х18н10т

Аустенитный сплав нержавейки 12х18н10т, который используется в основном в областях повышенного воздействия окружающей среды. Чаще эту сталь применяют в производстве строительных материалов, размещаемых под открытым небом, но наличие в составе карбидообразующего титана, нашли применение и в отраслях химической, пищевой и нефтяной промышленности. Злую шутку с потребителем играют расплывчатые показатели ГОСТ, которые позволяют создавать второсортный металл, незначительно варьируя объем компонентов. Нержавейка этой марки является весьма дорогостоящей, поэтому и изделия на ее основе обойдутся покупателю не дешево, хотя и срок эксплуатации ее, без преувеличения большой.

Нержавеющая сталь 1.4034 (X46 Cr13)

Нож из нержавеющей стали марки 1.4034 (X46 Cr13) — отличный показатель высокого качества и прочности, представленной мартенситным сплавом. Отличный показатель прочности, износостойкости и антикоррозийный эффект, но упругость металла относительно низкая, что делает данную марку нержавейки хорошим вариантом только для кухонных или столовых режущих приборов.

Виды и классификация нержавейки

Марки (виды) нержавеющей стали подразделяются на несколько категорий, Каждая из них характеризуется определенным химическим составом и внутренней структурой материала. Каждая из этих категорий сталей отличается определенными техническими и эксплуатационными характеристиками, которые и определяют области их использования. В современной промышленности используются коррозионностойкие стали следующих категорий.

Хромистые стали с ферритной внутренней структурой

Такие сплавы, в составе которых содержится достаточно большое количество хрома (около 20%), преимущественно используются на предприятиях тяжелой промышленности и для производства элементов отопительных систем. Отличает их не только исключительная коррозионноустойчивость, но и хорошая способность к намагничиванию. По уровню востребованности эти стали сопоставимы со сплавами с аустенитной структурой, но при этом они стоят значительно дешевле.

Такие сплавы, в составе которых хрома и никеля содержится до 33%, являются наиболее используемыми во всем мире (70%) типами нержавеющих сталей. Отличаются они как исключительной коррозионной устойчивостью, так и высокими прочностными показателями.

Нержавеющие стали с мартенситной и ферритно-мартенситной структурой

Они характеризуются игольчатой углеродной структурой, что и делает их самыми прочными из всех типов нержавеющих сплавов. Кроме того, нержавеющие стали данной категории очень устойчивы к износу и могут эксплуатироваться при высоких температурах. В их составе, что также важно, содержится минимальное количество вредных примесей.

Марки нержавейки с комбинированной структурой

Такие стали, которые могут иметь аустенитно-ферритную или аустенитно-мартенситную структуру, являются продуктом применения инновационных технологий и оптимально сочетают все преимущества сплавов других типов.

Знать структуру определенной марки нержавейки, которая и формирует ее основные характеристики, важно для того, чтобы оптимально подбирать ее для решения требуемых задач.

Посуда из нержавеющей стали

Рисунки

Кроме равномерных цветов, в производстве бытовой техники часто применяют листы нержавейки с рисунками полученными при помощи химического травления. Травление осуществляется путем воздействия на сталь кислотой. Покрывая определенные участки поверхности пленкой с повышенной устойчивостью к воздействию кислоты, можно получить любой рисунок или узор. Чаще всего таким образом получают различные орнаменты.

С целью повышения эстетичности дизайнеры при проектировании приборов часто применяют сочетания различных цветов. Сейчас редко встретиться обычная газовая плита цвета нержавеющая сталь. Чаще всего варочная поверхность изготавливается из металла серебристого белого или бежевого цвета, в то время как духовка в последнее время обычно бывает черного цвета.

Основными производителями цветной нержавеющей стали являются немецкие и английские предприятия.

Достоинства нержавеющей стали

Этот материал обладает следующими преимуществами:

  1. Прочность — позволяет применять ее в производстве любых металлический изделий, в том числе и используемых в сложных климатических условиях или находящихся в контакте с агрессивными средами;
  2. Долговечность — значительно повышает срок использования изделия;
  3. Эстетичность — серебристый оттенок любого цвета придает любому бытовому прибору респектабельности и благородства.

К недостаткам можно отнести только более высокую цену изделия. Однако этот недостаток компенсируется высокой функциональностью и долговечностью устройства.