Все своими руками

304 и 316 нержавейка в чем разница?

redactor

304 и 316 нержавейка в чем разница?

Разница между 304 и 316 нержавеющей сталью

Нержавеющая сталь – лучший из материалов для кухни, включая посуду, плиты, поверхности холодильных агрегатов, технологические элементы для обработки продуктов. Обыкновенная нержавейка необязательно обладает всеми свойствами, отвечающими гигиеническим, токсикологическим, эстетическим требованиям.

Для этих целей предназначены экологически безопасные износостойкие сплавы, соответствующие строгим нормам растворения тяжёлых металлов.

Определение и химический состав

К таре и оборудованию, контактирующему с продуктами питания, существуют специфические требования. Санитарная обработка, хранение, транспортировка, приготовление продуктов производятся в условиях, отрицательно воздействующих на свойства материалов. Пищевая нержавеющая сталь имеет специальный состав, что обуславливает сферу её применения.

Хром и легирующие добавки, повышающие коррозионную стойкость металлов, присутствуют в составе нержавейки. Её поверхность формируется с участием окислов хрома, образующих нерастворимый самовосстанавливающийся слой, стойкий к агрессивным и химическим воздействиям.

В основу элементов, повышающих антикоррозийные свойства, входят медь, кобальт, сера, марганец, никель, фосфор, ниобий, молибден, титан. Их наличие прямым образом влияет на стоимость изделий.

Применение

Сферы применения нержавейки:

Как выбрать посуду

В РФ не существует стандартов именно на пищевую нержавейку. По мнению специалистов, к подобным сплавам можно отнести любые, важно лишь учесть условия эксплуатации, исходя из которых выбирать марку, стоимость и свойства.

Во время приготовления пищи посуда подвергается воздействию воды и пара, каустической соды, сульфаминовой кислоты, раствору соли. Для противостояния всему этому необходим особый состав. Устойчивость металла определяется процентным содержанием хрома, никеля и прочих легирующих элементов (12-27 %).

Пищевая нержавейка из стали марки AISI 304, содержащая от 13 до 18 % хрома, является вполне подходящей для слабоагрессивных растворов, как и её аналоги AISI 321 (1218Н10Т), AISI 430 (12Х17), AISI 410, обеспечивающие экономию средств.

Для противодействия соленой среде необходимо содержание хрома выше 18 %, присутствие добавок из никеля и молибдена. При непродолжительном воздействии растворов каустической соды и кислотами вполне подходит пищевая нержавейка марки стали AISI 316 (03Х17Н13М2).

L в маркировке изделий означает низкий процент углерода в составе. Для постоянной эксплуатации на пищевом производстве уместна пищевая нержавейка из стали марок AISI 316Ti (10Х17Н13М3Т), AISI 316L и AISI 304L, стабилизированных титаном.

Нержавеющая сталь 304 и 316: в чем разница?

При выборе лучшего нержавеющая сталь для проекта, требующего стойкости в агрессивной среде, лучшим выбором часто является аустенитная нержавеющая сталь. Известно также, что аустенитная нержавеющая сталь обладает превосходными механическими свойствами. В то же время высокое содержание никеля и хрома в этой стали делает ее более устойчивой к коррозии. Кроме того, эти виды стали легко поддаются сварке и формованию. Наиболее часто используемые марки аустенитной нержавеющей стали — нержавеющая сталь 304 и 316. Если вы ищете подходящую марку для своих проектов, вы должны знать разницу между нержавеющей сталью 304 и 316. Эта статья поможет вам сделать осознанный выбор. В чем разница между нержавеющей сталью 304 и 316?

Различия между 304 и 316 нержавеющей сталью

Самый простой способ дифференцировать нержавеющую сталь 304 и 316 — это посмотреть на свойства материалов из нержавеющей стали 304 и 316 и другие атрибуты, такие как химический состав нержавеющей стали 304 и 316, стоимость нержавеющей стали 304 и 316, среди прочего.

304 из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь марки 304 — самая популярная аустенитная нержавеющая сталь. Этот сорт содержит от 8% до 10.5% никеля по весу. Кроме того, он содержит большое количество хрома от 18% до 20% по весу. Другими легирующими элементами из нержавеющей стали 304 являются кремний, марганец и углерод. Остальной химический состав — в основном железо.

Высокое содержание никеля и хрома в нержавеющей стали 304 делает ее более устойчивой к коррозии.

304 Применение из нержавеющей стали

Общие применения нержавеющей стали 304 включают;

316 из нержавеющей стали

Что касается химического состава нержавеющей стали 304 и 316, то обе они содержат большое количество хрома и никеля. В то же время нержавеющая сталь 316 также содержит марганец, кремний и углерод, в то время как более высокий процент состоит из железа. Основное различие в химическом составе нержавеющей стали 304 и 316 заключается в том, что нержавеющая сталь 316 имеет большее количество молибдена, а нержавеющая сталь 304 имеет только его следы. Эта разница делает нержавеющую сталь 316 более устойчивой к коррозии по сравнению с нержавеющей сталью 304.

316 Применение из нержавеющей стали

Соответственно, нержавеющая сталь 316 является наиболее предпочтительной в судостроении из-за ее высокой устойчивости к коррозионной среде. Другие распространенные применения включают следующее:

304 против нержавеющей стали 316: какой выбрать

Если вы все еще не определились, какую марку выбрать для своих проектов, вот некоторые из ситуаций, в которых может потребоваться использование нержавеющей стали 304.

С другой стороны, вам, возможно, придется использовать нержавеющую сталь 316, если для вашего проекта требуется следующее:

304 против нержавеющей стали 316: другие сравнения

Как было сказано ранее, нержавеющая сталь 304 и 316 имеет высокое содержание никеля и хрома. Химический состав нержавеющей стали 304 и 316 оказывает следующее влияние:

Стоимость нержавеющей стали 304 против 316

Цена на нержавеющую сталь существенно зависит от легирующих элементов, из которых она изготовлена. Основные требования к нержавеющей стали — 10.5% хрома и в основном железа. Все эти элементы влияют на характеристики материала и стоимость конечного продукта.

Нержавеющая сталь 316 имеет более высокий процент молибдена, чем нержавеющая сталь 304. Это химическое содержание делает 316 дороже.

Магнетизм из нержавеющей стали 304 против 316

Нержавеющая сталь 304 и 316 относится к аустенитным сортам. Это означает, что они не обладают магнитными свойствами. Однако это можно изменить с помощью таких процессов, как холодная обработка. Например, магнитные свойства нержавеющей стали незначительно увеличиваются при формовании или резке. Однако магнетизм очень незначителен.

Сопротивление коррозии нержавеющей стали 304 по сравнению с 316

Нержавеющая сталь в основном относится к семейству металлов с очень высокой коррозионной стойкостью. Добавление молибдена в нержавеющую сталь 316 делает ее более устойчивой к коррозии, чем любая другая нержавеющая сталь. Эта особенность позволяет относить нержавеющую сталь 316 к морской марке, поскольку она идеально подходит для применения в средах с суровыми и агрессивными условиями. Однако рекомендуется регулярно чистить металл, чтобы продлить срок его службы.

Вкратце

Нержавеющая сталь 304 — широко используемый сорт аустенитной нержавеющей стали. Эта марка в основном применяется в промышленных приборах и бытовом оборудовании. Нержавеющая сталь 304 отличается высокой термостойкостью и отличной формуемостью, что упрощает сварку. Кроме того, нержавеющая сталь 304L имеет низкое содержание углерода, что предотвращает образование токсичных осадков карбида во время сварки.

С другой стороны, нержавеющая сталь 316 имеет лучшую коррозионную стойкость, которая может противостоять хлоридам. Кроме того, этот сорт может выдерживать экстремальные температуры из-за добавления молибдена. Такие особенности делают нержавеющую сталь 316 более подходящей для таких применений, как морское, химическое и текстильное оборудование. Нержавеющая сталь 316L имеет низкое содержание углерода, как нержавеющая сталь 340L, и предотвращает образование вредных отложений карбидов.

Ссылки на связанные источники:

Рошиндустри специализируется на высоком качестве Быстрое прототипирование, быстрый мелкосерийное производство и крупносерийное производство. Услуги быстрого прототипа, которые мы предоставляем, — это профессиональный инжиниринг, Обработка CNC включая фрезерные и токарные станки с ЧПУ, Изготовление листового металла или прототипирование листового металла, Умрите литье, металлическое тиснение, Вакуумное литье, 3D печать, SLA, Изготовление прототипов методом экструзии пластика и алюминия, Быстрая оснастка, Быстрое литье под давлением, Обработка поверхности закончить услуги и другие услуги быстрого прототипирования Китая, пожалуйста свяжитесь с нами прямо сейчас.

304 и 316 нержавейка в чем разница?

Новости

В чем отличие стали AISI 304 от стали марки AISI 316?

Простой ответ: 304 (аналог 08Х18Н10 по Российскому ГОСТ) содержит 18% хрома и 8% никеля в то время как 316 содержит 16% хрома, 10% никеля и 2% молибдена.

Молибден добавляется, чтобы помочь противостоять коррозии хлоридов (как морская вода и антиобледенительные соли и т.д.).

К слову, в распространенные марки аустенитной нержавеющей стали входят: 301, 303, 304, 316, 317, 321, 314 (по возрастанию содержания добавок). Там, где требуется низкий уровень коррозионной устойчивости (в определенной степени приемлема точечная коррозия и пятна ржавчины), в качестве недорогого (не аустенитного) варианта можно рассмотреть марку 3CR12.

Что такое нержавеющая сталь типа 304 и для чего она используется?

Тип 304, это самые распространённая и широко используемая из нержавеющих составов, ее еще называют 18/8, т.к. по стандарту сталь содержит 17,5-20% хрома и от 8 до 11% никеля.

Во многом, благодаря качеству по устойчивости к коррозии, удовлетворяющие многим пищевым (химическим) производствам и невысокой, по отношению другим сплавам, стоимости – самая распространенная марка нержавеющей стали! Нержавеющая сталь типа 304 устойчива к оксидации, коррозии, большинства продуктов используемых в пищевой отрасли. Изделия из 304 «нержавейки» обеспечивают легкость сборки трубопроводов, последующей эксплуатации — мойки, предохранения загрязнения продукта.

Однако, 304 сталь довольно чувствительна к точечной и щелевой коррозии в теплых хлоридсодержащих средах и в силу этого не должна использоваться в морских условиях или в пищевой промышленности (химической), где применяются хлоридсодержащие среды или чистящие реагенты.

Что такое нержавеющая сталь типа 316 и для чего она используется?

Сталь 316 марки содержит от 16 до 18,5% хрома, от 10 до 14% никеля и от 2 до 3% молибдена.
Тип 316 нержавеющая сталь является аустенитной хромо-никелевой нержавеющей и жаропрочной сталью с высоким сопротивлением коррозии по сравнению с другими из хромоникелевых сталей. С большей устойчивостью к таким средам как морская вода, соляные растворы, и тому подобное. Поскольку сплав нержавеющей стали типа 316 содержит молибден, он обладает большей устойчивостью к химическому воздействию, чем 304.

Тип 316 прочен, легко обрабатывается, удобен в сварке. Это предпочтительный материал для тех случаев, когда требуется высокий уровень устойчивости к точечной и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах. Как уже упоминалось выше марка стали 316 более устойчива к растворам серной кислоты, хлоридов, бромидов, йодидов и жирных кислот при высокой температуре.

Нержавеющие стали, содержащие молибден, необходимы при производстве некоторых фармацевтических препаратов, сталь 316 применяют чтобы избежать чрезмерного металлического загрязнения.

При этом, нужно отметить, изделия из 316 стали дороже в среднем на 15-20%. В некоторых случаях мы предлагаем своим клиентам использовать решения из двух видов стали внешней рубашки или корпуса марки стали 304, части контактирующими с продуктами сталь 316.

В нашем случае трубопроводы с рубашкой (обогреваемые), или фильтры с обогревом могут иметь внутренние части из 316 стали, а кожух — рубашку из 304. Это касается и люков — та часть которая соприкасается с продуктом из стали марки 316, а вертляки, гайки и запорные механизмы из 304.

В завершении, хочется отметить важность подбора уплотнителей при выборе лючков и материала уплотнения в кранах. Но это описано в отдельной статье про типы уплотнений и их выбор.

Кронштадтский бульвар, д. 7а с2
Тел./факс: +7 (495) 117-97-71

Типы нержавеющей стали: A2 и A4 (или 304 и 316)

Простой ответ: 304 содержит 18% хрома и 8% никеля, а 316 — 16% хрома, 10% никеля и 2% молибдена. Молибден добавлен для защиты от коррозии хлоридов (например, морской воды и антиобледенительных солей).

Во-первых, давайте определимся с самим понятием нержавеющей стали. Также известная как неокисляемая сталь от французского «inoxydable» — это стальной сплав с минимум 10,5% хрома. Хром помогает сплаву противостоять образованию пятен коррозии. Важным ньюансом является то, что хром помогает противостоять коррозии, но не предотвращает ее полностью. Корректней будет говорить сказать: «Марка стали с высокой коррозионной стойкостью».

Нержавеющая сталь отличается от углеродистой по количеству присутствующего хрома. Незащищенная углеродистая сталь легко ржавеет под воздействием воздуха и влаги. Поверхностная пленка оксида железа (ржавчина) ещё больше ускоряет коррозию, образуя больше оксида железа. Нержавеющая сталь содержит достаточно хрома для образования пассивной поверхностной пленки оксида хрома, которая предотвращает дальнейшую поверхностную коррозию и предотвращает распространение коррозии на внутреннюю структуру металла.

Пассивация происходит только в том случае, если смесь хрома достаточно высока.

Другие легирующие элементы добавляются для улучшения структуры и свойств, таких как формуемость, прочность и криогенная вязкость. К ним относятся такие металлы, как:

Также допускаются неметаллические добавки, основными из которых являются:


Нержавеющая ста ль A2

Нержавеющая сталь A2 часто упоминается как нержавеющая сталь 304 или 18/8. 18/8 фактически относится к количеству хрома и никеля в сплаве — 18% хрома и 8% никеля. Нержавеющая сталь 304 является наиболее распространенной формой нержавеющей стали, используемой во всем мире, благодаря ее превосходной коррозионной стойкости. Она содержит от 16 до 24 процентов хрома и до 35 процентов никеля, а также небольшое количество углерода и марганца. Нержавеющая сталь 304 имеет один недостаток: она подвержена коррозии из-за хлоридных растворов или соленых сред, характерных для морского побережья. Хлорид-ионы могут создавать локальные зоны коррозии, называемые «точечной коррозией», которые могут распространяться под защитными хромовыми барьерами, нарушая внутренние структуры. Растворы, содержащие всего 25 частей на миллион хлорида натрия, могут оказывать коррозионное действие.

A2 (304, 18/8) — это аустенитная сталь, немагнитная. Хром обеспечивает стойкость к коррозии и окислению, но может потускнеть. Он невосприимчив к продуктам питания, стерилизующим растворам, большинству органических химикатов и красителей, а также к большому количеству неорганических химикатов. Таким образом, она широко используется для раковин, столешниц, плит, холодильников, кастрюль, сковородок, в молочном производстве, пивоваренной промышленности, фруктовой промышленности, предприятий прочей пищевой промышленности, резервуаров для красителей, трубопроводов и многого другого.

Что такое нержавеющая сталь марки 304 и для чего она используется?

Тип 304 с его содержанием хром-никеля и низким содержанием углерода является наиболее универсальным и широко используемым из аустенитных нержавеющих сталей. Его сплавы представляют собой все модификации аустенитного сплава с 18% хрома и 8% никеля. Тип 304 доказал свою стойкость к окислению, коррозии и долговечность. Все они обеспечивают простоту изготовления и чистки, предотвращают загрязнение продукта, предлагают разнообразие отделки и внешнего вида.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 304:

Нержавеющая сталь A4

Нержавеющая сталь A4 часто упоминается как нержавеющая сталь 316 или 18/10. Как и в случае с A2, числа 18/10 относятся к содержанию хрома и никеля — 18% хрома и 10% никеля.

Таким образом, марка A4 также является аустенитной, немагнитной и подходит для всех ситуаций, как и A2, НО имеет дополнительное преимущество в том, что она подходит для морских побережий. Часто она ещё называется «морской» нержавеющей сталью. Молибден увеличивает коррозионную стойкость, чтобы противостоять воздействию многих промышленных химикатов и растворителей, и, конечно же, хлоридов. Используется также в производстве чернил, фотохимии, хирургических имплантатов и в морской среде.

Что такое нержавеющая сталь марки 316 и для чего она используется?

Нержавеющая сталь типа 316 представляет собой аустенитную хромоникелевую нержавеющую и жаропрочную сталь с превосходной коррозионной стойкостью по сравнению с другими хромоникелевыми сталями при воздействии многих типов химических коррозионных веществ, таких как морская вода, солевые растворы и т.п. Поскольку сплав нержавеющей стали типа 316 содержит молибден, он обладает большей стойкостью к химическому воздействию, чем нержавеющая сталь 304. Тип 316 прочен, прост в изготовлении, чистке, сварке и отделке. Он значительно более устойчив к растворам серной кислоты, хлоридов, бромидов, йодидов и жирных кислот при высоких температурах. Нержавеющая сталь 316 обычно используется во многих промышленных применениях, связанных с обработкой химикатов, а также в средах с высоким содержанием соли, таких как прибрежные районы и открытые территории, где распространены соли для защиты от обледенения. Из-за нереактивных свойств нержавеющая сталь 316 также используется в производстве медицинских хирургических инструментов.

ПРИМЕНЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 316:

Элементы А2 304 А4 316
Углерод 0.08% max 0.08% max
Марганец 2.00% max 2.00% max
Фосфор 0.045% max 0.045% max
Сульфур 0.03% max 0.03% max
Силикон 1.00% max 1.00% max
Хром 18.00-20.00% 16.00-18.00%
Никель 8.00-15.00% 10.00-14.00%
Молибден 2.00-3.00%

Общие свойства

Обе марки A2 и A4 относятся к аустенитной нержавеющей стали (иногда называемой серией 300). Это означает, что они обладают высокой химической стойкостью, но не подвергаются термической обработке. Их можно закалить холодной обработкой. Аустенитные стали обеспечивают универсальный баланс прочности, обрабатываемости и коррозионной стойкости, что делает их идеальными для наружных архитектурных элементов, хирургических инструментов и оборудования для пищевой промышленности.

И нержавеющая сталь А2, и А4 в основном немагнитны. Некоторый магнетизм может быть вызван процессом холодной обработки, а также сваркой. К основным преимуществам нержавеющей стали относятся долгий срок службы, позволяющий сохранить привлекательный чистый внешний вид. Правильно ухаживаемая и очищенная нержавеющая сталь требует низких затрат на техническое обслуживание.

Нержавейка пищевая – марка стали AISI 304 и AISI 316

Нержавеющая сталь – лучший из материалов для кухни, включая посуду, плиты, поверхности холодильных агрегатов, технологические элементы для обработки продуктов. Обыкновенная нержавейка необязательно обладает всеми свойствами, отвечающими гигиеническим, токсикологическим, эстетическим требованиям.

Для этих целей предназначены экологически безопасные износостойкие сплавы, соответствующие строгим нормам растворения тяжёлых металлов.

Определение и химический состав

К таре и оборудованию, контактирующему с продуктами питания, существуют специфические требования. Санитарная обработка, хранение, транспортировка, приготовление продуктов производятся в условиях, отрицательно воздействующих на свойства материалов. Пищевая нержавеющая сталь имеет специальный состав, что обуславливает сферу её применения.

Хром и легирующие добавки, повышающие коррозионную стойкость металлов, присутствуют в составе нержавейки. Её поверхность формируется с участием окислов хрома, образующих нерастворимый самовосстанавливающийся слой, стойкий к агрессивным и химическим воздействиям.

В основу элементов, повышающих антикоррозийные свойства, входят медь, кобальт, сера, марганец, никель, фосфор, ниобий, молибден, титан. Их наличие прямым образом влияет на стоимость изделий.

Применение

Сферы применения нержавейки:

Как выбрать посуду

В РФ не существует стандартов именно на пищевую нержавейку. По мнению специалистов, к подобным сплавам можно отнести любые, важно лишь учесть условия эксплуатации, исходя из которых выбирать марку, стоимость и свойства.

Во время приготовления пищи посуда подвергается воздействию воды и пара, каустической соды, сульфаминовой кислоты, раствору соли. Для противостояния всему этому необходим особый состав. Устойчивость металла определяется процентным содержанием хрома, никеля и прочих легирующих элементов (12-27 %).

Пищевая нержавейка из стали марки AISI 304, содержащая от 13 до 18 % хрома, является вполне подходящей для слабоагрессивных растворов, как и её аналоги AISI 321 (1218Н10Т), AISI 430 (12Х17), AISI 410, обеспечивающие экономию средств.

Для противодействия соленой среде необходимо содержание хрома выше 18 %, присутствие добавок из никеля и молибдена. При непродолжительном воздействии растворов каустической соды и кислотами вполне подходит пищевая нержавейка марки стали AISI 316 (03Х17Н13М2).

L в маркировке изделий означает низкий процент углерода в составе. Для постоянной эксплуатации на пищевом производстве уместна пищевая нержавейка из стали марок AISI 316Ti (10Х17Н13М3Т), AISI 316L и AISI 304L, стабилизированных титаном.

Особенности и преимущества

Пищевая нержавейка марки стали AISI, используемая для изготовленния посуды и трубопроводов, имеет следующие характеристики:

При выборе марки стали для пищевой нержавейки учитывают требования международных стандартов, определяющих материал, размеры, качество и маркировку изделий, в частности DIN 11850-1999. Насколько приемлемы эти характеристики, зависит от условий эксплуатации, можно ориентироваться на требования к свойствам металла, которые обеспечивают легирующие компоненты.

Популярные марки

В некоторых случаях под понятие пищевой может попасть и другая марка, не предполагающая контактирования продуктов при длительном воздействии агрессивных сред. Для изготовления обеденных приборов используют сталь, обладающую меньшим антикоррозийным потенциалом.

Нержавейку видов 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т легко обрабатывать, сваривать, полировать, её используют в медицине, пищевой, спиртовой, нефтевой промышленности.

Популярные марки пищевых сталей

EN10088-2, EU ГОСТ, РФ AISI, США JIS, Япония Германия, DIN
1.4301 08X18H10 304 SUS304 XBCrNi18-10
1.4016 12X17 430 SUS430 XBCr17
1.4401 03X17H13M2 316 SUS316 X5CrNiMo17-12-2
1.4541 12X18H10T 321 SUS321 XBCrNiTi18-10

В составе самогонного аппарата

Нержавеющая сталь – идеальный материал в составе самогонного аппарата. Она имеет массу преимуществ в сравнении с силиконом, медью, латунью, благодаря инертности к температуре и парам спирта, отличной теплопроводности и долгому сроку эксплуатации.

Преимущества нержавейки для самогоноварения:

Но прежде чем приобретать все составляющие, необходимо определиться с маркой стали пищевой нержавейки для самогонного аппарата, учитывая особенности некоторых видов, не выдерживающих воздействия агрессивных жидкостей или не поддающихся изгибу.

В самогоноварении наиболее распространены марки:

Змеевик для конденсата

В изготовлении змеевика для дистиллятора или самогонного аппарата возникают некоторые сложности: при попытке согнуть материал он сплющивается, а из-за отличий в диаметре трубки по всей длине происходит перепад давления в системе и неравномерность конденсации.

Чтобы сохранить стабильную величину диаметра, трубку наполняют сухим песком, утрамбовывая его постукиванием, а концы закрывают конусоподобными деревянными пробками. В таком состоянии змеевик наматывают на отрезок трубы. Затем пробки выжигают или высверливают дрелью, и после промывания змеевик готов к использованию.

Марки термостойкой нержавейки

Потребители заблуждаются, думая, что изделие из нержавейки не разрушится в условиях повышенных температур. Для работы в высокотемпературных условиях и под воздействием электрического тока предусмотрены термостойкие марки стали пищевой нержавейки, характеризующиеся ползучестью и прочностью.

Показатель ползучесть предполагает свойство материала выдерживать воздействие непрерывной деформации в неблагоприятных условиях, высокими температурами. Прочность отвечает за противостояние внешним воздействиям. Из подобных сплавов изготовлены нагревательные элементы печей, подвергающиеся температуре более 550 градусов. Обычная сталь образует оксид феррума на поверхности.

Для устойчивости к температуре 1000 градусов и выше сплавы должны содержать от 17 % хрома и некоторый процент никеля, прочих компонентов. Термостойкая сталь содержит хром, алюминий, кремний, титан, а наиболее прочная — никель.

К жаропрочным относятся следующие марки нержавеющей стали: 20Х23Н18 (AISI 310), 10Х23Н18 (AISI 310S), 20Х20Н14C2 (AISI 309), 20Х25Н20С2 (AISI 314), 95Х18. Их задействуют для изготовления камер сгорания, хомутов, креплений, корзин в термопечах.

Марки, характеризующиеся максимальной термостойкостью: 15Х25Т, 36Х18Н25С2, 15Х6СЮ, 08Х17Т. Состав и маркировку термостойких сталей регулирует ГОСТ 5632-72.

Виды и свойства нержавеющих сталей

В современном производстве стали больше внимания уделять качеству материала, из которого изготовлено оборудование, и только потом уже его стоимости, ведь починка деталей или всей установки, простой, очистка и техническое обслуживание могут обойтись намного дороже, чем правильно выбранный агрегат из качественного материала.

Нержавеющая сталь была открыта более века назад, и с тех пор прочно заняла своё место на рынке материалов, в некоторых производствах замены ей по ряду показателей нет.

Нержавеющие стали — это сплавы, содержащие не менее 12% хрома (Cr) — основного легирующего элемента. В сочетании со сталью хром образует нерастворимую самовосстанавливающуюся оксидную плёнку на металле, препятствующую коррозии и увеличивающую физико-механические показатели сплава. Нержавеющие стали содержат и другие легирующие элементы: никель (Ni), марганец (Mg), титан (Ti), ниобий (Nb), кобальт (Co) и молибден (Mo). Помимо них в сталях всегда присутствуют углерод (C), кремний (Si), марганец (Mg), сера (S), фосфор (P).

В зависимости от области применения подбирается и состав сплава. На производстве со слабоагрессивными средами, требующими высокой жёсткости материалов, например в машиностроении, станкостроении, легкой промышленности, используются наиболее твёрдые мартенситные структуры, обладающие при этом средними значениями устойчивости к коррозии. Напротив, наиболее коррозионностойкие ферритные стали при высоких показателях пластичности достаточно мягкие, и применяются в другом ряде отраслей машиностроения, легкой и пищевой промышленности. Аустенитно-мартенситные стали относят к переходной группе, они сочетают в себе высокие показатели твёрдости и сопротивляемости внешней среде, используются в агрессивных средах, например, в химической и фармацевтической промышленности.

Большой выбор сталей и сплавов, выпускаемых в разных странах, создал необходимость создания единой системы маркировки сталей, но до сих пор международные организации так и не разработали её. Наиболее часто применяется система маркировки AISI, разработанная американским институтом чугуна и стали (American Iron and Steel Institute). Расшифровка маркировки, например AISI 304, такая: первая цифра (3) — это группа (аустенитная), следующие — сорт стали, буквы, если они есть, обозначают характерные различия внутри марки, например AISI 304L — сталь с более низким содержанием углерода — 0,03% и менее. Система маркировки AISI используется наряду с национальными системами маркировки, её используют в Америке для продукции, идущей на импорт, в Китае и других странах Азии, в Восточной Европе.

В России для маркировки сталей используется система ГОСТ. Например, марке AISI 304 соответствует ГОСТ 08Х18Н10 (марке 304L — 03Х18Н11). Советские стандарты, в отличие от AISI, легко читаются: первые цифры обозначают содержание углерода, последующие буквы и цифры — элементы и их процентное содержание.

Химический состав нержавеющих сталей, %

C Mg P S Si Cr Ni Mo Ti
AISI 304 0,08 max 2,0 max 0,045 max 0,03 max 1,0 max 17-19,5 8-10,5 — —
AISI 304L 0,030 max 2,0 max 0,045 max 0,015 max 1,0 max 18-20 10-12 — —
AISI 310,314 0,20 max 2,0 max 0,045 max 0,030 max 1,5-2,5 24-26 19-22 — —
AISI 316 0,08 max 2,0 max 0,045 max 1,0 max 1,0 max 16-18 10-14 2-3 —
AISI 321 0,08 max 2,0 max 0,045 max 0,3 max 1,0 max 17-19 9-12 — 5*C% 0,5 max
AISI 430 0,08 max 1,0 max 0,040 max 0,03 0,75 max 16-18 0,75 max — —
Hastelloy C-276 0,02 max 1,0 max 0,03 max 0,03 max 0,08 max 14,5-16,5 основа 15-17 —
Марка AISI 304 и 304L

Марка AISI 304 универсальна и потому используется наиболее часто. Благодаря своему составу и механическим свойствам обладает массой преимуществ: стойкость к перепадам температуры, свариваемость и сопротивление коррозии/окислению; сталь этой марки — хорошее сочетание цены и качества. AISI 304 относится к группе аустенитных сталей, это низкоуглеродистая сталь (не превышает 0.08 % C), богатая хромом и никелем (16-18% и 9-11% соответственно). Сталь AISI 304 применяют для изготовления химических реакторов, включая ёмкости высокого давления. Используется для окислительных сред, например, для сильных неорганических кислот в малых концентрациях и при низких температурах; для слабых органических кислот при средних температурах и соприкосновении с воздухом. Применяется при температурах до 300°С в отраслях, требующих чистоты: производство запчастей и оборудования в пищевой, фармацевтической, химической и бродильной промышленности, производство морозильных устройств и их элементов. Пригодна для труб с водой, водяным паром и пищевыми кислотами (исключение — соляный раствор). Рекомендуемый температурный диапазон для этой марки — 269-600°С. Оптимальная рабочая температура не выше +300°С, может выдержать краткосрочное поднятие температуры до 900°С. Сталь подвержена точечной коррозии; при повышении до 60°С испытывает межкристаллитную коррозию в соляных растворах.

AISI 304 L имеет более низкое содержание углерода по сравнению с AISI 304, что улучшает ее сопротивление межкристаллитной коррозии в сварных швах и областях медленного охлаждения. Детали прочно свариваются и могут эксплуатироваться без последующей обработки шва, независимо от толщины.

Mарка AISI 310, 310S

Марка AISI 310 — самая жаростойкая в классе нержавеющих сталей и поэтому используется при высоких температурах в печном оборудовании. Содержание хрома и никеля придают стали превосходное сопротивление окислению. Эта cталь не магнитная, хорошо сваривается, но хуже, чем стали марки AISI 304/AISI 304L. Рабочая температура до 1500°С, рекомендуемый рабочий диапазон 800-1100 °С. Применяется при изготовлении деталей установок для конверсии метана, пиролиза и др. в химической и нефтяной промышленности, для газопроводов, камер сгорания. Может применяться для нагревательных элементов сопротивления.

Существует так же низкоуглеродистая (по сравнению с 310) марка 310S, предлагается для использования там, где возможна коррозия высоко-температурными газами или конденсатами.

Марки AISI 316, AISI 316Ti, AISI 316L, AISI 316H

Марка AISI 316 – это сталь марки AISI 304 с добавлением молибдена. Сплав с молибденом повышает устойчивость к коррозии, высоким температурам и к агрессивным средам. Обладает умеренной коррозионной стойкостью в соляной среде при температурах выше 60 °С. Сталь марки AISI 316Ti ещё устойчивее 316 в средах с повышенной агрессивностью, благодаря добавленному в неё небольшому количеству титана (около 0,5 %), а так же хорошо сохраняет прочность при температурах 600-900°С.

Производятся так же стали марки AISI 316H и L(низкоуглеродная) со свойствами, аналогичными AISI 316, но прочность свою сохраняют при использовании при температурах до 500°С и до 425°С соответственно.

Марка AISI 321

Марка AISI 321 не закаливаемая аустенитная, очень стойка к межкристаллитной коррозии, и поэтому используется для работ в более агрессивных средах, чем марки AISI 304 и 316. Эта сталь устойчива к окислению на воздухе, жаропрочна, может использоваться при температурах 600-800°С. Марка не магнитная и обладает хорошей свариваемостью, применяется для изготовления разнообразных сварных установок, работающих в повышенной агрессивности, в энергетическом и атомном машиностроении, металлургической, химической, нефтегазовой, пищевой и медицинской промышленностях.

Марка AISI 430

Марка AISI 430 обладает повышенной твёрдостью. В отожженном состоянии имеет отличные способности к обработке: можно подвергать вытяжке, пластической деформации, штамповке, перфорации отверстий. Обладает ферромагнитными свойствами, которые исключают межкристаллитное разрушение при воздействии высоких температур (от 500°С). Сохраняет свои механические свойства при воздействии температуры в 800 °С. Сталь этой марки хорошо переносит резкие перепады температур. AISI 430 используется в пищевой, винодельческой и алкогольной промышленности, применяется в машиностроении для изготовления деталей, в производстве торгового оборудования, оборудования для теплообменников, автомобилестроении, изготовлении декоративных конструкций и изделий. Не подходит для использования в сварных конструкциях, подвергающихся значительным нагрузкам. Сталь AISI 430 сваривается электро- и аргонодуговой сваркой. Хорошо противостоит коррозии в азотной и некоторых других органических кислотах. Сохраняет высокую коррозионную устойчивость даже в серосодержащей среде, что делает ее незаменимой для использования в нефтегазовой и химической промышленности.

Для легирования специальных сталей применяют дорогостоящие присадки: никель, титан, ниобий, цирконий, ванадий и т.п. При выборе конструкционных материалов руководствуются их коррозионной устойчивостью в различных кислотных средах, наглядно продемонстрированных на диаграммах:


Коррозионная стойкость металлов в серной кислоте (H2SO4)

Коррозионная стойкость металлов в соляной кислоте(HCl)

Никелевые сплавы обладают массой полезных свойств: ферромагнетизм, высокая стойкость к коррозии в газовых и жидких средах, способность образовывать твёрдые растворы со многими металлами, не подвержены аллотропическим превращениям. Благодаря способности никеля растворять в себе значительное количество других металлов и сохранять пластичность, создано множество разнообразных никелевых сплавов. Например жаростойкость никеля на воздухе может быть улучшена путём сплава с Al, Si или Cr. Ввод в никель Al, Si и Mn (алюмель) и 10% Cr (хромель) даёт сплав с хорошим сочетанием термоэлектрических свойств и жаростойкости. Термопары, изготовленные из хромель-алюмелевых сплавов, наиболее часто применяются в промышленности и в лабораторной технике.

Широкое применение получили сплавы на основе никеля и хрома — нихромы. Наиболее используемые — нихромы с 80% Ni, самые жаростойкие сплавы после хромелей, используемые в промышленности. При попытках удешевить нихромы за счёт снижение содержания в них Ni был создан ферронихром, в котором часть никеля заменена железом (самый распространённой состав — 60% Ni, 15% Cr и 25% Fe). Эксплуатационные качества и стойкость к высоким температурам (до 1200-1250°С) нихромов выше, чем ферронихромов, которые используют при более низких температурах.

Сплавы Ni-Mo и Ni-Cr-Mo используются для химических установок, работающих в высокоагрессивных средах, таких как соляная, серная и фосфорная кислота различной концентрации при температурах, близких к температуре кипения. Эти сплавы, самые стойкие из всех известных коррозионностойких сталей в вышеперечисленных средах, выпускаются под названиями Хастеллой (Hastelloy) и Реманит. Hastelloy – зарегистрированная торговая марка, эта сталь используется рядом компаний, в том числе швейцарской компанией Premex — производителем реакторов высокого давления. Разнообразные марки Hastelloy содержат различное количество элементов — Mo (до 30%), Cr (до 23%), Fe (до 29%), С (до 0.15 %), а некоторые его марки легируют W (около 5%), Si (до 10%), Co (до 2,5%), а так же V, Ta, Nb и другими элементами. Хастеллои известны повышенной стойкостью в соляной, серной, фосфорной, уксусной, муравьиной кислотах, а так же в средах, содержащих ионы хлора и фтора. В таблице приведены марки Хастеллоев с содержанием элементов:

Hastelloy C-276

Сплав С276 относится к суперсплавам на основе никеля, хрома и молибдена с добавлениями вольфрама. Сплав обладает превосходной стойкостью к коррозии в агрессивных средах, таких как серной и соляной кислотам, растворителям, муравьиной и уксусной кислотам, уксусному ангидриду, гипохлоритам при высоких температурах (до 1038°С), и даже фосфорной кислоте при температурах ниже кипения и концентрации ниже 65%. Однако, из-за невысокого содержания хрома его нельзя использовать с сильными окислителями, вроде концентрированной азотной кислоты. Высокое содержание никеля и молибдена делает этот сплав устойчивым к растрескиванию и точечной и щелевой коррозии в восстановительных средах. Благодаря малому содержанию углерода, образование карбидов в процессе сварки минимально, что улучшает коррозионную стойкость сплава.

Hastelloy C-276 используется в химическом и нефтехимическом технологическом оборудовании, силовых генераторах, фармакологии, целлюлозно-бумажной промышленности.