Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Классификация

Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Аустенитная нержавеющая сталь содержит значительное количество хрома и достаточное для образования «аустенитной» микроструктуры количество никеля и марганца, которые и придают этим маркам стали хорошую формуемость, пластичность и коррозионную стойкость (а также делают сталь немагнитной).

Типичный состав аустенитной стали содержит 18% хрома и 8% никеля, что соответствует популярной «нулевой» («0») марки, согласно определению Американского института чугуна и стали (AISI). Данная марка известна в России как AISI 304, DIN 1.4301 и соответствует российскому аналогу 08Х18Н9.

Аустенитные марки стали отличаются высокой прочностью, имеют коррозионную стойкость в широком диапазоне агрессивных сред и отличаются хорошей технологичность и свариваемостью.

Ферритная нержавеющая сталь

Ферритные марки нержавеющей стали сходны по свойствам с низкоуглеродистой сталью, но обладают более высокой коррозионной стойкостью. Наиболее распространённые марки ферритной стали содержат в среднем 11% и 17% хрома. Первые обычно применяются в производстве выхлопных систем автомобилей, а вторые – в производстве кухонных приборов, стиральных машин, и архитектурного декора интерьеров.

АУСТЕНИТНО-Ферритная нержавеющая сталь (ДУПЛЕКСНАЯ)

Стали аустенитно-ферритного класса характеризуются высоким содержанием хрома (18-22%) и пониженным (экономным) содержанием никеля (4-6%, в отдельных случаях до 2%). Дополнительные легирующие элементы – молибден, медь, титан, ниобий. Химический состав этих сталей таков, что соотношение аустенита и феррита после оптимальной термической обработки составляет примено 1:1.

Данный класс сталей имеет ряд преимуществ по сравнению с аустенитным сталями: более высокая (в 1,5-2 раза) прочность при удовлетворительной пластичности и сопротивляемости действию ударных нагрузок, большая стойкость против межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания.

Они в основном используются в обрабатывающей промышленности, строительстве и в изделиях, контактирующих с морской водой.

Мартенситная нержавеющая сталь

Мартенситные, как и ферритные марки, содержат в среднем от 12% до 17% хрома, однако имеют более высокое содержание углерода. Эти стали применяют преимущественно в термически обработанном состоянии, часто с тщательно шлифованной, а иногда и полированной поверхностью. Они используются при производстве лопастей турбин, столовых приборов и бритвенных лезвий.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СООТВЕТСТВИЕ МАРОК НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Обработка поверхности – плоский прокат из нержавеющей стали

Вид обработкиASTMEN10088-2Примечание
Горячекатаный    1N1E/1DСравнительно грубая матовая поверхность, полученная при горячей прокатке до требуемой толщины с последующим отжигом и удалением окалины.
Холоднокатаный    2D 2DМатовая поверхность, полученная при холодной прокатке до требуемой толщины с последующим отжигом и удалением окалины. Также достигается окончательным лёгким проходом через матовые валки.
Холоднокатаный    2В  2ВСветлая холоднокатаная отделка поверхности достигается тем же способом, что и поверхность D, за исключением того, что после отжига и снятия окалины (травления) производится дрессировка (прокатка с небольшим обжатием на валках с низкой шероховатостью поверх-ности).
Светлый отжиг    ВА  2RОтделка типа ВА достигается светлым отжигом в инертной атмосфере после холодной прокатки.
Шлифовка или  матовая полировка    №4 1J/JУниверсальная светлая полировка посредством обработки сетчатым абразивом с ячейками 10-150 (mesh) после первоначальной шлифовки грубыми абразивами.
Полировка сатиновым материалом    №6 1К/КМягкая отделка сатиновым материалом с меньшей отражательной способностью, чем при шлифовке (или матовой полировке).  Достигается отделкой Тампико (Tampico) с использованием среднегрубого абразива.
Светлая полировка  (зеркальная)    №8 1Р/РНаиболее часто применяемая отделка для достижения высокой отражательной способности (зеркало). Достигается полировкой более мелкими абразивами с последующей полировкой тонким хлопковым материалом.
Электрополировка поверхности  –Такая поверхность достигается обработкой в электролите. Данный процесс улучшает поверхность, удаляя вкрап-ления и неровности.

Обзор про марки нержавеющей стали и их характеристики

Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Железо – основа цивилизации. Вехи человеческой истории меряются Каменным, Бронзовым, Железным веком. Последний. несмотря на развитие полимерных синтетических материалов, продолжается и по сей день. Сегодня, в эпоху развитой промышленности, металл настолько ценен для экономики любой мировой державы, что существует понятие «металлический фонд страны», наравне с золотым резервом.

Таблица

Недаром новости в советское время начинались с отчета, сколько миллионов тонн чугуна выплавлено в стране. А количество килограммов железа, приходящегося на душу населения – мировой критерий экономического благосостояния страны.

Экономисты считают, что страну можно причислить к развитым, если на душу населения приходится около 7 тонн металла.

К 1985 году СССР по этой характеристике входил в число мировых лидеров: на каждого жителя приходилось почти 10 тонн металла.

Сегодня новости, в основном, о том, что прорвало канализацию в доме Бреда Пита, и нужную информацию еще поискать придется. А жаль: согражданам было бы поучительно узнать о том, что в сегодняшнем мире на душу россиянина металла причитается только 4,6 тонн.

Нержавеющая сталь – чем она отличается от обычной?

Любая известная нам сталь, будь то черная или нержавеющая, это не железо в чистом виде. Это сплав железа с углеродом. А добавление в сплав других компонентов, помимо углерода – легирование, изменяет химические и физические свойства стали, делая ее пригодной для самых разных целей промышленности.

Сплав, позже названный нержавеющей сталью, был открыт Гарри Бреарли в 1913 году. Способность противостоять коррозии металла – имеется в виду, химико-физический процесс разрушения металлов при взаимодействии с водой, кислородом и иными агрессивными веществами, а не советская трэш-метал группа, сплаву придает легирование.

Востребованные характеристики – стойкость к появлению ржавчины, металлическому сплаву дает наличие в его составе довольно большого – более 12%, количества хрома. На поверхности металла при взаимодействии с кислородом, происходит процесс пассивации: образуется тонкая пленка оксида хрома, которая и делает сталь нержавеющей – то есть, неподверженной коррозии.

Типы и виды нержавейки

Общемировые объемы выплавляемой нержавеющей стали достигают 25 миллионов тонн в год.

Производится несколько видов нержавеющих сталей, с различной степенью стойкости к атмосферному влиянию и воздействию агрессивных сред, с параметрами жаростойкости. Вся выпускаемая продукция различается по маркам нержавеющей стали.

Марки нержавеющей стали и их характеристики описываются ГОСТами. Производителями и продавцами металлов стандартизированные марки сплавов собраны в специальных справочниках.

Нержавеющие стали делятся на:

  • антикоррозийные;
  • жаростойкие;
  • жаропрочные;

Для производства бытовых предметов, к примеру, нержавеющей посуды, медицинских инструментов, оборудования для пищевой промышленности и прочих отраслей, где детали подвергаются незначительным влияниям агрессивных сред, применяются марки антикоррозийных сталей.

Для более серьезных условий – химической, нефтегазовой промышленности, применяются жаростойкие нержавеющие сплавы.

Они устойчивы к более жестким химическим условиям и высоким температурам – как известно, скорость любой химической реакции, и коррозии, в том числе, увеличивается с повышением температуры.

Жаропрочные, помимо этого, еще и не теряют механической прочности при больших температурах.

От состава легирующих добавок – помимо хрома в состав не подверженных коррозии сплавов вводятся и другие компоненты: молибден, никель, марганец, и пр., и их процентного содержания, а также способа получения сплава, меняются характеристики материала. Химический состав отражен в маркировке сплава.

Марки нержавеющей стали

В российской классификации принято маркировать сплавы буквенно-цифровым сочетанием, где буквы отображают основной химический состав, а цифры – его процентное содержание.

Так, например, марка 12х18н10т (упраздненное написание Х18Н10Т) означает, что в составе сплава 0,12% углерода, 18% хрома и 10% титана. Это основной состав.

Кроме указанных веществ в этом сплаве есть кремний, марганец, сера, фосфор и медь. Ну и железо, само собой.

Хром сообщает сплаву основные пассивирующие свойства, никель имеет повышенную стойкость к воздействию кислот, и в сплаве сообщает эти свойства металлу, титан уменьшает склонность сплава к межкристаллической коррозии. Сплав 12х18н10т – это марка конструкционной криогенной стали. Она подходит для производства изделий, взаимодействующих в агрессивных химических средах – кислотах, щелочах, растворах солей.

Изделия способны выдерживать температуры до 600°C, а при воздействии агрессивной среды – до 355°C. Нержавеющая сталь марки 12х18н10т используется для производства трубопроводов, рассчитанных на высокое давление, для емкостей, работающих с агрессивными растворами, деталей печей и выхлопных систем автомобилей, и еще во многих других отраслях.

Единой мировой классификации и маркировки сплавов нет. Почти каждая страна, выпускающая металл, имеет свою маркировку. На нашем рынке обычно используется американская маркировка нержавеющей стали. Она имеет буквы AISI и цифры. Буквы – аббревиатура от названия «Американский институт чугуна и стали».

Самыми широко распространенными видами нержавейки для бытовой сферы применения является нержавеющая сталь марки AISI 304 (по российской маркировке — 08Х18Н10), AISI 316 (10Х17Н13М2), AISI 316Т (10Х17Н13М2Т), AISI 321 (12-08Х18Н10Т).

Это так называемые марки пищевой нержавеющей стали – изделия из этих сплавов используются в оборудовании пищевой промышленности, изготовлении тары под перевозку пива, молока, и других пищевых жидкостей, производства бытовой посуды.

Подходит она и для изготовления медицинских инструментов.

На детали протезов и имплантатов применяют марку AISI 430 (12Х17) или AISI 420 (40Х13). Собственно, названия, вроде: «пищевая», «медицинская», «хирургическая», «оружейная» — не более чем маркетинговый ход. Таких марок стали не существует. Для указанных целей применяются различные сплавы, чьи свойства отвечают требованиям, предъявляемым в этих отраслях.

Чтобы понять, какая марка нержавеющей стали вам требуется, нужно знать условия работы изделия, и подбирать соответствующую марку в справочнике. Эти параметры регламентируются ГОСТ 5632-72 о высоколегированных сталях и сплавах – коррозийно-стойких, жаростойких и жаропрочных.

Нержавеющие стали: Из какой есть и по какой ходить?

Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Нержавеющие стали — высоколегированные стали, которые имеют устойчивость к коррозии в агрессивной среде и атмосфере. Основной элемент, который придает им нержавеющие свойства — Хром (Cr).

Классификация нержавеющих сталей по хим. составу: 

– Хромникелевые Бытовое применение, в том числе кухонная посуда 

– Аустенитные Преимущества: Высокая прочность, стойкость к коррозии, пластичность, а также высокая технологичность. Применяется: Конструкционный материал, сварные аппараты для агрессивных сред. Типы стали: 300 серия. AISI 304 – универсально-применяемая марка стали, которая является аналогом 08Х18Н10, содержит 8% никеля и 18% хрома.

Имеет стойкость к кислоте и кратковременному повышению температуры до 1000С. Не магнитится! Применяется: вентиляция, дымоходы, хранение и перевозка пищи, химических реактивов. Кухонная посуда, трубы и архитектурная область. AISI 316 – улучшенный аналог AISI 304 с содержанием хрома от 16,5 до 18% и содержанием никеля от 10 до 13%.

Такое сочетание AISI 316 значительно улучшает коррозионную стойкость в агрессивной среде. Повышенное содержание молибдена повышает стойкость к щелевой и питтинговой коррозии в хлоре, морской воде и в уксусной кислоте. Более высокая термостойкость и прочность по ползучести.

Если есть риск околошовной коррозии, то рекомендуется использовать AISI 316L. 

– Аустенито-ферритные Преимущества: Увеличенный предел текучести и отличная свариваемость. Применяется: Авиация, химическое машиностроение, судостроение. Типы стали: 08Х18Г8Н2Т 

– Аустенито – мартенситные Преимущества: Технологичность и усиленная прочность. Типы стали: 08Х17Н5М3, 09Х15Н9Ю, 07Х16Н6 и др. 

– Хромистые Используются для турбинных лопаток, арматуры крекинг-установок, режущего инструмента, клапанов гидравлических прессов, бытовых предметов, пружин и т.д. 

– Мартенситные Преимущества: механические свойства высокие; хорошая стойкость к коррозии в слабоагрессивной среде, такой как слабый кислотный раствор, либо слабый щелочной раствор. Применяется: изготовление режущего инструмента (ножи, упругие конструкции и элементы химической и пищевой промышленности, которые контактируют со слабоагрессивной средой); Типы стали: 40Х13, 30Х13 

– Ферритные стали Преимущества: стойкость к коррозии в азотных кислотах, водных растворах аммиака, азотной смеси, аммиачной селитре и других высокоагрессивных средах; Применяется: пищевая промышленность, легкая промышленность, изготовление изделий для окислительных сред, бытовые приборы, теплообменное оборудование в машиностроительной отрасли; Типы стали: 400 серия. 

Обозначения марок нержавеющих сталей, принятые в крепеже

В крепеже используется нержавеющая сталь аустенитной хромникелевой группы, которая содержит никеля в составе от 5 до 25% и хрома от 15 до 26%, что придает ей высокую коррозионную стойкость, а также у нее отсутствует магнитность (не магнитится). Сталь аустенитной группы маркируется буквой А, затем идет номер, который определяет ее состав.

– Сталь А2 Ближайшие аналоги AISI 304, ГОСТ 08Х18Н10 – слабо магнитная, коррозионностойкая и нетоксичная сталь, не калится. Легко сваривается, при этом отсутствует хрупкость.

Начинает магнититься после обработки. Из стали А2 изготавливается крепеж для крепления вентфасадов (вентилируемых фасадов), витражей из алюминия, ограждений, насосов, в судостроении.

Диапазон температур от минус 200 С до 425 С. 

– Сталь А4 Ближайшие аналоги AISI316, ГОСТ 10Х17Н13М2 – в отличие от А2 имеет на 2 – 3% молибдена больше, за счет чего лучше сопротивляется влиянию коррозии и кислот. Обладает большей антимагнитностью по сравнению с А2, 100% немагнитная.

Чаще всего используется в судостроительной отрасли, а также в приборах, которые перестают правильно работать с магнитным крепежом. Является кислотостойкой нержавейкой, а также не боится морской соли и хлорки.

Диапазон температур от минус 60 С до 450 С.

Класс прочности нержавеющей стали А2, А4

К примеру, обозначение на головке: А2-70, А4-70

ГруппаМарка стали Диаметры, в ммКл.прочности Прочность на разрыв, Н/мм2 Предельн. текучесть Н/мм2 Удлинение при разрыве, в мм
Аустенитная А2, А4 до М39 вкл. 50 500 210 0.6d
АустенитнаяА2, А4 до М24 вкл.70 700 450 0.4d
Аустенитная А2, А4 до 24 вкл. 80 800 600 0.3d

Химический состав нержавейки

Марка  Хром Никель Молибден Медь Фосфор Селен
А1 от 16 до 19% от 5 до 10% 0,7% от 1,75 до 2,25% 0,200% от 0,15 до 0,35%
А2 от 15 до 20% от 8 до 19% 4%  0,050% 0,03%
А3 от 17 до 19% от 9 до 12% 1% 0,045% 0,03%
А4 от 16 до 18,5% от 10,5 до 14% от 2 до 3%  1% 0,045%  0,03%
А5 от 16 до 18,5% от 10,5 до 14% от 2 до 3%  1% 0,045% 0,03%

Статьи о продукции     08.12.2020 14:52:03

Полезное

Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Обозначение легирующих элементов в нержавеющих сталях
Влияние основных легирующих элементов на свойства нержавеющих сталей
Соответствие зарубежных стандартов российскому ГОСТу
Почему одна марка нержавейки магнитится , а другая нет?
Что такое «Пищевая нержавейка»?
Наиболее распространённые виды поверхности нержавеющих листов

Обозначение легирующих элементов в нержавеющих сталях

  • В начальной части марки находятся цифры (две или одна), показывающие содержание углерода.
  • Две цифры указывают на его среднее содержание в сплаве в сотых долях процента, а одна – в десятых.Есть и стали, не имеющие в начале названия марки цифр.

    Это означает, что углерод в этих сплавах содержится в пределах 1%.

  • Буквы, которые можно увидеть за первыми цифрами названия марки, указывают на то, из чего состоит данный сплав.
  • За буквами, дающими информацию о том или ином элементе в его составе, могут стоять или не стоять цифры.

    Если цифра есть, то по ней определяется (в целых процентах) среднее содержание указанного буквой элемента в составе сплава, а если цифры нет, значит, данный элемент содержится в пределах от 1 до 1,5%.

Х- хром
Н — никель
К — кобальт
М — молибден
В — вольфрам
Т — титан
Д — медь
Г — марганец
С — кремний
Ф — ванадий
Р — бор
А — азот
Б — ниобий
Е — селен
Ц — цирконий
Ю — алюминий

Хром (Cr):

  • является основным элементом стали, определяющей её стойкость к окислению (коррозии). Хром резко повышает коррозионную стойкость стали при увеличении его в сплаве выше 12,5%, начиная с этой концентрации на поверхности образуется плотная оксидная плёнка Cr2O3 (хром собственно и делает сталь нержавеющей, например, стали 20Х13, 30Х13, 40Х13 и т.п.

    );

  • при содержании хрома в стали 12—14% теплопроводность стали в 2 раза меньше чистого железа, а электросопротивление возрастает в 3 раза;
  • обеспечивает повышенную прочность при повышенных температурах, добавка хрома повышает твёрдость и прочность стали, не снижая её пластичности;
  • снижает ударную вязкость стали.

Никель (Ni):

  • основная функция никеля – стабилизация аустенитной структуры стали, такая структура является особо прочной и эластичной. Минимальное количество никеля способное стабилизировать аустенитную структуру – 8% (именно столько никеля находится в наиболее распространённой импортной стали AISI 304);
  • наличие в стали от 8-10% никеля обеспечивает ей хорошую пластичность и хорошие формовочные свойства;
  • улучшает свариваемость стали и дополнительно увеличивает сопротивление стали  к окислению (коррозии) в районе сварного шва;
  • никель увеличивает жаропрочность стали (в особенности по отношению к устойчивости к деформации);
  • благодаря никелю нержавеющая сталь лучше полируется и более устойчива к царапинам, чем обычные стали (шлифованные и зеркальные поверхности).

Молибден (Mo):

  • повышает сопротивление стали к окислению (коррозии) при высоких температурах, снижает стойкость сталей к точечной (питтинговой) коррозии;
  • увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение;
  • обеспечивает дополнительное термическое упрочнение.

Титан (Ti):

  • повышает прочность стали;
  • титан добавляют в нержавеющие стали  для предотвращения межкристаллитной коррозии.

Углерод (C):

  • при увеличении углерода до 0,8% растёт твёрдость и прочность стали, однако приводит к увеличению порога хладноломкости (например, стали 40Х13 и 95Х18 используются для производства ножей);
  • чем больше в стали углерода, тем она труднее обрабатывается резанием, хуже деформируется и хуже сваривается (так наиболее распространённые в продаже импортные стали 300-ой серии AISI304/321/316 имеют в своём составе 0,8% углерода, что даёт им большую область применения по сравнению с отечественной сталью 12х18н10т).

Соответствие зарубежных стандартов российскому ГОСТу.

В настоящее время почти весь нержавеющий металлопрокат, поставляемый к нам в страну маркируется по стандартам AISI, DIN, либо EN. Рассмотрим соответствие этих стандартов российскому ГОСТу.

AISI (American Iron and Steel Institute), Американский Институт Чугуна и Стали

Обозначения стандартных нержавеющих сталей по AISI включает в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали.

Так обозначения аустенитных нержавеющих сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ. В то время как ферритные и мартенсистные стали определяются в классе 4ХХ.

При этом последние две цифры, в отличие от углеродистых и легированных сталей, никак не связаны с химическим составом, а просто определяют порядковый номер стали в группе.

Дополнительные буквы и цифры, следующие за цифрами, используемые для обозначения нержавеющих сталей по AISI означают:

xxxL – Низкое содержание углерода < 0.03%xxxS – Нормальное содержание углерода < 0.08%xxxN – Добавлен азотxxxLN – Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азотxxxF – Повышенное содержание серы и фосфораxxxSe – Добавлен селенxxxB – Добавлен кремнийxxxH – Расширенный интервал содержания углерода

xxxCu – Добавлена медь

Например:

Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней

Сделай своими руками
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: