Корзина пуста. Каталог
Металлопрокат0 » Полезная информация1 » Марки и виды нержавеющей стали

Марки и виды нержавеющей стали

48 5 мин.

30.07.2019

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали – группа легированных сталей, основным легирующим элементом которых является хром с содержанием 12-30%. Помимо хрома, в этих сплавах могут присутствовать: никель, марганец, титан, ниобий и другие добавки. Благодаря такому составу, коррозионностойкие стали, выпускаемые в соответствии с ГОСТом 5632-2014, применяются при производстве деталей машин, элементов конструкций и оборудования, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами (соленой водой, кислотах, щелочах).

Основные элементы, присутствующие в составе нержавейки:

  • Хром. Повышает устойчивость к различным типам коррозии, твердость, прочность. Незначительно снижает пластичность.
  • Никель. Повышает стойкость к коррозии, прочностные характеристики, пластичность, прокаливаемость.
  • Марганец. При содержании более 1% увеличивает твердость, износостойкость, стойкость к резким механическим нагрузкам.
  • Титан. Повышает прочность, обрабатываемость, коррозионную стойкость, измельчает зерно.
  • Ниобий. Улучшает устойчивость к коррозии сварных швов, повышает способность контактировать с кислыми средами.

В зависимости от типа внутренней структуры нержавеющие марки разделяют на ферритные, мартенситные, аустенитные и переходные группы.

Железо и хром образуют ряд твердых растворов. При содержании в стали более 12% хром инициирует появление на стальной поверхности оксидной пленки Cr2O3, обеспечивающей высокую коррозионную стойкость. Хром способствует образованию карбидов. Чем выше содержание углерода, тем активнее он образует карбиды хрома, обедняя твердый раствор этим легирующим элементом. Это приводит к снижению коррозионной стойкости стали. Поэтому нержавейка обычно имеет невысокое содержание углерода – до 0,4%. Примеры хромистых марок – 12Х13, 20Х13, 30Х13 (AISI), 40Х13.

Стали с содержанием хрома до 17% подвергают закалке при +1000…+1050°C. Отпуск для сталей ферритного класса осуществляется при +700…+750°C, мартенситного – +700…+750°C. После закалки и отпуска хромистые стали имеют наиболее высокую коррозионную стойкость.

Ферритные, мартенситные, феррито-мартенситные хромистые марки имеют хорошую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и сохраняют хорошие эксплуатационные характеристики в слабоагрессивных средах. Такие сплавы широко используются для производства труб и емкостей, предназначенных для производств, работающих с азотной кислотой, в пищевой индустрии и легкой промышленности. Марки 08Х13 и 12Х13 востребованы при производстве деталей, которые в процессе эксплуатации подвергаются ударным нагрузкам. Нержавеющие стали, например марка 12Х17 (AISI 430), с содержанием хрома 17% и более относятся к ферритному классу. Марки с добавками ниобия, измельчающего зерно и уменьшающего склонность к межкристаллитной коррозии, применяют при производстве медицинского и измерительного инструмента, оборудования для пищевой и химической индустрии.

Хромистые стали, благодаря невысокой стоимости хрома, являются самыми бюджетными коррозионностойкими марками. Они обладают хорошими техническими характеристиками. Их основные недостатки – повышенная хрупкость сварных швов из-за образования при сварке крупнокристаллической структуры и склонность к интеркристаллитной коррозии. Для ликвидации этих проблем в сплав вводят титан, способствующий измельчению зерен. Введение в состав даже небольших количеств молибдена повышает стойкость сплавов к агрессивным кислотам, таким как уксусная и муравьиная.

Большинство хромоникелевых сталей относится к аустенитному классу. Это 08Х18Н10, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т. Никель является аустенитообразующим элементом и играет важную роль в повышении коррозионной стойкости стали. Наиболее востребованные марки нержавеющей стали этого класса – 12Х18Н10Т (AISI 321) и 12Х18Н9 (AISI 304).

Хромоникелевые стали сохраняют высокие рабочие характеристики при повышенных температурах: предел прочности, предел текучести, устойчивость к кислым средам. При нормальных температурах аустенитные стали уступают ферритным маркам по прочности, но более пластичны, имеют более высокую вязкость и хорошо свариваются. Аустенитные стали востребованы для изготовления технологического оборудования производственных предприятий, труб, используемых для передачи агрессивных сред и/или эксплуатируемых при высоких температурах и давлении. Они подходят для получения металлоизделий холодной штамповкой и сваркой.

Стали с более низким содержанием никеля (12Х21Н5Т, 08Х22Н6Т, 15Х28АН) относятся к аустенитно-ферритному классу. Они отличаются сочетанием высокой коррозионной стойкости и прочности. При необходимости повышения кислотостойкости сплав дополнительно легируют медью или комплексом медь+молибден. Пример – 08Х23Н28М3Д3Т. Марка Х21Г7Н5 используется в условиях низких температур.

Аустенитно-мартенситные марки имеют меньшую коррозионную устойчивость, по сравнению с аустенитными, но отличаются повышенной прочностью. Стали переходного класса – 09Х15Н8Ю, 09Х17Н7Ю, 20Х13Н4Г9.

Для экономии легирующих элементов практикуется изготовление двухслойных сталей, получаемых сваркой под давлением. Один слой изготавливают из углеродистых сталей обыкновенного качества типа Ст3 или качественных конструкционных типа марки 10, а второй – из нержавеющей стали, такой как 03Х17Н14М3 (AISI 316).

Для маркировки нержавеющих сталей в России и странах СНГ используются цифровые и буквенные символы. Буквы указывают, какие элементы, помимо железа и углерода, входят в состав конкретной марки, цифры характеризуют количество углерода и легирующих элементов.

Химические элементы, входящие в состав нержавеющей стали:

  • Х – хром. Основной легирующий элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость сплава.
  • Н – никель. Способствует повышению устойчивости к коррозии, улучшает прочность и пластичность.
  • Ю – алюминий. Стабилизирует состав и предотвращает образование посторонних включений.
  • М – молибден. Повышает устойчивость к агрессивным кислым средам.
  • Б – ниобий. Измельчает зерно, снижает склонность сплава к интеркристаллитной коррозии.
  • Г – марганец. Благоприятно влияет на свариваемость.
  • Т – титан. Измельчает структуру, препятствует появлению коррозии на границах зерен.
  • Ф – ванадий. Повышает пластичность.

Первая цифра, присутствующая в маркировке, указывает на содержание углерода в сотых долях процента. Сам элемент буквой не обозначается. Если легирующий элемент содержится в количестве до 1%, то после его буквенного обозначения цифра не ставится. Если процентное содержание добавки более 1%, то ее содержание указывается целым процентом.

Например, в марке 12Х21Н5Т содержится: 0,12% углерода, 21% хрома, 5% никеля и до 1% титана. При содержании в стали марганца и кремния в количестве до 2% в маркировке их обычно не указывают.

Таблица химических составов нержавеющих сталей популярных марок

Стандарты

Содержание углерода и легирующих элементов, %

ГОСТ AISI DIN C Mn Si Cr Ni Mo Ti
Мартенситные
20Х13 420 1.4021 До 0,2 До 0,8 До 0,8 12-14 До 0,6
Ферритные
12Х17 430 1.4016 До 0,12 До 1,0 До 1,0 16-18
08Х13 409 1.400 До 0,08 До 0,8 До 0,8 12-14
Аустенитные
12Х18Н9 304 1.4301 До 0,12 До 2,0 До 0,8 17-19 8-10
08Х18Н10Т 321 1.4541 До 0,08 До 2,0 До 1,0 17-19 9-12
03Х17Н14М3 316S 1.4435 До 0,08 До 2,0 До 1,0 16-18 12-14 2-3
Мы предлагаем

У вас есть вопросы?

Получите подробную консультацию наших
специалистов по всем интересующим вас вопросам

Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с нашей политикой обработки персональных данных.

bg