Нержавеющая сталь — это сплав железа с хромом. Ее антикоррозийные свойства проявляются благодаря наличию на поверхности металла слоя оксида хрома. Этот защитный слой очень устойчив и даже после механического или химического повреждения быстро приобретает свой прежний вид, и антикоррозийные качества металла остаются неизменными.
Особенности производства нержавеющей стали
На сталелитейных предприятиях при выборе химического состава коррозионностойкого сплава руководствуются правилом, что если к металлу, неустойчивому к коррозии (например, к железу), добавлять металл, образующий с ним твердый раствор и устойчивый против коррозии (к примеру, хром), то защитное действие проявляется скачкообразно при введении 1/8, 2/8, 3/8… n/8 моля второго металла. То есть коррозионная стойкость возрастает не пропорционально количеству легирующего компонента, а скачкообразно. Основной легирующий элемент нержавеющей стали — хром Cr (12-20%). Помимо хрома нержавеющая сталь содержит элементы, сопутствующие железу в его сплавах (C, Si, Mn, S, P), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo).
Твердость и устойчивость стали к коррозии зависит от содержания хрома:
- 13% хрома и выше — сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах.
- Более 17% хрома. Такие стали являются коррозионностойкими в агрессивных средах.
Также на свойства стали влияют следующие элементы:
- Титан в сплаве повышает прочность, сопротивление коррозии.
- Никель повышает прочность, пластичность, стойкость к коррозии.
- Марганец увеличивает твердость, износостойкость, устойчивость к ударным нагрузкам.
- Молибден увеличивает прочность, стойкость при высоких температурах.
Основные типы листов нержавейки
Независимо от химического состава, поверхность листа из нержавеющей стали может иметь различное качество обработки. Предусмотрен выпуск перфорированных или просечно-вытяжных листов для экономного использования в гражданском и промышленном строительстве сложнолегированных сплавов. Получение матовой, полированной, зеркальной или шлифованной поверхности требует применения специальных технологий и материалов, что увеличивает стоимость стройматериалов.
Дополнительная шлифовка и полировка позволяют получить изделие, отличающееся прекрасным внешним видом, предназначенное для отделочных работ, использования в дизайнерских разработках и архитектуре. Пользователь получает возможность применять листы нержавейки с различной отделкой поверхности. Это существенно снижает суммарную стоимость работ без потери качества и защитных свойств конструкции или оборудования.
Отдельного внимания заслуживают листы из нержавейки с нанесённым в заводских условиях рифлением. Важно, что толщина листа в заказе указывается без учёта высоты рисунка. Рифли придают листам дополнительные декоративные свойства, что позволяет широко использовать их в интерьерных решениях. Также рифление существенно препятствует скольжению, что необходимо при создании площадок технологического оборудования или ступеней лестниц различного назначения. Каждое предприятие имеет свою оснастку для нанесения различных рисунков рифления на поверхность листов нержавейки.
Широкое распространение получили перфорированные и просечно-вытяжные листы из нержавеющих сплавов. В основном они используются для создания различных ограждающих конструкций и лестниц. Нанесение перфорации снижает массу детали, обеспечивая достаточную конструкционную жесткость, воздухопроницаемость и светопропускание. ПВЛ при равной с исходным листом массе позволяет оградить в несколько раз большую площадь. Используются в качестве вентиляционных решёток, ограждений, элементов лестничных конструкций.
Применение нержавеющей стали
К основным сферам применения нержавеющей стали относятся:
- Машиностроение.
- Химическая промышленность.
- Энергетика.
- Целлюлозно-бумажная промышленность.
- Пищевая промышленность.
- Медицина.
- Авиационно-космическая сфера.
- Строительство.
Благодаря практичности и приятному внешнему виду нержавеющая сталь получила широкое распространение. К достоинствам можно также отнести разнообразие марок нержавеющих сталей и видов поверхности (шлифованная, полированная, матовая, глянцевая и даже цветные поверхности). Вид элементов из нержавеющей стали не изменяется в течение десятков лет. Также нержавеющая сталь имеет более высокие жаропрочные свойства, чем другие стали.
В строительстве нержавеющая сталь находит применение прежде всего как материал для изготовления элементов отделки: перила, оконные и дверные проемы, противопожарные двери. Также она является хорошим декоративным материалом для оборудования ресторанов, офисов, пабов, дискотек и станций метро. В быту нержавеющая сталь в сочетании со стеклом или деревом встречается в элементах мебели.
Для пищевой промышленности изготавливается специальная пищевая сталь. Такие сплавы выделяются низким количеством химических добавок и имеют следующие маркировки: AISI 304, AISI 304L, AISI 316, AISI 316L, AISI 316Ti, AISI 321, AISI 430.
Медицинская нержавеющая сталь нужна для изготовления инструментов, посуды и других приспособлений. Маркируется она 12Х18Н10Т, и выделяется высокими коррозийными свойствами, отсутствием вредных веществ, твердостью и практичностью.
Существует ошибочное мнение, что нержавеющая сталь является дорогим материалом. На самом деле, если принять во внимание огромный период эксплуатации, вложенные в нее средств окупаются полностью.
ОБОЗНАЧЕНИЯ ОТДЕЛКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (ЛИСТ) И ИХ ОПИСАНИЕ
| EN | ASTM | DIN | Описание | |
| N1 | c2 (IIa) | Г/к | Горячекатаная, термообработанная, травленая | |
| 2B | 2B | n (IIIc) | Матовое зеркало | Холоднокатаная, термообработанная, травленая |
| 2R | BA | M (IIId) | Зеркальная | Холоднокатаная, с обжигом в вертикальной печи с применением едкого аммиака |
| 2K | N4/N5/SB | P (V) | Шлифованная | |
| N8 | N8 | — | Супер зеркало | Влажная обработка абразивом + Полировка. (Качество как у зеркала из стекла). |
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.
Способы изготовления нержавеющего листа
По способу производства листовой нержавеющий прокат делится на горячекатанный и холоднокатанный. При изготовлении горячекатаной разновидности листа, углеродистая сталь подвергается горячему прокату. Холодный прокат рулонной стали даёт холоднокатаный лист с гладкой, гофрированной или рифлёной поверхностью.
В зависимости от вида обработки поверхности, нержавеющий лист имеет три основные модификации:
- Матовый;
- Шлифованный;
- Зеркальный;
Маркировка нержавеющих сталей AISI
| Марка стали | Характеристика нержавеющей стали | Химический состав, % |
| AISI 201, AISI 202 (аналоги: 12Х15Г9НД, 12Х17Г9АН4) | Относятся к аустенитной группе сплавов. В составе имеют хром, никель, марганец, медь и азот. Обеспечивают высокий уровень прочности готового изделия, прекрасно деформируются и меняют свою форму, характеризуются высокими антикоррозийными показателями. Применяются при изготовлении бытовых приборов, трубопроводов и строительных конструкций. | |
| AISI 301 (аналог: 15Х17Н7) | Относится к немагнитным сталям. Имеет высокий уровень прочности и обладает пластичностью. Чаще всего такую нержавеющую сталь используют при изготовлении деталей для автомобилей и железнодорожного транспорта, бытового оборудования и медицинской техники. | Cr от 16 до 18; Ni от 6 до 8; Mn 2; Si 1; C 0,15; N 0,1; P 0,045; S 0,03 |
| AISI 302 (аналог: 12Х18Н9) | Характеризуется высокими показателями прочности и пластичности. Обладает стойкостью к образованию коррозии. | Cr 17-19; Ni 8-10; Mo 4-5; Si 2-3; Mn <2; C <0,15; N >0,1; P <0,045; S <0,03 |
| AISI 303 (аналог: 12Х18Н9) | Относится к аустенитным сталям. Имеет повышенное содержание серы. Данная сталь немагнитная, и ее оптимально применять в механических и подвижных узлах. | Cr 17-19; Ni 8-10; Mn <2; Si <1; P <0,2; S >0,15; C <0,15 |
| AISI 304 (аналог: 08Х18Н10) | Данная нержавеющая сталь обладает высокой стойкостью к коррозии и может применяться в агрессивной среде. Помимо пищевой промышленности, она используется для фармацевтического, нефтяного, химического и текстильного производства. | Cr 18-20; Ni 8-10,5; Mn <2; C <0,08; P <0,045; S <0,03 |
| AISI 316 (аналоги: 03Х17Н14М3 и 04Х17Н13М2) | Марка имеет в своем составе молибден, при помощи которого повышается сопротивление материала к коррозии. Сплав устойчив к повышенным температурам. | Cr 15-17; Ni 14-16; Mo 2,5-3; C до 0,03 |
| AISI 316Тi (аналог: 10Х17Н13М2Т) | Данная нержавеющая сталь обогащена титаном, благодаря которому материал становится устойчивым к воздействию хлора. Также титан делает сплав более прочным и устойчивым к высоким температурам. | Cr 15-17; Ni 14-16; Mo 2,5-3; C до 0,03; Тi 1 |
| AISI 321 (аналог: 08Х18Н10Т) | Сплав характеризуется повышенным содержанием титана, легко поддается любым видам обработки, устойчив к повышенным температурам, до 800 градусов. Применяется в производстве бесшовных труб, при изготовлении фальцевой продукции и котлов, а также при строительстве печных систем. Также используется в машиностроении, судостроении, авиации. | Cr 17-19; Ni 9-11; Mn <2; Ti <1; Si <0,8; Cu <0,3 |
| AISI 403 (аналог: 15Х12) | Данный сплав относится к мартенситно-ферритной группе. Он отличается повышенной пластичностью, устойчивостью к высоким температурам. Изделия из такой стали выдерживают нагрузки в слабоагрессивной среде. | Fe 86; Cr 12,3; Mn 1; Si 0,5; C 0,15; P 0,04; S 0,03 |
| AISI 409 (аналог: 08Х13) | Выделяется повышенным содержанием хрома и добавлением никеля, что позволяет поддаваться всем видам обработки. Из данной нержавейки изготавливают детали, которые в ходе эксплуатации будут подвергаться ударным нагрузкам: клапаны прессов и насосов, предметы домашнего обихода. Также сплав используется при изготовлении изделий, подвергающихся действию слабоагрессивных сред: лопаток паровых турбин, клапанов, болтов и труб. | Fe ≈84; Cr 12-14; Mn до 0,8; Si до 0,8; Ni до 0,6; C до 0,08; P до 0,03; S до 0,025 |
| AISI 410 (аналог: 12Х13) | Данная сталь характеризуется пластичностью и прочностью. Она стойко переносит высокие температуры и не подвергается коррозии в агрессивной среде. | Cr 13,5; Mn 1,0; Si 1,0; Ni 0,6; C 0,15; P 0,045; Si 0,03 |
| AISI 416 | Относится к группе мартенситной нержавеющей стали, из которой изготавливают листовой прокат, металлопрофиль, трубопроводную продукцию. | Cr 12-14; Mn 1,25; Si 1; Se >0,15; C 0,15; P 0,06; S 0,06 |
| AISI 420 (аналог: 40Х13) | Данный сплав характеризуется повышенным уровнем жаропрочности, стойкости к износу и коррозии. | Fe ≈84; Cr 12-14; Si до 0,6; Mn до 0,6; Ni до 0,6; C 0,35-0,44; P до 0,03; S до 0,025 |
| AISI 430 (аналог: 12Х17) | Марка относится к группе ферритных сталей и имеет сбалансированный состав и хорошие эксплуатационные характеристики. | Fe ≈81; Cr 16-18; C до 0,12; Si до 0,8; Mn до 0,8; P до 0,035; S до 0,025 |
| AISI 439 (аналог: 08Х17Т) | Нержавеющая сталь, принадлежащая ферритной группе. Применяется в машиностроении, пищевой промышленности, архитектуре и строительстве. | Fe ≈79; Cr 16-18; Si до 0,8; Mn до 0,8; Ti до 0,8; Ni до 0,6; Cu до 0,3; C до 0,08; P до 0,035; S до 0,025 |
| AISI 441 | Относится к группе ферритных сплавов с большим количеством хрома. | Cr 16-18; Si до 0,8; Mn до 0,8; Ti до 0,8; Ni до 0,6; Cu до 0,3; C до 0,08; P до 0,035; S до 0,025 |
Толщина листового проката из коррозионностойких и жаропрочных марок стали
Листовой прокат из нержавеющей стали бывает тонколистовым и толстолистовым.
Тонколистовой прокат
из легированных марок стали изготавливается в соответствии с техническими условиями по ГOCT 5582-75. Стандартный ряд толщин тонколистовой стали:
- горячекатаная от 1,5 до 3,9 мм с шагом 0,1; 0,2; 0,3 мм;
- холоднокатаная от 0,5 до 3,9 мм с шагом 0,05; 0,1; 0,2; 0,3 мм.
Толстолистовой нержавеющий прокат
изготавливается согласно техническим условиям по ГOCT — 7350-77. Стандартный ряд толщин толстолистовой легированной стали:
- горячекатаная от 4 до 50 мм с шагом 0,5; 1; 2; 3 мм;
- холоднокатаная от 4 до 5 мм с шагом 0,2 и 0,3 мм.
Маркировка нержавеющих сталей ГОСТ
| Марка стали | Характеристика | Химический состав, % |
| 06ХН28МДТ (аналог: AISI 904L) | Нержавеющая сталь применяется для изготовления сварного химического оборудования, работающего при температуре до 80 градусов в средах повышенной агрессивности. | Ni 26-29; Cr 22-25; Cu 2,5-3,5; Mo 2,5-3; Si ≤0,8; Mn ≤0,8; Ti 0,5-0,9; C ≤0,06; P ≤0,035; S ≤0,02; Fe ост. |
| 08Х17Н13М2Т (аналог: AISI 316Ti) | Нержавеющая сталь этой марки характеризуется высокой пластичностью, легко подвергается формовке и не обладает магнитными свойствами. | C до 0,08; Si до 0,8; Mn до 2; Ni 12-14; S до 0,02; P до 0,035; Cr 16-18; Mo 2-3; Cu до 0,3; (5 С-0,7) Ti; Fe ≈61 |
| 08Х18Н9 | Аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома. Применяется при производстве стальных фальцев, арматуры, теплообменного оборудования. | Cr 17-19; Ni 8-10; C 0,8; Si 0,8; Ti 0,5; Cu 0,3; Mn 0,2; P 0,035; S 0,02 |
| 08Х18Н10 (аналог: AISI 304) | Данная нержавеющая сталь характеризуется повышенной прочностью, пластичностью и стойкости к сверхвысоким температурам. Сплав не имеет магнитных свойств. | Cr 17-19; Ni 9-11; C 0,8; Si 0,8; Ti 0,5; Cu 0,3; Mn 0,2; P 0,035; S 0,02 |
| 08Х18Н10Т (аналог: AISI 321) | Характеризуется высокими показателями жаропрочности. Магнитные свойства отсутствуют. Применяется для изготовления фальцев, теплообменного оборудования, деталей печной арматуры. | Cr 17-19; Ni 9-11; Mn до 2; Si до 0,8; Ti 0,4-0,7; Cu до 0,3; S до 0,2; C до 0,08; P до 0,035; Fe ≈69 |
| 08Х22Н6Т | Относится к аустенитно-ферритной группе сплавов. Не теряет свои свойства даже при использовании в агрессивной среде. | Cr 21-23; Si до 0,8; Mn до 0,8; Ni до 0,8; Cu до 0,3; C до 0,08; P до 0,035; S до 0,025; (5 С — 0.65) Ti; остальное Fe |
| 10Х17Н13М2Т (аналог: AISI 316Ti) | Нержавеющая сталь сохраняет свои физические свойства и характеристики даже при высоких температурах (до 600 градусов). | Cr 16-18; Ni 12-14; Mo 2-3; Mn не более 2; Si не более 0,8; Ti 0,5-0,7; Cu не более 0,3; P не более 0,035; S не более 0,02 |
| 10Х18Н10Т | Жаропрочная нержавеющая сталь применяется для изготовления деталей сварной аппаратуры, работающей в агрессивной среде. Подходит для производства печного оборудования, теплообменников и труб. | Cr 17-19; Ni 10-11; Mn 1-2; Si до 0,8; C до 0,1; P до 0,035; S до 0,02; 5(С — 0,02) < Ti < 0,6 |
| 10Х23Н18 (аналог: AISI 310S) | Высоколегированная, устойчивая к высоким температурам нержавеющая сталь относится к аустенитной группе сплавов. | Cr 22-25; Ni 17-20; Mn до 2; Si до 1; Cu 0,035; Ti 0,3; C до 0,1; S до 0,02; P до 0,02 |
| 12Х18Н9 (аналоги: AISI 301, 302, 303, S30200) | Относится к группе аустенитных сплавов. Используется при изготовлении деталей, которые в последующем проходят этап закалки: детали печной арматуры, теплообменники, роторы, муфты. | Cr 17-19; Ni 8-10; Mn ≤ 2; Si ≤ 0,8; Ti ≤0,5; Mo ≤0,5; Cu ≤0,3; C ≤ 0,12; P ≤0,035; S ≤0,02; Fe около 70 |
| 12Х18Н10Т (аналоги: AISI 321, 321H) | Нержавеющая сталь аустенитного класса. Применяется в пищевой, фармацевтической и химической сфере, нефтехимической промышленности, машиностроении, энергетике. | Cr 17-19; Ni 9-11; Mn не более 2; Si не более 0,8; Ti 0,6-0,8; Cu не более 0,3; P не более 0,035; S не более 0,02 |
| 12Х18Н12Т | Высоколегированная сталь используется при изготовлении деталей, работающих при условиях повышенной температуры. Допускается использование в агрессивных средах. | Cr 17-19; Ni 11 — 13; Mn до 2; Si до 0,8; Cu до 0,3; C до 0,12; P до 0,035; S до 0,02; (5 С — 0,7) Ti; остальное Fe |
| 14Х17Н2 (аналог: AISI 431) | Относится к мартенситно-ферритной группе сплавов. Такая нержавеющая сталь трудно поддается сварке и склонна к отпускной хрупкости. | Cr 16-18; Ni 1,5-2,5; Si 0,8; Mn 0,8; Cu 0,3; C 0,11-0,17; P 0,03; Ti 0,2 |
| 20Х23Н18 (аналог: AISI 310) | Высоколегированная жаропрочная сталь. Используется для производства отдельных камер сгорания, хомутов, подвесок, а также деталей крепления. Также из стали этой марки изготавливают бесшовные трубы, которые будут эксплуатироваться при высоких температурах. | Cr 22-25; Ni 17-20; Mn не более 2; Si не более 1; Cu не более 0,3; Ti не более 0,2; P не более 0,035; S не более 0,02 |
| 08Х13 (аналоги: AISI 403, 409, 410S, 429) | Относится к группе ферритных сплавов. Сталь обладает хорошей устойчивостью к коррозии, выдерживает высокие температуры. | Cr 12-14; Si 0,8; Mn 0,8; Ni 0,6; C 0,08; P 0,03; S 0,025 |
| 08Х17 (аналог: AISI 430) | Характеризуется повышенным содержанием хрома. Применяется в машиностроении, пищевой и химической промышленности. | Cr 16-18; Si 0,8; Mn 0,8; Ni 0,6; C 0,08; P 0,03; S 0,025 |
| 12Х13 (аналог: AISI 410) | Хрупкая сталь, которая плохо подвергается сварке. Относится к мартенситно-ферритному классу. | Cr 12-14; Si 0,8; Mn 0,8; Ni 0,6; C 0,1; P 0,03; S 0,025 |
| 12Х17 (аналог: AISI 430) | Относится к ферритной группе. Не теряет своих свойств, даже находясь под воздействием кислот и растворов солей. | Cr 16-18; Si 0,8; Mn 0,8; C 0,12; P 0,035; S 0,025 |
| 20Х13 (аналог: AISI 420) | Относится к мартенситному классу сплавов и предназначена для изготовления деталей энергетического машиностроения, печной аппаратуры, различных крепежей и арматуры. Данная нержавеющая сталь плохо поддается сварке, склонна к отпускной хрупкости. | Cr 12-14; Si 0,6; Mn 0,6; Ni 0,6; C 0,2; P 0,033; S 0,025 |
| 30Х13 (аналоги: AISI 420S, 420F) | Данная сталь не подходит для сваривания. Применяется для изготовления пружин, деталей компрессоров и других аппаратов. | Cr 12-14; Si 0,8; Mn 0,8; Ni 0,6; C 0,3; Cu 0,3; Ti 0,2; P 0,03; S 0,025 |
| 40Х13 (аналог: AISI 420) | Нержавеющая сталь из данного сплава выделяется высоким уровнем износостойкости и жаропрочности. Применяется для изготовления режущего и измерительного инструмента, а также деталей компрессоров, которые эксплуатируются при высоких температурах. | Cr 12-14; Si 0,6; Mn 0,6; C 0,4; P 0,03; S 0,025 |
Марка нержавейки для дымохода
Сталь 430 – жаропрочная бюджетная марка. Бытовые вытяжки, кожухи, защитные экраны из стали 430 применяются повсеместно. В некоторых статьях сталь 430 рекомендуется как недорогая нержавейка для дымохода. Но 430 от других марок отличается относительно низкой коррозионной стойкостью.
В дымоходе уличной печи влага и продукты горения образуют кислоты. Нержавейка для дымохода должна быть устойчива к азотной, угольной и серной кислоте. В справочниках металлургов AISI 430 рекомендуют для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации. Дымоход уличной печи из стали этой марки постепенно ржавеет.
Сталь 304 считается универсальной. Из этой нержавеющей стали для бань делают печи и дымоходы. Они выдерживают перепады температур и высокую влажность. Поверхности долго сохраняют блеск. В чем убедились владельцы коммерческих бань с большой проходимостью.
Важно.Отличить AISI 304 и AISI 430 просто. Сталь304 не магнититься. Сталь 430 относится к классу ферромагнитных. К её поверхности магнит прилипает.
Для изготовления банного чана и печи больше подходит сталь AISI 304. Она дороже за счет хрома и никеля. Она применяется везде, где нужны надёжные сварные швы. В этом её главное преимущество.
