Нержавеющие стали и их свойства. Сварка вольфрамовыми электродами в среде аргона. Какие нержавеющие составы являются пищевыми

Ежегодно из-за коррозии пропадает очень много металла. Однако ещё больший ущерб наносит выход из строя металлических изделий в результате коррозионного воздействия. Затраты, необходимые для замены деталей либо текущего ремонта приборов, автомобилей, морских и речных судов, аппаратуры, применяемой в химическом производстве, во много раз превышают стоимость материала, пошедшего на их изготовление.

Значительными бывают и потери косвенные. К таковым можно отнести, например, утечку газа или нефти из поврежденных коррозией трубопроводов, порчу продуктов питания, разрушение строительных конструкций и многое другое. Поэтому борьба с коррозией металла имеет первостепенное значение.

Почему происходит разрушение металлических материалов?

Прежде чем перейти к вопросу о том, что такое коррозионностойкая сталь, давайте разберемся с понятием коррозии и сутью данного процесса.

В переводе с латинского corroder – разъедание. Медленное самопроизвольное разрушение металлов и сплавов на их основе, происходящее под химическим воздействием окружающей среды, именуется коррозией. Причиной такого разрушения является химическое взаимодействие (окислительно-восстановительные реакции) металлических материалов с газообразной либо жидкой средой, в которой они находятся.

Что такое коррозионностойкие стали и сплавы?

Изделия из нержавеющей и либо их сплавов предназначены для работы в агрессивных средах при высоких или обычных температурах. Поэтому основное требование, предъявляемое к материалам этой группы – жаростойкость (сопротивление воздействию газовой среды либо пара высоких температур) или коррозионная стойкость (наличие способности эффективно противостоять воздействию агрессивных факторов при обычной температуре).

Коррозионная стойкость свойственна металлическим изделиям, на поверхности которых в агрессивной среде образуется прочная пассивирующая пленка, препятствующая проникновению в более глубокие слои металла и взаимодействию с ними агрессивного вещества.

Иными словами, коррозионностойкая сталь – это сталь, обладающая стойкостью к воздействию межкристаллитной, химической, электрохимической и иной коррозии.

Химический состав

Свойства металла определяются его химическим составом. При содержании хрома 12-13 % нержавеющей, то есть устойчивой в атмосфере и химических средах. Увеличение содержания хрома до 28-30 % делает её устойчивой в агрессивных средах.

В число других элементов, применяемых для легирования, входят марганец, алюминий, титан, никель. Наиболее широкое применение получили сплавы, в составе которых среднее содержание никеля составляет 10 %, хрома – 18 %, углерода – от 0,08 или 0,12 %, титана – 1 % (12Х18Н10Т – сталь коррозионностойкая, ГОСТ 5632).

Классификация по типу микроструктуры: аустенитный класс нержавеющей стали

Сопротивляемость этого класса коррозионному воздействию увеличивается за счет элементов легирования никеля (от 5 до 15 %) и хрома (от 15 до 20 %). Аустенитные сплавы нечувствительны к межкристаллитной коррозии при условии, что содержание в них углерода будет меньшим, чем предел его растворимости в аустените (0,02-0,03 % и менее). Немагнитны, хорошо подвергаются сварке, холодной и горячей деформации. Обладают отличной технологичностью. Это лучшая сталь для изготовления элементов крепежа, сварных конструкций и применения в различных отраслях промышленности.

Мартенситный класс

Нержавеющие стали, входящие в мартенситный класс, могут быть магнитными и имеют более высокие – в сравнении с аустенитными – показатели максимальной твердости. Упрочнение достигается путем закалки и отпуска. Хорошо подходят для производства изделий, предназначенных для использования в средах средней и слабой интенсивности (например, ряда изделий пищевой промышленности или производства лезвий для бритвенных приборов).

Ферритный класс

При высокой коррозионной стойкости свойства этих марок сходны с низкоуглеродистой сталью. Среднее содержание хрома составляет 11-17 %. Используются в производстве бытовой техники, элементов архитектурного декора интерьера, кухонной утвари.

Аустенитно-ферритный класс

Коррозионностойкие нержавеющие стали данного класса отличаются сниженным содержанием никеля и высоким показателем содержания хрома (от 21 до 28 %). В качестве дополнительных легирующих элементов выступают ниобий, титан, медь. После проведения соотношение феррита и аустенита – примерно один к одному.

По прочности аустенитно-ферритные стали превышают аустенитные в два раза. При этом они пластичны, хорошо противостоят ударным нагрузкам, имеют низкий уровень коррозионного растрескивания и высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии. Рекомендованы для использования в строительстве, обрабатывающей промышленности, для изготовления изделий, которые будут контактировать с морской водой.

Аустенитно-мартенситный класс

Нержавеющая сталь: цена (факторы, влияющие на формирование)

В состав устойчивых к коррозии металлов входят дорогостоящие такие как хром, никель, титан, молибден. Их стоимость является определяющей при ценообразовании. Поскольку другие марки (углеродистые, конструкционные, шарикоподшипниковые, инструментальные и т. д.) содержат перечисленные элементы в гораздо меньших количествах, то в сравнении с ними стоимость коррозионностойких сталей всегда более высокая. Однако цена может меняться в зависимости от конъюнктуры рынка и затрат, требуемых на производство нержавейки.

Механические свойства

Марки коррозионностойких сталей должны иметь механические свойства, отвечающие требованиям установленных стандартов на изготовление. К ним относятся:

• максимальная твердость по шкале Бринеля (HB);
• относительное удлинение (%);
• предел текучести (H/мм 2);
• сопротивление на разрыв (H/мм 2).

После производства каждая партия (плавка) товарной продукции проверяется на соответствие механических свойств и микроструктуры марки стали ГОСТу. Результаты лабораторного исследования образцов указываются в сертификате на изготовление.

Система обозначений марок стали

В различных странах мира выпускается обширный сортамент сплавов и сталей. При этом пока не существует единой международной системы их маркировки.

В Соединенных Штатах Америки действует сразу несколько систем обозначения. Такое положение, обусловленное наличием большого числа организаций по стандартизации (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), создает определенные трудности для партнеров, контрагентов и заказчиков металлопродукции американских производителей из других стран.

В Японии стали маркируются буквами и цифрами, указывающим на их группу (низколегированные, высоколегированные, сплавы специального назначения, среднелегированные, качественные, высококачественные и др.), порядковый номер в ней и свойства металла.

В странах обозначения регламентирует стандарт EN 100 27, определяющий порядок, согласно которому присваивается наименование и порядковый номер.

В Российской Федерации действует разработанная во времена Советского Союза буквенно-цифровая система, в соответствии с которой и обозначаются марки стали. ГОСТ предписывает указывать каждый легирующий химический элемент, входящий в состав металла, прописной русской буквой.

Для марганца это Г, кремния – С, хрома – Х, никеля – Н, молибдена – М, вольфрама – В, ванадия – Ф, титана – Т, алюминия – Ю, ниобия – Б, кобальта – К, циркония – Ц, бора – Р.

Цифры, следующие за буквой, указывают содержание легирующих элементов в процентах. Если в составе стали содержится меньше 1 % легирующего элемента, то цифра не проставляется, при содержании от 1 до 2 % после буквы ставят 1. Указанное в начале марки двузначное число необходимо для обозначения среднего содержания углерода в сотых долях процента в пределах марочного состава.

Сортамент продукции, выпускаемой из нержавейки

Коррозионностойкая сталь используется для производства следующей продукции:

• термически обработанных травленых и полированных листов;
• термически обработанных нетравленых листов;
• термически необработанных и нетравленых листов;
• тепло-, холодно- и горячедеформированных ;
• стальных горячекатаных полос общего назначения;
• калиброванных шестигранников;
• кругов нержавеющих;
• проволоки нержавеющей (термически обработанной и холоднотянутой);
• отливок со специальными свойствами;
• поковок;
• иных видов, на которые разработаны ГОСТы и технические указания (ТУ).

Область применения

Являясь одним из лучших образцов прочности, эстетичности, стойкости к воздействию разрушительной силы коррозии и высоких температур, пригодности к вторичному использованию и долговечности эксплуатации, обладая отвечающим всем санитарно-гигиеническим требованиям отличным качеством обработки поверхности, коррозионностойкая сталь широко применяется практически во всех сферах хозяйственно-экономической деятельности.

Нержавейка пользуется высоким спросом в нефтехимической, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности, в строительной отрасли, электроэнергетике, судостроении и транспортном машиностроении, в сферах приборостроения и охраны окружающей среды.

Эффективность и долговечность изделий, изготовленных из нержавеющей стали, определяется правильным выбором её класса и марки, пониманием физико-химических свойств и строения микроструктуры. Используя металлы, устойчивые к разрушительному воздействию коррозии, в точном соответствии с их свойствами, мы получаем возможность воспользоваться всеми неоспоримыми преимуществами современных технологий.

2.8. Ограждения в парк 2.9. Салон красоты 2.10. Гостиницы 2.11. Ограждения в больницах 2.12. Ограждения и рейлинги для яхт

Перила и ограждения по месту установки

3.1. Перила и ограждения на лестницу

3.1.1. Для забежных лестниц 3.1.2. Для колодезных лестниц 3.1.3. Для маршевых лестниц

3.2. Пандусы для инвалидов 3.3. Перила на балкон 3.4. Ограждение террассы 3.5. Ограждение для кровли и крыши 3.6. Ограждения атриума 3.7. Ограждения окна 3.8. Уличные перила 3.9. Перила в пешеходный переход 3.10. Калитки из нержавейки

Комплектующие для перил и ограждений

4.1. Труба нержавеющая 4.2. Поручни для перил 4.3. Готовые стойки и балясины 4.4. Наконечники стоек и кронштейны для поручня 4.5. Кронштейны для перил/поручней 4.6. Крышки и низы стоек 4.7. Основания и крепежи стоек 4.8. Стеклодержатели 4.9. Крепление ригеля (струн) к стойке 4.10. Отводы, повороты, соединители поручней и труб 4.11. Пристенные крепления, фланцы для поручня 4.12. Заглушки и окончания перил 4.13. Системы тросовых креплений для перил 4.14. Фурнитура для стеклянных перегородок 4.15. Комплектующие для душевых перегородок 4.16. Зажимной профиль для стекла 4.17. Стеклоизделия 4.18. Комплектующие из нержавейки AISI 316 4.19. Фурнитура под золото 4.20. Ограждение для магазинов 4.21. Фурнитура (комплектующие) для козырьков и навесов 4.22. Готовый козырек над входом 4.23.

Инструменты и расходники для монтажа

5.1. Инструменты, сверла и алмазные коронки 5.2. Все для зачистки сварного шва 5.3. Все для сварки и торцовки труб 5.4. Все для шлифовки и полировки нержавейки 5.5. Химические анкера, смеси, клея и тесты для нержавейки 5.6. Метизы и крепеж

Стеклянные перегородки и двери

6.1. Офисные 6.2. Классические 6.3. Точечные 6.4. Каркасные 6.5. Раздвижные 6.6. Трансформируемые 6.7. Душевые перегородки 6.8. Стеклянные двери

Стеклянные полы

7.1. Стеклянный пол в квартире 7.2. Стеклянные полы на балконе 7.3. Стеклянные полы в ванной 7.4. Стеклянные полы на кухне 7.5. Стеклянные потолки 7.6. Стеклянные подиумы 7.7. Стеклянные полы с подсветкой 7.8. Стеклянные полы с рисунком

Лестницы

8.1. Винтовые лестницы 8.2. Маршевые лестницы 8.3. Консольные лестницы 8.4. Косоурные лестницы 8.5. Стеклянные лестницы 8.6. Деревянные лестницы 8.7. Индивидуальный дизайн 8.8. Лестницы для загородного дома

Металлоконструкции (эксклюзив)

9.1. Облицовка шахт и порталов лифтов 9.2. Металлические ограждения 9.3. Кованые перила и ограждения 9.4. Козырьки и навесы

Проектирование в нашем архитектурном бюро

10.1. Визуализация 10.2. Расчет прочности 10.3. Проектирование 10.4. Монтаж перил и ограждений

О компании

11.1. Структура компании 11.2. Наша миссия 11.3. Наши клиенты 11.4. Наши преимущества 11.5. Новости 11.6. FAQ 11.7. Контроль качества продукции 11.8. Оплата 11.9. Доставка 11.10. Гарантия 11.11. Возврат товара 11.12. Лицензии

Этапы выполнения работ

Галерея наших работ

Прайс-лист

Контакты

Отзывы заказчиков

Каждый сотрудник нашей компании знает, что очень важно не просто выполнить работу, но и выполнить ее настолько хорошо, чтобы Заказчик был абсолютно доволен.

Лицензии

Каталоги

Новости

• August 11, 2017 Поздравляем С Днем строителя Компания “ПерилаГлавСнаб” поздравляет всех с Днем Строителя!…
• June 22, 2017 Мега-акция!! …
• May 18, 2017 Внимание! 20.05.17 склад и офис не работают. …

Как выбрать марку нержавеющей стали?

March 24, 2015

Выбор марки стали процесс сложный и требует специальной квалификации, а также достоверной информации о объекте и о условиях использования перил. Только эксперт может принять взвешенное решение. Лучше всего обратится к нашим специалистам и они вам сделают вам экспертную рекомендацию по марке стали для ваших ограждений (а также и по типу обработки поверхности).

Для перил внутри помещений и для дома – обычно рекомендуют сталь Prima AISI201 или удешевленная AISI201. При условии, что помещение отапливаемо и нормальный режим влажности.
Для перил на улицу , например для загородных дичи или коттеджа – используют сталь Super AISI304L или удешевленную AISI304. При условии что перила будут стоять не в пределах ТТК и не вблизи моря, озера или реки.
Для объектов внутри ТТК , для домов в близости к водоемам , для бассейна , дачи или на балкон/кровлю . практически всегда рекомендуют Ultra AISI316L.

Коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием внешней среды. Сопротивляемость коррозии обеспечивается пленкой из оксидов хрома, образующейся на поверхности металла при взаимодействии его с кислородом воздуха и способной самовосстанавливаться после повреждения. Чем выше содержание хрома, тем больше коррозионная стойкость стали. По механизму протекания различают химическую (под воздействием дымовых газов и неэлектролитов: нефть) и электрохимическую (контакт металла с электролитами: кислоты, щелочь, соли, влажная атмосфера, почва, морская вода).

Стали, устойчивые против электрохимической коррозии, называются аустенитными коррозионностойкими (нержавеющими) сталями: содержание хрома от 17%. Устойчивость стали против коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности плотные, прочно связанные с основой нерастворимые пленки окислов, препятствующие непосредственному контакту с внешней средой, а также повышающие ее электрохимический потенциал в данной среде.

На коррозионную стойкость стали влияет также и состояние ее поверхности. Если поверхность стали полированная и не имеет точечных дефектов – щелей, которые могут являться концентраторами коррозионного процесса, то коррозионная стойкость такого материала выше. Поэтому коррозионная стойкость шлифованной стали много ниже полированных аналогов. А отлично полированная нержавеющая сталь будет лучше сопротивляться коррозии, чем плохо полированный аналог.

При изготовлении ограждений и перил из нержавеющей стали компания «ПерилаГлавСнаб» использует следующие марки нержавеющей стали: AISI 201, AISI 201 (PRIMA), AISI 304, AISI 304L (торговая марка SUPER), AISI 316L (торговая марка Ultra).

Нержавеющая сталь для использования внутри помещений
марок Prima AISI 201 и AISI 201

При проектировании металлических ограждений, которые будут эксплуатироваться внутри помещений, мы используем сталь марки AISI 201 Prima или AISI 201. Важнейшее преимущество ограждений из 201-ой стали это – низкая себестоимость, на 30-50% меньше чем у сталей AISI 304 .
При этом нержавеющие перила из стали марки AISI 201 обладают хорошими антикоррозионными свойствами в обычных условиях, …

если эти ограждения установлены внутри помещения с постоянной умеренной влажностью. И не имеют контакта с агрессивными и окисляющими средами. При все при этом стоит помнить, что ограждения требуют регулярного ухода защитными пастами типа (Наши менеджеры подберут наиболее подходящие защитные пасты для вашего ограждения. При покупке ограждений – паста в подарок.). В случае использования таких ограждений в более агрессивной среде, например, в условиях загородного дома, подвальных помещений, или регулярного мокрого клининга, мы рекомендуем использовать марки стали семейства PRIMA. Химический состав этой стали на 74% более стоек к воздействию агрессивной среды, за счет увеличенного количества легирующих добавок Никеля (Ni) и Хрома (Cr). В сталях PRIMA не допускается использования вторичного сырья, соблюдается другой температурный режим плавки, в связи с этим количество углерода (С), фосфора, серы и других индикаторов вторсырья находится много ниже нижних границ допустимого по стандарту AISI 201. Использование трубы марки Prima такой стали прибавит 3-5% к стоимости готового изделия, но готовая металлоконструкция будет с совершенно другими качествами, срок службы такого изделия будет вдвое дольше AISI 201.

Нержавеющая сталь для перил на улицу или для влажных помещений.
AISI 304 и AISI 304L (марка Super)

Если нержавеющие ограждения будут устанавливаться на улице, но вдали от больших дорог или в помещениях с повышенной влажностью, но без контакта с водой, например в сухих частях бассейнов, бань или купелей, то следует использовать нержавейку марки семейства AISI 304.
Перила, изготовленные из этой марки нержавейки более стойкие к коррозии, чем семейство AISI 201. Улучшенная сопротивляемость к коррозии связана.. .

с повышенным (в 5 раз), по сравнению с маркой AISI 201, содержанием никеля и хрома в составе стали. Ограждения и перила из нержавеющей стали AISI 304 прекрасно «работают» в условиях переменной влажности и в условиях контакта с насыщенным паром воды. Возможность использования этой стали во внешней среде и есть ее главное преимущество перед AISI 201. В нашем ассортименте представлена как стандартная для рынка труба из нержавеющей стали AISI 304 так и улучшенная 304-я сталь, марка Super или AISI 304L. Эта сталь используется в быту как пищевая нержавейка и из нее делают столовые приборы. В медицине из нее делают, например, скальпели. У нее незначительное, но очень важное отличие в химическом составе от AISI 304: Не допустимо использование вторсырья. Содержание хрома и никеля как основного компонента цены, на максимальных уровнях в стандарте AISI 304L. В AISI 304L меньше Углерода (С). Это накладывает очень жесткие требования к производителю стали за соблюдением условий выплавки и контроля качества сырья и технологического процесса. Ведь малейшие изменения процесса выплавки превратят эту сталь в более дешевую сталь AISI 304. Изделия, изготовленные из марки стали Super, могут на 245% дольше стоять в агрессивной среде без малейшего появления признаков коррозии. В жизни это означает втрое реже полировать, протирать и ухаживать за ограждениями, быть спокойным за свою репутацию многие годы.

Нержавеющая сталь для объектов внутри ТТК или вблизи моря,
бассейнов и бань. AISI 316 и AISI 316L.

Нержавеющие перила на объектах в зоне ТТК такие как – поручни, пандусы, разделители потоков или входные группы, а также ограждения для бассейнов или бань из стали AISI 316 отлично сопротивляются коррозии в среде с повышенной агрессивностью. Ограждения из стали AISI 316 не ржавеют много лет при эксплуатации в местах с…

постоянным контактом с реагентами и дорожной взвесью. Современный большой город это отличное место для применения такой стали. В условиях современных мегаполисов, когда окружающая среда сильно загрязнена выхлопными газами автомобилей, химические вещества, попадая во внешнюю среду, активно вступают в реакции с водяными парами атмосферы, образовывая кислоты и щелочи. Кроме веществ из выхлопных газов, в атмосферу города попадают активные вещества из антиобледеняющего состава, которым обрабатывают дороги в зимний период. В результате выпадают осадки с повышенными окисляющими свойствами. По сути, это уже, слабый раствор кислоты. В таких условиях обычно используемая для уличных ограждений сталь AISI 304 не выдерживает и корродирует за один осенне-весенний сезон. С этой проблемой, в первую очередь, столкнулись наши европейские коллеги еще в восьмидесятых годах. Решая задачу продления срока службы уличных нержавеющих конструкций, европейские специалисты начали использовать, в условиях города только семейство сталей марки AISI 316. А в центре города и на особо важных объектах марки стали типа 2205. Такие марки стали дополнительно к никелю и хрому содержат марганец и молибден, что многократно увеличивает стойкость к любым кислотам и щелочам используемым в быту. Также из нержавейки AISI 316 делаются поручни для общественных бассейнов. Нержавеющие перила для бассейнов постоянно находятся в контакте с сильно хлорированной водой. Такая вода очень сильный окислитель и только перила из нержавеющей стали AISI 316 способны долго прослужить в таких условиях. При обустройстве набережных или смотровых площадок у моря «ПерилаГлавСнаб» использует для ограждений сталь AISI 316, так как морской воздух насыщен активно окисляющими веществами. К счастью, выплавка сталей AISI 316 не может производиться в «кустарных условиях», мы еще не сталкивались с подделками и сейчас очень редко встретить чистый вариант AISI 316, обычно вся сталь после выплавки получает марку AISI 316L. Использование марки стали AISI 316L, в сравнении с AISI 304, увеличивает бюджет проекта на 40%, в сравнении с 201-ой сталью добавляет 70% к итоговой стоимости. Это незначительная добавка за спокойный сон после работы на ответственных объектах.

Википедия дает такое определение: «Нержавеющая сталь это сложнолегированная сталь (сталь это сплав железа с углеродом, в котором последнего (0,01-2%)), стойкая против коррозии в атмосфере и агрессивных средах, содержащая в своем составе не менее 12% хрома» .

Таким образом хром, является основным легирующим элементом нержавеющей стали, определяющим ее коррозионную стойкость. Чем выше содержание хрома, тем больше коррозионная стойкость стали. Коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием внешней среды. По механизму протекания различают химическую коррозию, возникающую под воздействием газов и неэлектролитов (нефть), и электрохимическую, развивающуюся в случае контакта металла с электролитами (кислоты, щелочь, соли, влажная атмосфера, почва, морская вода).

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали

Стали, устойчивые против электрохимической коррозии, называются коррозионностойкими (нержавеющими) сталями (содержание хрома 17% и более). Устойчивость стали против коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности плотные, прочно связанные с основой нерастворимые пленки окислов, препятствующие непосредственному контакту с внешней средой, а также повышающие ее электрохимический потенциал в данной среде. На коррозионную стойкость стали влияет также и состояние ее поверхности. Если поверхность стали полированная не имеет точечных дефектов, которые могут являться концентраторами коррозионного процесса, то коррозионная стойкость такого материала выше. Для нержавеющей стали существует также понятие межкристаллитной коррозии (МКК). Межкристаллитная коррозия это явление, обусловленное неравномерной (зерновой) структурой металла, при котором на границе зерен при нагреве активно образуются карбиды хрома (Cr23C6). При этом происходит обеднение хромом основной структуры зерна ниже 12% порога.

Особенно склонны к такому явлению, закаливаемые нержавеющие стали, имеющие повышенное процентное содержание углерода и минимальное (13%) содержание хрома. Закаливаемость стали напрямую зависит от процентного содержания углерода, чем больше углерода в составе стали, тем большей твердости можно достичь при закаливании, правда в ущерб пластичности. Если твердость и способность к закалке не являются основными требованиями к нержавеющей стали, то процентное содержание углерода стараются сделать минимальным, это позволяет снизить склонность стали к МКК. Другим способом снижения вероятности возникновения МКК является введение в состав стали сильных карбидообразующих элементов, таких как титан и ниобий. В этом случае вместо карбидов хрома образуются карбиды типа TiC и NbC, а хром остается в твердом растворе, сохраняя тем самым, антикоррозийные свойства стали. Для придания повышенных антикоррозионных свойств и устойчивости к особо агрессивным средам сталь дополнительно легируют молибденом.

Классы нержавеющих сталей

Нержавеющие стали по своей структуре делятся на три основных класса:

• 1) мартенситные нержавеющие стали
• 2) ферритные нержавеющие стали
• 3) аустенитные нержавеющие стали

а также смежные классы типа аустенитно-ферритного и т.д. Два первых класса обладают свойством намагничивания, а третий класс немагнитен.

Таким образом, испытание постоянным магнитом поможет определить лишь только то, к какому классу относится нержавеющая сталь, но ни в коей мере не позволяет судить о ее качестве .

Легирующие элементы

Основными легирующими элементами определяющими аустенитную структуру стали являются никель и марганец. Кроме того, эти элементы влияют и на определенные механические свойства нержавеющих сталей. Стали содержащие в своем составе 17-18% хрома и 8-10% никеля обладают хорошей пластичностью и способностью к глубокой вытяжке при штамповке. В последнее время в связи с ростом цен на никель все чаще начали применяться более дешевые, так называемые экономно легированные стали, в которых процентое содержание никеля снижено до 4-5% , а вместо дорогого никеля используется более дешевый марганец (8-10%). Для стабилизации структуры такого типа стали, в нее добавляется медь (1.5-2%) . Недостатком экономно легированных сталей является их склонность к трещинообразованию при глубокой вытяжке. Причем образование трещин происходит по направлению движения рабочего инструмента как непосредственно в процессе вытяжки, так и через некоторое время после того. Вероятность трещинообразования напрямую зависит от толщины материала. Чем материал (лист) тоньше, тем больше вероятность образования таких трещин.

Стали аустенитного класса обладают хорошей свариваемостью. Они дают практически идеальный зеркальный блеск при механической полировке. Эти стали хорошо полируются методами электрохимической и электролитно-плазменной полировки (ЭПП), при этом, чем выше % содержание никеля, тем лучше результат (улучшение до 2-х классов чистоты поверхности за один 3-х минутный цикл).

Безникелевые высохромистые (17-23% хрома) относятся к ферритному классу нержавеющих коррозионностойких сталей. Эти стали жестче аустенитных сталей, при этом некоторые из них практически не уступают по коррозионной стойкости аустенитным сталям, за счет введения в структуру ниобия или титана и пониженного содержания углерода. Эти стали обладают хорошей способностью к глубокой вытяжке, хорошей свариваемостью, значительно дешевле хромоникелевых аустенитных сталей, но хуже поддаются механической полировке. Полировке методом ЭПП поддаются, но идеального блеска не дают из-за молочной матовости поверхности. Безникелевые низкохромистые стали (13% хрома), с повышенным содержанием углерода (0.2-0.65% углерода) относятся к мартенситному классу. Эти стали обладают способностью к закаливанию. В закаленном состоянии обладают высокой твердостью поверхности (HRC 45-65). Из-за пониженного содержания хрома склонны к МКК. Процесс закалки таких сталей производится в среде инертных газов, чтобы избежать выгорания хрома и излишнего карбидообразования. Для повышения антикоррозийных свойств и снижения вероятности образования МКК такие стали могут дополнительно легироваться молибденом и титаном. Обрабатываются мартенситные стали в сыром (незакаленном) состоянии методом ковки и штамповки. Механическая полировка производится после закалки. Для полировки методом ЭПП такие стали малопригодны, в рабочем растворе электролита для хромоникелевых сталей они чернеют и теряют блеск.

Маркировка нержавеющих сталей

Марки нержавеющих сталей стандартизированы. В мире действует несколько систем стандартов по нержавеющим сталям. Американская AISI, японская JIS, европейская EN, немецкая DIN, в странах СНГ система ГОСТ и т.д.

Илья Н. Петунов © 2008г.

Высокая популярность такого материала, как нержавеющая сталь, объясняется ее уникальными характеристиками, которыми не обладают обычные . Благодаря большому разнообразию марок нержавеющих сталей, представленных на современном рынке, их можно подбирать для успешного решения технологических задач различного характера.

В чем состоит уникальность нержавеющих сталей

Нержавеющая сталь была запатентована в Англии в 1913 году. Автором данного изобретения, которое, без преувеличения, стало важнейшим этапом развития не только сталелитейной, но и других отраслей промышленности, является металлург Гарри Бреарли.

Наделить обычные стальные сплавы уникальными характеристиками и получить из них коррозионностойкие стали позволило добавление в их химический состав такого элемента, как хром.

Именно хром, которого в составе нержавеющих стальных сплавов должно быть не менее 10,5%, обеспечивает данным материалам такие характеристики, как:

• исключительно высокая устойчивость к коррозии;
• очень высокая прочность;
• хорошая свариваемость;
• простота обработки методами холодной деформации;
• длительный эксплуатационный срок без потери первоначальных характеристик;
• эстетически привлекательный внешний вид изделий, изготовленных из сплавов данной категории.

Нержавеющие стали в обязательном порядке содержат в своем химическом составе хром и железо. Эти элементы дополняют друг друга, что и обеспечивает данным материалам такие уникальные характеристики. В частности, хром, соединяясь с кислородом, создает на поверхности нержавеющего сплава оксидную пленку, которая и становится надежным препятствием для коррозионных процессов.

Для того чтобы наделить нержавеющую сталь дополнительными характеристиками и значительно улучшить уже имеющиеся свойства, в ее химический состав вводят легирующие добавки – никель, титан, молибден, ниобий, кобальт и др. Такое легирование позволяет создавать различные виды стальных сплавов нержавеющей категории, отличающиеся друг от друга своими характеристиками и, соответственно, назначением.

Нержавеющая сталь содержит в своем химическом составе углерод, который придает ей высокую твердость и прочность. Следует отметить, что данный химический элемент является обязательным компонентом любого стального сплава и оказывает серьезное влияние на его свойства.

Уникальные характеристики, которыми отличается нержавеющая сталь, позволяют успешно использовать данный металл в самых различных сферах, связанных с эксплуатацией изделий и оборудования в условиях повышенной влажности и постоянного воздействия на них агрессивных сред. Активно используются нержавеющие стали для производства изделий как промышленного, так и бытового назначения. В частности, именно из этого металла чаще всего делают столовые приборы и ножи, изготавливают элементы коммуникаций и ограждающих конструкций, детали оборудования и др.

Методы классификации

Характеристики, которыми обладают нержавеющие стали, определяются как химическим составом сплавов, так особенностями их внутренней структуры. В зависимости от данных параметров все стали, относящиеся к категории нержавеющих, делятся на четыре группы.

Ферритные (хромистые)

В химическом составе сталей данной группы хром содержится в объеме 20% (поэтому их и называют хромистыми). Благодаря значительному содержанию хрома изделия из таких сталей способны успешно противостоять воздействию даже очень агрессивных сред. Стальные сплавы данной группы отличаются хорошими магнитными характеристиками.

Крупными потребителями ферритных сталей являются предприятия тяжелой и химической промышленности, из нержавеющих сплавов этого вида производят элементы отопительного оборудования, а также многое другое. Сплавы ферритной группы занимают достаточно большую долю рынка нержавеющих сталей и по уровню своей востребованности лишь незначительно уступают материалам с аустенитной внутренней структурой, но стоят значительно дешевле последних.

Аустенитные

Это нержавеющие стали, значительная доля химического состава которых (до 33%) приходится на хром и никель. Потребители отдают предпочтение этим сплавам из-за того, что такие материалы отличаются высокой прочностью и исключительной устойчивостью к коррозии.

Химический состав и сферы применения жаропрочных аустенитных нержавеющих сталей (нажмите для увеличения)

Мартенситные и ферритно-мартенситные

Благодаря особенностям внутренней структуры такие сплавы отличаются самой высокой прочностью среди сталей. Кроме того, они характеризуются хорошей износоустойчивостью и минимальным количеством вредных примесей в своем составе. Именно к этой категории относится жаропрочная коррозионностойкая сталь, способная не только успешно противостоять окислительным процессам, но и эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия высоких температур, не утрачивая при этом своих первоначальных свойств.

Комбинированные

Сюда относятся стали с внутренней структурой комбинированного типа: аустенитно-ферритной и аустенитно-мартенситной. Такие инновационные материалы оптимально сочетают в себе лучшие свойства всех вышеперечисленных видов нержавеющих сталей.

Владение информацией о том, к какой из групп относится та или иная , позволяет оптимально подбирать сплавы для решения определенных технологических задач.

Наиболее популярные марки и сферы их применения

Чтобы правильно подобрать нержавеющую сталь для изготовления продукции определенного назначения, можно воспользоваться специальными справочниками, в которых перечислены как все марки такого материала, так их основные характеристики. Между тем в каждой из таких групп есть наиболее популярные марки, которые чаще всего и выбирает потребитель. Перечислим их.

• 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т – стали, которые отличаются хорошей свариваемостью и отличной устойчивостью к коррозии. Благодаря таким свойствам нержавеющие стальные сплавы данных марок успешно используют для производства изделий, которые в процессе своей эксплуатации постоянно подвергаются воздействию высокой температуры и агрессивных сред. Свойства сталей данных марок формируются за счет наличия в их химическом составе следующих элементов: хрома (16–18%), молибдена (2–3%), никеля (12–14%), углерода (0,1%), кремния (0,8%), меди (0,3%), серы (0,02%), фосфора (0,035%), марганца (2%), титана (0,7%). Если существует необходимость в выборе нержавеющих сталей данных марок, то следует иметь в виду, что на отечественном рынке можно приобрести и их зарубежные аналоги, а именно: SUS316Ti (Япония), 316Ti (США), OCr18Ni12Mo2Ti (Китай), Z6CNDN17-12 (Франция).
• 08Х18Н9 и 08Х18Н10 – нержавеющие стальные сплавы, из которых делают трубы как круглого, так и любого другого сечения. Используют эти материалы для производства различных конструкций, эксплуатируемых в машиностроительной и химической промышленности, а также для производства элементов трубопроводов и печных устройств. В химическом составе сталей данных марок содержатся следующие элементы: хром (17–19%), углерод (0,8%), титан (0,5%), никель (8–10%).
• 10Х23Н18 – сталь этой марки характеризуется высоким содержанием никеля (17–20%) и хрома (22–25%), а также марганца (2%) и кремния (1%) в своем составе. Такое сочетание элементов наделяет сплав требуемыми характеристиками и формирует повышенную склонность к отпускной хрупкости. Следует отметить, что сплав данной марки относится к нержавеющим сталям жаропрочной категории.
• 08Х18Н10Т – нержавеющий сплав данной марки отличается высокой устойчивостью к процессам окисления, а также хорошей свариваемостью, причем для получения качественного соединения по данной технологии изделия можно не подвергать предварительному нагреву, а также не выполнять их термическую обработку после сварки. Чтобы улучшить прочностные характеристики изделий, изготовленных из такой стали, их необходимо подвергнуть закалке, что оговорено в соответствующем нормативном документе.
• 06ХН28МДТ – сплав данной марки оптимально подходит для создания сварных конструкций, которые будут в дальнейшем эксплуатироваться в агрессивных средах. В химическом составе этой стали содержатся следующие элементы: хром (22–25%), никель (26–29%), медь (2,5–3,5%).
• 12Х18Н10Т – изделия, изготовленные из стали данной марки, преимущественно используются для оснащения предприятий химической, целлюлозно-бумажной, строительной, пищевой и топливной отраслей. Этот металл отличается термической стойкостью, хорошей ударной вязкостью и практичностью использования.
• 12Х13, 20Х13, 30Х13 и 40Х13 – нержавеющие стальные сплавы данных марок практически не поддаются свариванию, но есть у них и положительные свойства. Последние заключаются в том, что эти стали не имеют склонности к отпускной хрупкости, а их внутренняя структура не поражается дефектами, которые на профессиональном языке называются флокенами. Из нержавеющих сталей данных марок изготавливают режущий и измерительный инструмент, а также рессоры и пружины различного назначения.
• 08Х13, 08Х17, 08Х18Т1 – это нержавеющие стальные сплавы ферритной группы, из которых производят изделия, не испытывающие в процессе своей эксплуатации ударные нагрузки, а также воздействие низких температур.

Производство оборудования или тары, которые взаимодействуют с пищевыми продуктами, требует выбора определенного материала. Приготовление, хранение, перевозка пищи, санитарная обработка, чаще всего связаны с условиями, когда даже нержавеющая сталь может быть подвержена коррозии и отрицательно воздействовать на качество пищи. Решить эту проблему помогает так называемая пищевая нержавеющая стать.

Пищевая нержавейка – это обобщенное название для марок нержавеющей стали, которые имеют повышенную устойчивость к коррозии . В ГОСТе этого определения нет, именно по этой причине пищевую нержавеющую стать зачастую нужно выбирать, ориентируясь на разрозненные отзывы и сведения. Что же такое пищевая нержавейка, и как правильно выбрать марку стали? Обо всем по порядку.

Изготовление различной тары и посуды, которые контактируют с продуктами питания, подразумевают выбор специальных материалов, имеющих особые свойства. Так как даже обычная нержавеющая сталь, которая славится своими антикоррозионными свойствами, не всегда сможет противостоять агрессивным химическим процессам, которые имеют отношение к пищевой промышленности .

В этих случаях вопрос решается использованием специализированных пищевых нержавеющих составов. Именно эти сплавы лучше всего подходят для изготовления разного рода оборудования для обработки и хранения пищи.

Эти составы отвечают самым высоким требованиям (токсикологическим, гигиеническим, эстетическим) к металлам, которые допускается использовать в области пищевой промышленности.

Преимущества пищевой нержавеющей стали:

• экологически безопасна;
• легко обслуживается;
• не боится большинства химических сред;
• износостойкая;
• соответствует четким правилам растворения тяжелых металлов в рабочих средах.

Нержавейка по праву является одним из самых лучших материалов для изготовления посуды, которая используется в повседневном обиходе. Никакая хозяйка не откажется от красивой сковороды из этой стали, кастрюли, довольно практичных и элегантных столовых приборов, да и от какой-либо иной кухонной утвари. Из нержавеющей стали изготавливают поверхности холодильников, варочные плиты и так далее. На сегодняшний день количество применения изделий из нержавейки в быту постоянно растет.

Производители различных продуктов и предприятия общественного питания для оборудования своих цехов и заведений устанавливают нержавеющие трубы . Они тоже применяются для изготовления технологических устройств, используемых на всех этапах процесса приготовления пищи – для подготовки и измельчения сырья, его перемешивания, тепловой обработки, перевозки, разделения и сортировки.

Какие нержавеющие составы являются пищевыми

Под «нержавеющей сталью» принято понимать большую номенклатуру высоколегированных металлов, имеющих в своем составе довольно большое количество хрома (около 25 процентов). Именно такой химический элемент придает сплавам антикоррозионные характеристики благодаря тому, что при контакте с агрессивной средой образует на стальной поверхности особую защитную пленку. Этот защитный слой не позволяет металлу ржаветь, потому что имеет в составе нерастворимые окислы.

Для увеличения антикоррозионных свойств и придания металлам особых характеристик в нержавеющую сталь добавляют и иные химические элементы (никель, титан, молибден и так далее), которые меняют свойства сплава. К примеру, в слабоагрессивных средах можно применять нержавеющую сталь в соотношении с хромом на уровне приблизительно 14-18 процентов, не переживая о том, что она может поржаветь. Если же добавить чуть-чуть хрома (сделать его количество менее 18 процентов), а также молибдена и никеля, то эту металлическую композицию уже можно будет использовать в соляных растворах и иных довольно агрессивных жидкостях.

У нас в стране отдельных Государственных стандартов и правил на «пищевую нержавеющую сталь» не существует. Именно по этой причине большинство людей затрудняются ответить, какие марки нержавейки можно относить к «пищевым», а какие нельзя. Специалисты утверждают, что почти все существующие на сегодняшний день нержавеющие составы чисто теоретически можно относить к тем, которые подойдут для приготовления или хранения пищевых продуктов. В этом случае главное –определиться с правилами их эксплуатации .

На предприятиях общественного питания, на комбинатах, где производят пищу, применяемое для данных целей оборудование все время подвержено агрессивному действию активных и химически веществ. Естественно, что в этих условиях пищевой будет являться та нержавейка, которая успешно противостоит этому агрессивному воздействию. А вот в случаях, если продукты питания непостоянно и недолго контактируют с химическими средами, под определение пищевой стали могут попасть другие марки нержавеющих составов.

Распространенные марки пищевой нержавеющей стали

Подбирая конкретную марку нержавеющего сплава для использования стали в пищевой области, для начала нужно ориентироваться на то, на протяжении какого времени это стальное изделие будет контактировать с продуктами питания. Из сплавов, которые обеспечивают максимальную стойкость против коррозии , делают конструкции и оборудование, которые все время контактируют с продуктами. А для столовых приборов, к примеру, выбирают, как правило, более «легкую» сталь со значительно меньшим антикоррозионным свойством.

Рассмотрим подробней самые популярные сегодня марки пищевой нержавеющей стали:

• 08Х13 (AISI409) применяют для производства столовых принадлежностей и кухонной посуды. В повседневном быту нас очень часто окружают предметы и конструкции, изготовленные именно из этой марки стали, которая отличается повышенным уровнем адаптации к различным эксплуатационным условиям.
• 08Х18Н10 (по коду AISI304) – недорогая и популярная марка стали, которая используется для устройства пищевого производства, не контактирующее с активными кислотными сульфаминовыми веществами и каустической содой. 08Х18Н10 обладает уникальным химическим составом, который обеспечивает возможность производить электрическую полировку предметов из нержавеющей стали, их высоких прочностные качества при пониженных температурах. Этот состав великолепно противостоит межкристаллитному воздействию, а также характеризуется хорошим уровнем свариваемости.
• 12Х13 (AISI410) – это основная сталь для изготовления элементов оборудования, которое используется в сфере переработки пищевых отходов и виноделия, производства спирта и различных напитков. 12Х13 имеет повышенную жаропрочность при слабоагрессивных условиях, повышенную ударную вязкость и великолепную устойчивость против коррозии.
• 20Х13–40Х13 (AISI420) – состав данных стальных сплавов таков, что их можно безбоязненно применять для производства любых типов моек (и промышленных, и бытовых), посуды для гигиенической, а также для тепловой обработки продуктов питания. Эти сплавы великолепно противостоят повышенному температурному ржавлению, они имеют великолепные характеристики износостойкости и эластичности.

Также большую популярность имеют предметы из нержавеющей стали 08Х17 (AISI430) . Эти изделия незаменимы в случаях, если необходимо изготовить посуду, где пища будет подвержена термообработке. Сталь AISI430 характеризуется отличной прочностью и деформируемостью, в средах, которые имеют содержание серы, показала высокую степень противокоррозионной устойчивости, имеет великолепные механические характеристики и высокий коэффициент теплопроводности.

Нужно отдельно отметить и сталь 08Х17Т (AISI439) , из которой изготавливают мойки и другие санитарно-технические приспособления, холодильные агрегаты, а также машины для стирки белья. В целом этот нержавеющий состав является универсальным и пригодным для использования при различных условиях эксплуатации.

Особенности пищевой нержавейки

Изготовители продуктов питания чаще всего используют нержавеющие трубы. Они обязаны соответствовать требованиям и правилам стандарта DIN11850, который указывает состав металла и качество сварочного соединения. Нержавеющие трубы полностью отвечают всем высоким требованиям, экологичности и гигиеничности материалов, используемых при изготовлении оборудования для сферы общественного питания и пищевой промышленности. Их делают из стали марок AISI316L и AISI304 , которые имеют следующие характеристики:

В пищевой промышленности для мойки оборудования зачастую применяют каустической соды или горячие растворы сульфаминовой кислоты. В таких условиях лучше всего подбирать более стойкую к агрессивным веществам нержавеющую сталь AISI316. Для общепита и бытовых условий, когда металл не контактирует с такими растворами, можно выбирать AISI304 и более дешевые аналоги AISI430, AISI410 .

Вопрос цены

Если вам необходима пищевая нержавеющая сталь, то стоимость ее будет в большей степени определяться наличием в составе дорогостоящих легирующих составов. Также немаловажно качество обработки поверхности нержавеющих изделий. Оборудование для пищевой индустрии подразумевает более высокие нормы и стандарты к нержавейке, так как они находится в более агрессивных средах, а в случае появления коррозии может принести вред большим объемам продуктов. В общепите и быту может быть использована дешевая пищевая нержавеющая сталь .

Как узнать, что это пищевая нержавейка

Для того чтобы узнать состав нержавеющего сплава и его пригодность по критерию коррозионной стойкости, можно использовать справочник по маркам нержавеющей стали. Если у вас есть образец стали неизвестной марки, ее качество можно проверить, разместив на несколько дней в рабочую среду или в двухпроцентный уксусный раствор. Металлом можно пользоваться, если сталь не потемнеет.