Области применения нержавеющей стали по маркам

Общие характеристики

Кроме хрома в состав нержавейки также могут входить никель, титан, молибден и другие элементы. Сплавы не ржавеют в слабоагрессивных средах. Если содержание хрома превышает 17 %, то они устойчивы к действию агрессивных окислительных веществ. Наличие молибдена позволяет получить сверхвысокую коррозионную стойкость стали.

К основным свойствам нержавейки можно отнести:

• Высокую прочность;

• Отличную стойкость к коррозии;

• Длительный срок службы;

• Устойчивость к окислению при высокой температуре;

• Гигиеничность;

• Улучшенные пластические характеристики.

Большинство видов материала имеют высокие показатели по жаропрочности, огнеупорности.

Классификация

Нержавеющая сталь разделяется на четыре главных вида:

• Аустенитная;

• Ферритная;

• Мартенситная;

• Дуплексная.

Два первых вида имеют наибольшее распространение.

Аустенитная сталь

Аустенитные материалы характеризуются особой прочностью, пластичностью, могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур, легко свариваются, не намагничиваются. В их состав входит никель (>7 %). К этой группе относятся марки AISI 304 (08Х18Н10), AISI 321 (08Х18Н10Т), AISI 316 (10Х17Н13М2Т) и другие.

Ферритные стали

Ферритные стали во многом схожи с низкоуглеродистыми материалами. Но у них повышенные показатели по стойкости к коррозии. Это магнитные сплавы, характеризующиеся низким содержанием углерода, высокой (13-17 %) массовой долей хрома. Большее распространение получила марка AISI 430 (12Х17).

Мартенситная нержавейка

Мартенситные магнитные нержавеющие стали отличаются сбалансированным уровнем углерода. Содержание хрома в их составе около 12 %. Они применяются при изготовлении режущего инструмента, столовых приборов. Могут выдерживать высокие температуры.

Дуплексные нержавеющие стали

Дуплексные сплавы имеют смешанную ферритно-мартенситно-аустенитную структуру. Содержание хрома здесь варьируется от 18 % до 28 %. Массовая доля никеля составляет от 4,5 % до 8,0 %. Такая нержавейка активно используется в средах, где высокое содержание хлоридов.

Области применение нержавеющей стали

Нержавеющие стали разных категорий востребованы во многих производственных сферах, быту. Их активно применяют в:

• Пищевой;

• Медицинской, фармацевтической;

• Химической промышленности;

• Машиностроении.

В пищевой отрасли часто используют марки AISI 304, 321, 316, 430, 201. 

Для применения в медицинских сферах подходят как аустенитные, так и ферритные марки нержавейки – AISI 420, 430, 304, 316 и другие.

Химическая промышленность не может обойтись без многих видов нержавеющей стали. Наиболее востребованы сплавы, способные выдерживать воздействие агрессивных сред, высоких температур и давления – AISI 304L, 316, 316L, 321, 430.

В машиностроении свое применение находят практически все виды нержавейки. Но в транспортной сфере чаще используют AISI 409, 430.

Правила маркировки нержавеющей стали

Маркировка нержавеющих сталей состоит из буквенных и цифровых значений. В начале марки указывается буква «А», обозначающая содержание серы. Если «А» стоит в середине маркировки, то это азот. Содержания в материале других химических элементов обозначается:

• Б – ниобия;

• В – вольфрама;

• Г- марганца;

• Д – меди;

• Е – селена;

• К- кобальта;

• М – молибдена;

• Н – никеля;

• П – фосфора;

• Р – бора;

• С – кремния;

• Т – титана;

• Ф – ванадия;

• Х – хрома;

• Ц – циркония;

• Ю – алюминия;

• Ч – редкоземельных металлов (празеодима, лантана, церия и других).

Следующие за буквами цифры указывают на массовую долю (среднюю) легирующих элементов. Цифры, стоящие перед буквенным обозначением, свидетельствуют о содержании углерода (среднее, максимальное).

Популярные марки 300 серии нержавеющей стали AISI

Нержавеющие сплавы 300-й серии относятся к категории высоколегированных хромоникелеевых сталей. Наибольшее распространение получили марки AISI 301, 302, 303, 304, 316, 321. В зависимости от внутренней микроструктуры они подразделяются на аустенитные, аустенитно-ферритные, аустенитно-мартенситные. Это определяется массовой долей хрома, углерода, никеля и других химических элементов.

301

Химический состав сплава AISI 301 (%):

• Углерод – не больше 0,15;

• Кремний – менее 1,0;

• Марганец – не более 2,0;

• Фосфор – 0,045;

• Сера – 0,03;

• Никель – 6,0-8,0;

• Хром – 16,0-18,0;

• Азот – меньше 0,1.

Нержавейка относится к высокопрочным немагнитным сталям. Применяется для изготовления продукции, эксплуатирующейся в атмосферных условиях, слабоагрессивных средах. Отличается повышенной прочностью по сравнению с марками 304, 321.

302

Сплав AISI 302 представляет собой углеродистую версию марки 304. Содержание углерода здесь составляет менее 0,15 %. При этом минимальное содержание хрома всего на 1 % ниже. Из проката этой марки делают пружины, сосуды под давлением для различных отраслей промышленности. Сплав легко поддается сварке, механической обработке. Его активно применяют в строительстве и архитектуре.

303

Аустенитная нержавейка марки AISI 303 отлично подходит для первичной формовки в кованые изделия. Она отличается относительно высоким содержанием никеля (8-10 %) и хрома (17-19 %). Другие элементы, входящие в состав сплава (%):

• Железо – от 67,3 до 74,9;

• Марганец – до 2,0;

• Кремний – менее 1,0;

• Сера – 0,15-0,35;

• Фосфор – не более 0,2;

• Углерод – до 0,15.

Сталь немагнитная, не упрочняется термической обработкой. Из нее делают метизы, валы, втулки, каркасы для самолетов и другое.

304

Аустенитная сталь AISI 304 имеет следующий химический состав (%):

• Углерод – до 0,08;

• Кремний – менее 0,8;

• Хром – от 17 до 19;

• Никель – от 9 до 11;

• Не больше 2 марганца;

• Меньше 0,02 серы.

Здесь возможно присутствие титана не более 0,5 %.

Применяется для производства оборудования для пищевой промышленности. Повышенная жаропрочность проката востребована при изготовлении деталей систем дымоудаления, дымоходов, труб. Материал востребован также в химической отрасли, текстильной промышленности, архитектуре, строительстве.

316

AISI 316 – это усовершенствованный аналог AISI 304. В состав сплава входят:

• Углерод – не более 0,08 %;

• Марганец – до 2 %;

• Фосфор – менее 0,045 %;

• Сера – не больше 0,03 %;

• Кремний – до 1,0 %;

• Хром – от 16 % до 18 %;

• Никель – от 10 % до 14 %;

• Молибден – от 2 % до 3 %.

Добавление молибдена и никеля способствует повышению прочности, сопротивляемости ползучести, улучшению характеристик по коррозионной стойкости.

Прокат этой марки востребован в химической, пищевой, фармацевтической промышленности. Его активно применяют при изготовлении металлоконструкций, декоративных изделий. 

321

Нержавеющая сталь AISI 321 отличается высоким содержанием никеля (9-11 %), повышающего прочность сплава. Высокая устойчивость к коррозии обеспечивается значительной долей хрома (17-19 %). 

Химический состав стали AISI 321 (%):

• Углерод – не больше 0,12;

• Кремний – менее 0,8;

• Марганец – не более 2,0;

• Сера – не больше 0,02;

• Фосфор – менее 0,04.

• Медь – не более 0,4;

• Титан – 0,8;

• Молибден – меньше 0,5.

Эта марка активно востребована в пищевой отрасли, на химических, фармацевтических предприятиях.  Сплав используется для производства авиационного оборудования, электронагревательных котлов, деталей выхлопных систем.

Популярные марки 400 серии нержавейки AISI 

Нержавейка 400-й серии имеет меньший спектр применения. Легирующим элементом в основном является хром. Доля остальных добавок очень низкая. Сплавы отличаются хорошей пластичностью, свариваемостью.  

403

AISI 403 относится к группе мартенситных нержавеек. Она отличается повышенным содержанием хрома (11,5-13,0 %) и марганца (до 1,0 %). В состав также входят (%):

• Железо – от 84,7 до 88,5;

• Никель – до 0,6;

• Кремний – не более 0,5;

• Углерод – менее 0,15;

• Фосфор – до 0,04;

• Сера – не больше 0,03.

Сплав применяется для создания металлоконструкций, изготовления деталей трубопроводов, промышленного оборудования, автомобильных каркасов.

409

Легирующей добавкой для ферритной стали AISI 409 выступает хром (12-14 %). Массовая доля других элементов (%) не более:

• Углерод – 0,08;

• Кремний – 0,8;

• Марганец – 0,8;

• Сера – 0,025;

• Фосфор – 0,03.

Нержавейка этой марки востребована в пищевой, медицинской, химической отрасли, горной металлургии, нефтегазовой промышленности. Ее часто используют в машиностроении, строительстве, целлюлозно-бумажном производстве.

410

AISI 410 относится к мартенситной группе нержавеющих сталей. В ней сниженное содержание углерода, она обладает повышенной износостойкостью, упрочняется при помощи термообработки. В состав сплава входят (%):

• Углерод – не более 0,08;

• Хром – 11,5-13,5;

• Марганец – до 1,0;

• Фосфор – не более 0,04;

• Никель – 0,3-1,0.

Особенностью этого сплава является хорошая коррозионная стойкость в отношении умеренно агрессивных бесхлористых сред. Его используют в насосостроении, гидротехнике, нефтяной промышленности, машиностроении, авиастроении. Из нержавейки делают декоративные элементы, кухонное оборудование.

416

Нержавейка марки AISI 416 относится к мартенситным сталям. Основной легирующей добавкой является хром (12-14 %). Массовая доля остальных химических элементов составляет (%):

• Железо – от 83,2 до 87,9;

• Марганец – до 1,3;

• Кремний – менее 1,0;

• Сера – 0,15-0,35;

• Углерод – не более 0,15;

• Фосфор – до 0,06.

Сталь широко применяется в пищевой, бумажной промышленности, судо и авиастроении. Из нее изготавливают крепежные детали, фитинги, ролики, штоки клапанов, режущий инструмент.

420

Мартенситная нержавейка AISI 420 содержит в большом количестве хром (12-14 %), что повышает ее стойкость к коррозии. Другие элементы в составе (%):

• Углерод – 0,16-0,25;

• Кремний – не больше 0,8;

• Марганец – менее 0,8;

• Сера – меньше 0,025;

• Фосфор – не более 0,03.

Сплав широко применяется в химической и пищевой промышленности, машиностроении. Также он используется для производства посуды, метизов, металлоконструкций.

430

Ферритно-хромистая сталь AISI 430 практически не содержит никеля. В ее состав входят (%):

• Углерод – до 0,12;

• Кремний – менее 0,8;

• Марганец – не более 0,8;

• Сера – до 0,3;

• Фосфор – менее 0,4;

• Хром – от 16 до 18

Нержавейка используется в декоративной отделке, домашнем хозяйстве, при производстве бытовой техники, элементов систем теплообмена. 

439

Марка нержавеющей стали AISI 439 относится к ферритной группе. Для повышения стойкости сплава к окислению в ее состав введен алюминий (до 0,15 %). Улучшению механических свойств сплава способствует титан (0,2-1,1 %). 

Химический состав (%):

• Железо – от 77,1 до 82,8;

• Хром – от 17 до 19;

• Марганец – не более 1,0;

• Кремний – до 1,0;

• Никель – менее 0,5;

• Фосфор – не больше 0,04;

• Углерод – до 0,03;

• Сера – меньше 0,03:

• Азот – не более 0,03.

Данная нержавейка подходит для использования в автомобилестроении, изготовлении труб для перекачки нефти, газа, выхлопных систем. Ее применяют при производстве печного оборудования, дымоходов, вытяжных коробов, деталей систем теплообменников.