Жаропрочная нержавеющая сталь
К категории жаропрочных материалов относятся сплавы, способные под воздействием температур свыше 550º С сохранять свою структуру и не менять качественных характеристик. Химический состав и маркировка данного вида регламентирует ГОСТ 5632 — 2014. По способу производства такая нержавейка бывает литейной и деформируемой.
Металлы различаются по способности выдерживать определенные нагрузки при высоких температурах. В соответствии с этими показателями выделяют три вида нержавейки.
- Теплоустойчивая нержавеющая сталь. Не поддается коррозии при 600°С.
- Жаростойкая. Проявляет инертность к агрессивным средам при температурах свыше 550°С.
- Жаропрочная. Противостоит механическим нагрузкам при 400 — 850°С.
По составу материалы с повышенной жаропрочностью бывают:
- Мартенситные. Марки, произведенные с применением перлитных добавок. Смесь металлов подвергается закалке при 950 — 1100 ºС. Полученные сплавы содержат более 0,15 % углерода, 11-17 % хрома и небольшое количество никеля, вольфрама, молибдена, ванадия. Они не вступают в реакцию со щелочами и кислотами. Продолжительное нахождение во влажной среде не отражается на их технических характеристиках.
- Аустенитные. Стали имеют гомогенную или гетерогенную структуру. В гомогенном составе, не подвергаемом закалке, содержится повышенное количество углерода и максимум легирующих элементов: Ni, Сг, Мп, Mo, V, Nb. Такие сплавы устойчивы к температурам до 500°С. К данному классу относятся: 06Х14Н6Б, 08Х18Н12Т, 20Х23Н18, 07XI6H9M2. Гетерогенные марки в процессе производства проходят закалку и старение. Это необходимо для образования карбидных, карбидно-нитридных и интерметаллидных соединений. Они упрочняют границы матрицы и придают необходимую жаростойкость сплаву при температурах от 700 до 750°С. Представителями данного вида являются стали: 08Х17Н13М2Т, 20Х25Н20С2, 45Х14Н14В2М.
- Никелевые и кобальтовые. Это одни из лучших жаропрочных материалов, способных сохранять в неизменном виде все технические параметры при температурных режимах до 900°С. Эти марки делятся на гомогенные и гетерогенные сплавы. К ним относятся: ХН77ТЮ, ХН55ВМТФКЮ, ХН70МВТЮБ.
Применение жаропрочных сталей
Легированные металлы, устойчивые к высоким термическим нагрузкам, используются для производства труб, изготовления деталей, составных частей машин, агрегатов, промышленного оборудования. В этот список входят:
- детали термических печей;
- детали конвейерных лент транспортеров печей;
- установки для термообработки;
- камеры сжигания топлива;
- моторы, газовые турбины;
- аппараты для конверсии метана;
- печные экраны;
- выхлопные системы; нагревательные элементы.
Жаропрочный нержавеющий металл – лучший материал для производства деталей и механизмов, эксплуатация которых будет проходить в агрессивных средах, при повышенных температурах.
Таблица соответствия зарубежных и российских марок
| Класс стали | AISI | ГОСТ 5632-2014 |
| Аустенитные | 303 | 12Х18Н9 12Х18Н10Е |
| 304 | 08Х18Н10 12X18H10 | |
| 304 L | 03Х18Н11 | |
| 316 | 08X17H13M2 | |
| 316 L | 03X17H13M2 | |
| 316 Ti | 08X17H13M2T | |
| 321 | 12Х18Н10Т 08Х18Н10 | |
| Ферритные | 409 | 08Х13 |
| 430 | 12X17 | |
| 439 | 08X17T | |
| Мартенситные | 420 | 20Х13 |
| 431 | 20Х17Н2 |
1 Как работают антикоррозийные свойства?
Сегодня нержавеющие стали – это довольно большой набор сплавов с различными свойствами, которые описывают многочисленные ГОСТы и ТУ. Но объединяет их одно общее свойство – стойкость к влаге и кислороду, главным врагам железосодержащих материалов. Добиться такой “живучести” позволяет особый химический состав. Все виды этого сплава содержат более 10 % хрома в своем составе, который легко запускает процесс пассивирования на поверхности стали.
Трубы из нержавейки
Неактивность поверхности нержавейки объясняется тончайшим слоем оксидной пленки, которую образует хром под действием кислорода. Это защищает изделие от любого другого взаимодействия, в том числе и воды – основного активатора коррозийных процессов. Причем прелесть такого состава в том, что даже при нарушении целостности поверхности такой слой очень быстро появляется снова. Например, если образовался скол или глубокая царапина, то хром, равномерно присутствующий во всем объеме стали, снова вступит в реакцию с кислородом и создаст защитную пленку. Такой своего рода эффект заживления.
Но нержавеющие стали имеют и слабое место из-за своего необычного свойства. В бескислородных средах или средах с малым содержанием этого окислителя слой оксида хрома будет образовываться медленно и неравномерно, что обязательно отразится появлением очагов коррозии. Также причиной порчи материала может стать и простое нарушение технологии производства. Тогда коррозию называют щелевой. Еще она бывает электрохимической природы, поэтому сбрасывать со счетов опасность взаимодействия с другими металлами и соленой средой (например, морской водой) тоже не надо.
от -200 до +400 0С
Очень часто в эксплуатации крепёжных изделий воздействия агрессивных сред сопряжены с экстремально низкими или высокими температурами: в нефтегазовой отрасли в регионах Крайнего Севера и Заполярья, в тяжелой и химической промышленности – промеров множество. Даже в медицине порой требуются метизы, стойкие к химически активным реагентам при очень низких температурах. В таких случаях метизы из углеродистых сталей не обеспечивают надёжность крепления, особенно при длительной эксплуатации в таких условиях.
Аустенитные хромоникелевые сплавы благодаря высокому содержанию легирующих элементов отличаются не только своей коррозионной стойкостью. Крепёжные узлы, сформированные из метизов марки сталей А2 и А4 сохраняют прочностные характеристики при крайне низких и высоких температурах. Их механические свойства регламентированы серией федеральных стандартов ГОСТ Р ИСО 3506:
ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Болты, винты и шпильки
ГОСТ Р ИСО 3506-2-2009 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Гайки
ГОСТ Р ИСО 3506-3-2009 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Установочные винты и аналогичные крепёжные изделия, не подвергаемые растягивающему напряжению.
ГОСТ Р ИСО 3506-4-2009 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Самонарезающие винты
Как видно из названия, указанные стандарты идентичны международным стандартам ISO 3506 Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners. В них полностью сохранены обозначения, свойства коррозионностойких сталей и требования к ним, которые приняты во всём мире.
ГОСТ Р ИСО 3506 регламентируют не только химические составы хромоникелевых сталей, но и механические свойства нержавеющих метизов, в том числе при повышенных и низких температурах.
1.Свойства нержавеющих метизов при повышенных температурах по ГОСТ Р ИСО 3506
В справочном Приложении сказано:
«Примечание – Если болты, винты и шпильки правильно рассчитаны, то сопряженные гайки будут автоматически им соответствовать. Следовательно, в случае применения при повышенных или низких температурах достаточно учитывать только механические свойства болтов, винтов и шпилек.»
В Таблице 1 Приложения приводятся значения предела текучести ReL или условного предела текучести Rp0.2при повышенных температурах в процентах от значений при комнатной температуре (которые вы можете посмотреть здесь):
| Марка стали | ReL и Rр0,2 % при температуре | |||
| +100 0С | +200 0С | +300 0С | +400 0С | |
| А2/А4 | 85 | 80 | 75 | 70 |
| С1 | 95 | 90 | 80 | 65 |
| С3 | 90 | 85 | 80 | 60 |
| П р и м е ч а н и е — Значения применимы только для классов прочности 70 и 80. |
Таким образом, зная температуру эксплуатации крепёжного соединения и марку стали, уже не составит труда рассчитать допустимую нагрузку при разных режимах, вплоть до +400 0С.
2. Применение при низких температурах.
Допустимые низкие температуры для эксплуатации болтов, винтов и шпилек из аустенитных нержавеющих сталей указаны в Таблице 2 того же Приложения
| Марка стали | нижний предел рабочих температур при длительном действии | |
| А2 | -200 0С | |
| А4 | болты и винты1) | -60 0С |
| шпильки | -200 0С | |
| 1) В связи с наличием легирующего элемента Мо стабильность аустенита уменьшается и переходная температура смещается в сторону более высоких значений, если в процессе изготовления крепежные изделия подвергались высокой степени деформации. |
Однако стоит уточнить, что нормативные значение, приведённые выше, носят скорее справочный характер. При выборе крепёжных изделий необходимо учитывать, что по факту химическая среда и нагружения на резьбовое соединение могут значительно отличаться от проектных. Знакопеременные нагрузки при воздействии повышенных температур увеличивают вероятность коррозионных напряжений в металлических изделиях.
За дополнительной консультацией обращайтесь к специалистам в технический отдел BEST-Крепёж.
www.best-krepeg.ru
Какой крепеж выбрать?
Так как характеристики сталей А2 и А4 существенно отличаются, метизы из этих сплавов используются в разных сферах. Нержавеющий крепеж из стали А2 применяют в разных промышленных отраслях (химическая, пищевая, нефте- и газодобывающая), при производстве бытовой техники и товаров народного хозяйства, в судостроении, машиностроении, строительных и монтажных работах.
Так как метизы из нержавейки А4 устойчивы к воздействию соли и хлора, их рекомендуют использовать для крепления такелажа в судостроении. Устойчивость к кислотам и агрессивным средам позволила использовать нержавеющий крепеж в химической промышленности. Подходит он и для бассейнов с хлорированной водой.
занимается производством нержавеющего крепежа из сталей марок А2 и А4. У нас вы можете купить метизы, изготовленные в соответствии с ГОСТ и DIN, или заказать производство по собственным чертежам.
Коррозионностойкие нержавеющие стали
| СНГ (ГОСТ) | Евронормы (EN) | Германия (DIN) | США (AISI) |
|---|---|---|---|
| 03 Х17 Н13 М2 | 1.4404 | X2 CrNiMo 17-12-2 | 316 L |
| 03 Х17 Н14 М3 | 1.4435 | X2 CrNiMo 18-4-3 | – |
| 03 Х18 Н11 | 1.4306 | X2 CrNi 19-11 | 304 L |
| 03 Х18 Н10 Т-У | 1.4541-MOD | – | – |
| 06 ХН28 МДТ | 1.4503 | X3 NiCrCuMoTi 27-23 | – |
| 06 Х18 Н11 | 1.4303 | X4 CrNi 18-11 | 305 L |
| 08 Х12 Т1 | 1.4512 | X6 CrTi 12 | 409 |
| 08 Х13 | 1.4000 | Х6 Cr 13 | 410S |
| 08 Х17 Н13 М2 | 1.4436 | X5CrNiMo 17-13-3 | 316 |
| 08 Х17 Н13 М2 Т | 1.4571 | Х6 CrNiMoTi 17-12-2 | 316Ti |
| 08 Х17 Т | 1.4510 | Х6 СrTi 17 | 430Ti |
| 08 Х18 Н10 | 1.4301 | X5 CrNi 18-10 | 304 |
| 08 Х18 Н12 Т | 1.4541 | Х6 CrNiTi 18-10 | 321 |
| 10 Х23 Н18 | 1.4842 | X12 CrNi 25-20 | 310S |
| 10X13 | 1.4006 | X10 Cr13 | 410 |
| 12 Х18 Н10 Т | 1.4878 | X12 CrNiTi 18-9 | – |
| 12 Х18 Н9 | – | – | 302 |
| 15 Х5 М | 1.7362 | Х12 СrMo 5 | 501 |
| 15 Х25 Т | 1.4746 | Х8 CrTi 25 | – |
| 20X13 | 1.4021 | Х20 Cr 13 | 420 |
| 20 Х17 Н2 | 1.4057 | X20 CrNi 17-2 | 431 |
| 20 Х23 Н13 | 1.4833 | X7 CrNi 23-14 | 309 |
| 20 Х23 Н18 | 1.4843 | X16 CrNi 25-20 | 310 |
| 20 Х25 Н20 С2 | 1.4841 | X56 CrNiSi 25-20 | 314 |
| 03 Х18 АН11 | 1.4311 | X2 CrNiN 18-10 | 304LN |
| 03 Х19 Н13 М3 | 1.4438 | X2 18-5-4 | 317L |
| 03 Х23 Н6 | 1.4362 | X2 CrNiN 23-4 | – |
| 02 Х18 М2 БТ | 1.4521 | X2 CrMoTi 18-2 | 444 |
| 02 Х28 Н30 МДБ | 1.4563 | X1 NiCrMoCu 31-27-4 | – |
| 03 Х17 Н13 АМ3 | 1.4429 | X2 CrNiMoN 17-13-3 | 316LN |
| 03 Х22 Н5 АМ2 | 1.4462 | X2 CrNiMoN 22-5-3 | – |
| 03 Х24 Н13 Г2 С | 1.4332 | Х2 CrNi 24-12 | 309L |
| 08 Х16 Н13 М2 Б | 1.4580 | X1 CrNiMoNb 17-12-2 | 316 Сd |
| 08 Х18 Н12 Б | 1.4550 | X6 CrNiNb 18-10 | 347 |
| 08 Х18 Н14 М2 Б | 1.4583 | Х10 CrNiMoNb 18-12 | 318 |
| 08X19AH9 | – | – | 304N |
| 08X19H13M3 | 1.4449 | X5 CrNiMo 17-13 | 317 |
| 08X20H11 | 1.4331 | X2 CrNi 21-10 | 308 |
| 08X20H20TЮ | 1.4847 | X8 СrNiAlTi 20-20 | 334 |
| 08X25H4M2 | 1.4460 | X3 CrnImOn 27-5-2 | 329 |
| 08X23H13 | – | – | 309S |
| 09X17H7 Ю | 1.4568 | X7 CrNiAl 17-7 | 631 |
| 1X16H13M2 Б | 1.4580 | Х6 CrNiMoNb 17-12-2 | 316Cd |
| 10X13 СЮ | 1.4724 | Х10 CrAlSi 13 | 405 |
| 12X15 | 1.4001 | X7 Cr 14 | 429 |
| 12X17 | 1.4016 | X6 Cr17 | 430 |
| 12X17M | 1.4113 | X6 CrMo 17-1 | 434 |
| 12X17MБ | 1.4522 | Х2 СrMoNb | 436 |
| 12X18H12 | 1.3955 | GX12 CrNi 18-11 | 305 |
| 12X17 Г9 АН4 | 1.4373 | Х12 CrMnNiN 18-9-5 | 202 |
| 15X9M | 1.7386 | X12 CrMo 9-1 | 504 |
| 15X12 | – | – | 403 |
| 15X13H2 | – | – | 414 |
| 15X17H7 | 1.4310 | X12 CrNi 17-7 | 301 |
Виды марок нержавеющей стали
Нержавейка была запатентована в 1913 года на территории Англии. С того времени начинается новые этап развития сталелитейной промышленности и металлургии. Это связано с уникальными свойствами сплава:
- Высокая прочность.
- Простая обработка.
- Хорошая свариваемость.
- Длительный срок активной эксплуатации с сохранением изначального вида.
- Высокий показатель устойчивости к образованию ржавчины.
Выделяется несколько видов нержавейки, которые отличаются составом, свойствами.
Сталелитейное производство (Фото: Instagram / iskoro)
Марки аустенитной нержавеющей стали
Один из преобладающих дополнительных компонентов — никель. Его содержание превышает 7% от общей массы. Особенности аустенитной нержавеющей стали:
- высокий показатель пластичности;
- хорошая свариваемость;
- широкий температурный диапазон эксплуатации;
- немагнитные свойства.
Наиболее распространенные марки этого вида нержавейки — 301, 304, 310. Чем выше обозначение, тем больше легирующих компонентов содержит состав. Описание:
- Из нее изготавливаются изделия, на которые будет оказываться механическое воздействие. Сплав имеет высокую износоустойчивость, пластичность.
- Применяется во всех направлениях промышленности. Имеет оптимальные технические характеристики.
- Жаропрочная сталь, которая подходит для сборки нагревательного оборудования, печей. Материал не разрушается при нагревании свыше 1000 °C.
Печь из нержавеющей стали (Фото: Instagram / g.b.masterskie)
Марки ферритной нержавеющей стали
По характеристикам этот вид нержавейки можно сравнить с малоуглеродистой сталью. Главное отличие — высокая устойчивость к образованию ржавчины. Содержание хрома может достигать 17%. Основные представители этой группы — 403–420. Примеры:
- Применяется для сборки сварных металлоконструкций.
- В составе содержится повышенное количество серы. Сплав легко обрабатывать на разных станках.
- Применяется для изготовления столовых принадлежностей.
Разновидности под маркировкой 430, 440 более дорогие.
Марки дуплексной аустенитно-ферритной стали
Имеет одновременно две структуры кристаллической решетки — ферритную и аустенитную. Второй вариант возможен благодаря небольшому количеству никеля в составе. Особенность — совмещение высокой прочности и гибкостью. Недостаток — плохая свариваемость. В продаже можно найти супердуплексную сталь, которая содержит до 5% никеля, 24% хрома.
Велосипед из нержавеющей стали (Фото: Instagram / metallobaza_2)
Марки мартенситной нержавеющей стали
Простой вид нержавейки. Содержание хрома может достигать 13%. Особенности:
- средний показатель устойчивости к образованию ржавчины;
- совмещение прочности, жесткости;
- минимальное содержание вредных примесей.
Марки жаростойкой аустенитной нержавеющей стали
Устойчивость стали к воздействию высоких температур зависит от двух параметров — жаростойкости и жаропрочности. Жаропрочный материал — не изменяет формы при сильном нагревании. При сильном нагревании жаростойкого металла на металлических поверхностях не образуется окалины, ржавчины.
Виды:
- хромокремнистая;
- хромоникелевая;
- хромистая.
Содержание хрома достигает 18%, никеля — 10%.
Кастрюли из нержавейки (Фото: Instagram / posu.da312)
Преимущества и недостатки
Сталь D2, используемая для изготовления ножей, имеет свои плюсы и минусы. Среди положительных свойств отмечают:
- высокий уровень твердости, позволяющий долго сохранять лезвие острым без заточки;
- состав сплава придает высокие антикоррозийные свойства, хотя сталь Д2 для ножей относят к полунержавеющим;
- отличную сопротивляемость коррозийным процессам, среди всех углеродистых сталей;
- отлично держит заточку кромки лезвия ножа или клинка;
- режущий инструмент из этого сплава выдерживает сильные удары и может использоваться охотниками для рубки костей животного или туристами — для срезания и обработки веток деревьев.
Кроме того, высококачественные изделия имеют невысокую стоимость, что делает их еще более привлекательными.
Как и любые другие, сплав не является идеальным, поэтому сталь D2 имеет свои недостатки и минусы; их немного.
- Не будучи полностью нержавеющим, нож, изготовленный из этого сплава, требует хотя бы минимального ухода, чтобы сохранить лучшие качества изделия.
- Его очень трудно заточить в походных условиях, без использования специальных материалов и приспособлений.
Кроме того, стоит знать, что поверхность сплава не поддается окончательной полировке лезвия, поэтому найти сверкающий абсолютно гладкий клинок из стали Д2 практически невозможно: его поверхность будет матовой.
Стали аустенитной группы обозначаются начальной буквой «A» с дополнительным номером, который указывает на химический состав и применяемость в пределах этой группы:
Аустенитная структура
| Группа стали | Номер материала | Краткое обозначение | Номер по AISI |
| А1 | 1.4305 | X 10 CrNiS 18-9 | AISI 303 |
| А2 | 1.4301 / 1.4303 | X 5 CrNi 18-10 / X 4 CrNi 18-12 | AISI 304 / AISI 305 |
| А3 | 1.4541 | X 6 CrNiTi 18-10 | AISI 321 |
| А4 | 1.4401 / 1.4404 | X 5 CrNiMo 18-10 / X 2 CrNiMo 18-10 | AISI 316 / AISI 316 L |
| А5 | 1.4571 | X 6 CrNiMoTi 17-12-2 | AISI 316 TI |
Сталь A2 (AISI 304 = 1.4301 = 08Х18Н10) — нетоксичная, немагнитная, незакаливаемая, устойчивая к коррозии сталь. Легко поддается сварке и не становится при этом хрупкой. Может проявлять магнитные свойства в результате механической обработки (шайбы и некоторые виды шурупов). Это наиболее распространенная группа нержавеющих сталей. Ближайшие аналоги — 08Х18Н10 ГОСТ 5632, AISI 304 и AISI 304L (с пониженным содержанием углерода).
Крепеж и изделия из стали A2 подходят для использования в общестроительных работах (например, при монтаже вентилируемых фасадов, витражных конструкций из алюминия), при изготовлении ограждений, насосной техники, приборостроения из нерж. стали для нефтегазодобывающей, пищевой, химической промышленности, в судостроении. Сохраняет прочностные свойства при нагреве до 425°C, а при низких температурах до -200°C.
Сталь A4 (AISI 316 = 1.4401 = 10Х17Н13М2) — отличается от стали А2 добавлением 2-3% молибдена. Это значительно увеличивает ее способность сопротивляться коррозии и воздействию кислот. Сталь А4 имеет более высокие антимагнитные характеристики и абсолютно не магнитна. Ближайшие аналоги — 10Х17Н13М12 ГОСТ 5632, AISI 316 и AISI 316L (с низким содержанием углерода).
Крепеж и такелажные изделия из стали A4 рекомендуются для использования в судостроении. Крепеж и изделия из стали A4 подходят для использования в кислотах и средах содержащих хлор (например, в бассейнах и соленой воде). Может использоваться при температурах от -60 до 450°С.
Классы прочности
Все аустенитные стали (от «А1» до «А5») подразделяются на три класса прочности независимо от марки. Наименьшую прочность имеют стали в отожженном состоянии (класс прочности 50).
Поскольку аустенитные стали не упрочняются закалкой, наибольшую прочность они имеют в холоднодеформированном состоянии (классы прочности 70 и 80). Наиболее широко используется крепеж из сталей А2-70 и А4-80.
Основные механические свойства аустенитных сталей:
| Тип по DIN | A2 | A4 | |||
| Тип по ASTM (AISI) | 304 | 304L | 316 | 316L | |
| Удельный вес (гр/см) | 7.95 | 7.95 | 7.95 | 7.95 | |
| Механические свойства при комнатной температуре (20°С) | |||||
| Твердость по Бринеллю — НВ | В отожжённом состоянии | 130-150 | 125-145 | 130-185 | 120-170 |
| Твердость по Роквеллу — HRB/HRC | 70-88 | 70-85 | 70-85 | 70-85 | |
| Предел прочности при растяжении, H/мм2 | 500-700 | 500-680 | 540-690 | 520-670 | |
| Предел прочности при растяжении, H/мм2 | 195-340 | 175-300 | 205-410 | 195-370 | |
| Относительное удлинение | 65-50 | 65-50 | 60-40 | 60-40 | |
| Ударная вязкость | KCUL (Дж/см2) | 160 | 160 | 160 | 160 |
| KVL (Дж/см2) | 180 | 180 | 180 | 180 | |
| Механические свойства при нагревании | |||||
| Предел текучести при растяжении, H/мм2 | при 300°C | 125 | 115 | 140 | 138 |
| при 400°C | 125 | 115 | |||
| при 500°C | 105 |
Классификация марок нержавейки
В разных странах классификация нержавейки отличается, но есть общие схожие принципы, по которым происходит разделение нержавеющей стали на несколько видов:
- Аустенитная;
- Ферритная;
- Мартенситная;
- Дуплексная.
Аустенитная нержавеющая сталь
К аустенитной группе относятся сплавы с повышенным содержанием хрома и никеля. Аустенитная нержавейка отличается повышенной прочностью и гибкостью, легко поддается разным видам обработки и имеет повышенные антикоррозийные свойства. Нержавейка этого типа нашла свое применение в промышленности. Аустенитная сталь относится к немагнитным металлам.
Эта группа делится на несколько видов нержавейки:
А1
– сталь, содержащая большое количество серы. За счет этого имеет самый низкий показатель антикоррозийности.
А2
– самая часто используемая марка нержавейки. Легко поддается сварке, не теряет своих свойств при низких температурах. Из недостатков можно отметить то, что данная сталь не выдерживает агрессивную кислую среду.
А3
– улучшенная версия стали А2. В состав добавлены компоненты, позволяющие нержавейке не менять своих свойств при высоких температурах и в кислой среде.
А4
– сплав с добавлением в состав молибдена (до 3%). Преимущественно используется в судостроении, так как сталь характеризуется высоким уровнем сопротивления в кислой среде.
А5
– имеет практически такие же свойства, как и А4. Отличаются между собой только соотношением добавок в составе сплава. Нержавейку данного типа используют для повышенного сопротивления сверхвысоким температурам.
Ферритная нержавеющая сталь
В группе ферритных сплавов повышено содержание хрома в составе, оно достигает 20%. Из-за этого этот тип нержавеющей стали иногда называют «хромистым». Химический состав ферритной нержавейки устойчив к агрессивной внешней среде. Ферритные марки стали обладают магнитными свойствами. Нержавейка ферритного типа широко применяется в промышленности, так как она относительно дешевая.
Мартенситная нержавеющая сталь
Особым типом нержавеющих сталей являются мартенситные сплавы. Они отличаются высокими показателями прочности и износоустойчивости. Мартенситные марки стали в своем составе минимальное количество вредных веществ, которые не выделяются при нагревании. К мартенситным сплавам относится жаропрочная коррозионная сталь.
Дуплексная нержавеющая сталь
Последний вид нержавеющей стали, который сочетает в себе свойства всех остальных групп, – дуплексные сплавы. Инновационные стали разрабатываются индивидуально, в зависимости от потребностей заказчика.
Разновидности нержавеющей стали не ограничиваются вышеперечисленными, так как любое процентное изменение веществ в составе может привести к созданию нового типа нержавейки.
Характеристики стали AUS-8
Сталь AUS-8 очень популярна среди российских потребителей и на мировом рынке.
Сталь данной марки произведена в Японии. Технология плавления совершенно бесхитростная – самая обыкновенная. Была разработана именно как сталь для ножей. Обладает высокой нержавеющей и отличной износоустойчивой характеристикой. При изготовлении проходит идеальную должную термическую обработку, обладает твердостью примерно 58-59 HRC. Это означает, что сталь высокого качества. Представляет собой минимальный срез, при чуть меньшей наивысшей резкости.
В состав AUS-8 входит:
- 13-14,5% хрома, благодаря чему имеет статус «нержавеющей».
- 1% кремния – из-за чего обладает отличной прочностью.
- 0,7-0,75% углерода.
- Марганец – 0,5%.
- Никель – 0,5%.
- Молибден – 0,1-0,3%.
- Ванадий – 0,1-0,26%. Это абсолютная новизна, совершенно инновационная добавка для качества нержавейки, которая помимо того, что повышает прочность материала, так еще и совершенствует прежние свойства других имеющихся компонентов.
Для AUS-8 характерна невысокая стоимость. Поверхность без труда поддается полировке. Имеет аналоги: российский – 95X18. французский – Steel z100CD17. германский – 1.4125, польский – H18, американский – Steel440B.
В основном данная марка применяется при производстве клинков для ножей (как бытовых, так и хирургических). Она не относится к премиум классу. Но является вполне достойной конкуренткой для многих.
Полированная нержавеющая сталь
Данный вид нержавейки представляет собой материал с абсолютно гладкой поверхностью и высоким отражающим эффектом. Технологический процесс ее производства отличается от остальных видов нержавейки способом обработки поверхности. Она проводится на специальном оборудовании с использованием контрольно-измерительных приборов.
Этапы шлифовки листового проката.
- Обработка абразивными материалами с помощью специальной ленты.
- Шлифование мелкозернистыми шкурками или щетками.
- Финишная отделка шлифовальными кругами до зеркального состояния.
Сферы применения полированного нержавеющего металлопроката:
- Трубы со шлифованной поверхностью используются для транспортировки нефти, газа, жидких пищевых продуктов и спирта.
- Полированный металлопрокат востребован у дизайнеров. Он позволяет создавать креативные архитектурные проекты.
- Материал широко используется для изготовления бытовой техники, медицинского оборудования и инструмента, приборов для пищевой промышленности.
Полированные легированные металлы применяют во всех областях народного хозяйства, где требуется абсолютно гладкий и прочный материал, отвечающий нормам экологической безопасности.
Характеристики сплавов
Нержавеющая сталь А2, как и А4, обладает высокой устойчивостью к коррозии по причине включения в состав большого количества хрома и никеля. При этом нержавейка А4 обладает низкими магнитными свойствами.
Основные характеристики нержавеющих сплавов выглядят следующим образом:
- Отсутствие токсичных элементов. За счет этого получаемые изделия могут использоваться при создании самых различных механизмов, так как при нагреве не выделяются вредные вещества.
- Отсутствие магнитных свойств. Они учитываются при создании изделий, связанных с работой электромоторов.
- Материал легко поддается сварке. При этом не нужно заготовку подвергать нагреву, а полученные швы термической обработке. При сварке могут применяться самые различные технологии.
- После сварки или термической обработки металла не становится хрупкой. За счет этого повышается прочность структуры и снижается себестоимость.
- Устойчивость не только к влаге, но и некоторым агрессивным химических веществам, хлора и соли.
- Магнитные свойства могут проявляться в результате проведения механической обработки.
- Прочность и твердость сохраняются при нагреве до температуры 425 градусов Цельсия. При этом возможна эксплуатация в среде при -200 градусах Цельсия.
- Повышенный показатель твердости, который варьирует в пределе 130-170 HB также определяет обширное применение марки А2 и А4. За счет повышенной твердости резьба крепежных элементов в меньшей степени подвержена срыву.
- Относительное удлинение составе 65-50%.
- Ударная вязкость выдерживается в пределе 160 Дж/см2.
Классификация сталей
Рассматриваемые нержавеющие сплавы редко подвергают термической обработке, что связано с хорошими характеристиками.
Отличия: в чем разница между А2 и А4?
Отличие А2 от А4 заключается в добавлении 2-3% молибдена, за счет чего существенно повышается коррозионная стойкость стали. Она может выдерживать воздействие соленой воды и некоторых кислот. Однако, разница в химическом составе приводит к тому, что марка А4 может применяться только при температуре до -60 градусов Цельсия.
Применение
Перечисленные преимущества способствуют удержанию лидирующих позиций на рынке металлопроката. Антикоррозионные сплавы являются незаменимым материалом в тяжелом машиностроении, энергетической, нефтегазовой и сельскохозяйственной сферах.
Материал востребован в следующих областях народного хозяйства:
- Строительство, архитектура;
- производство оборудования, инструментов медицинского назначения;
- целлюлозно-бумажное производство;
- пищевая промышленность;
- транспортное машиностроение;
- химическая промышленность;
- электроэнергетика и электроника;
- производство бытовой техники и предметов домашнего хозяйства.
Декоративные качества нержавеющих металлов и высокий уровень антикоррозионных свойств дают возможность использовать изготовленные из них детали и элементы для фасадов, рекламных установок, витрин, фонтанов. Из легированного материала изготавливают перила, двери, лестницы, лифты.
Применение жаропрочных сталей
Легированные металлы, устойчивые к высоким термическим нагрузкам, используются для производства труб, изготовления деталей, составных частей машин, агрегатов, промышленного оборудования. В этот список входят:
- детали термических печей;
- детали конвейерных лент транспортеров печей;
- установки для термообработки;
- камеры сжигания топлива;
- моторы, газовые турбины;
- аппараты для конверсии метана;
- печные экраны;
- выхлопные системы; нагревательные элементы.
Жаропрочный нержавеющий металл – лучший материал для производства деталей и механизмов, эксплуатация которых будет проходить в агрессивных средах, при повышенных температурах.
Классификация арматуры
Стандарты производства арматуры определены в ДСТУ 3760-98, который заменил старые ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94.
Нормативные стандарты арматуры
- Диаметр арматуры в периодическом профиле, иначе номер профиля — диаметр сечения стержня, соответствующий параметрам его площади;
- Класс прочности изделия — условный, физический предел текучести стали, этот параметр регламентируется стандартами;
- Площадь поперечного сечения номинальная — характеризует площадь сечения круглого гладкого стержня, которая соответствует его диаметру;
- Высота поперечного выступа — это расстояние от центра профильного стержня и самой высокой точки на рифлении, которое измеряется перпендикулярно к продольной оси;
- Шаг поперечного выступа — расстояние между двумя соседними рифлениями, которое измеряется вдоль продольной оси;
- Угол наклона поперечного выступа — угол, который образует между собой продольная ось и поперечный выступ на арматурном изделии;
В соответствии с ДСТУ, классы арматуры имеют следующие обозначения: А240С, А300С, А400С, А500С, А600, А600К, А800, А800К, А1000, где число означает условный предел текучести в Н/кв.мм, индекс С — показатель способности арматуры к свариванию, а индекс К указывает на ее коррозионную стойкость.
Таблица 1. Номера профилей, масса 1 м длины арматурной стали гладкого и периодического профиля, предельные отклонения по массе для периодических профилей.
| Номер профиля | Масса 1 м профиля | |
| Теоретическая, кг | Предельные отклонения, % | |
| 6 | 0,222 | +9,0/—7,0 |
| 8 | 0,395 | |
| 10 | 0,617 | +5,0/—6,0 |
| 12 | 0,888 | |
| 14 | 1,21 | |
| 16 | 1,58 | +3,0/—5,0 |
| 18 | 2 | |
| 20 | 2,47 | |
| 22 | 2,98 | |
| 25 | 3,85 | |
| 28 | 4,83 | +3,0/—5,0 |
| 32 | 6,31 | +3,0/—4,0 |
| 36 | 7,99 | +3,0/—4,0 |
| 40 | 9,87 | |
| 45 | 12,48 | |
| 50 | 15,41 | +2,0/—4,0 |
| 55 | 18,65 | |
| 60 | 22,19 | |
| 70 | 30,21 | |
| 80 | 39,46 |
Согласно стандартам, арматура классифицируется на 6 классов, в зависимости от толщины и марки применяемой стали, а так же имеющихся в связи с этим механических свойств:
- Арматура А-I(А240) гладкие стержни;
- Арматура А-II(А300);
- Арматура А-III(А400);
- Арматура А-IV(А600);
- Арматура А-V(А800);
- Арматура А-VI(А1000);
| Арматурная сталь класса А-II (А300) в обычном исполнении | Арматурная сталь класса Ас-II (Ас300) специального назначения |
| Арматурная сталь класса A-III (A400) и классов A-IV (A600), A-V (A800), А-VI (А 1000) | Арматурная сталь классов A-IV (A600), A-V (A800), А-VI (А 1000) специального назначения |
Арматура А1 выпускается диаметром от 6мм до 40мм, изготавливается из сталей, марок 3СП, Д16, и Ст3 (СтЗкп; СтЗпс; СтЗсп;). Применяется в условиях, требующих от неё повышенного значения удлинения при растяжении, пластичности и хорошей переносимости низких температур. Применение класса А1 возможно для сварки несущих конструкций, сеток.
Арматура А2 выпускается диаметром от 10мм до 80мм, изготавливается из сталей, марок: Ст5сп; Ст5пс; — для класса А2 диаметром от 10мм до 40мм. 18Г2С — для класса А2 диаметром от 40мм до 80мм. Область применения прокатного прута класса А2 мало отличается от области применения класса А1.
Арматура А3 выпускается диаметром от 6мм до 40мм, изготавливается из сталей, марок: Ст3, 25Г2С, 35ГС, А400, А500С. Сталь, применяемая для изготовления данного класса обладает хорошей свариваемостью. Это делает пруты класса А3 пригодными для изготовления железобетонных конструкций, поэтому изделия этого класса диаметром 10мм, 12мм и 14мм — наиболее часто применяема в промышленности и гражданском строительстве.
Арматура А4 выпускается диаметром от 10мм до 32мм,изготавливается из сталей, марок: 80С — для класса А4 диаметром от 10мм до 18мм. 20ХГ2Ц — для класса А4 диаметром от 10мм до 32мм.
Арматура класса А4 и вышестоящих классов, применяется в роли напрягаемой. Но технические особенности прута класса А4 таковы, что его можно применять и для ненапряженных конструкций. Свойство свариваемости стали, применяемой для изготовления этого класса таково, что предпочтительней использовать для ее стыковки способ обжатой обоймы.
Арматура А5 выпускается диаметром от 6мм до 36мм, для её изготовления применяется сталь марки 23Х2Г2Т (АТ800). Применяют металлопрокат такого класса в условиях, пригодных для напрягаемых стержней, конструкциях, имеющих длинные пролеты.
Арматура А6 выпускается диаметром от 6мм до 32мм, изготавливается из стали марки 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР. Класс А6, как и класс А5 применяют в условиях, пригодных для напрягаемых стержней
