Нержавеющие стали производятся из сплавов, в составе которых содержится железо, углерод и легирующие элементы с обязательным присутствием хрома, характеризующим основное достоинство нержавейки - сопротивление коррозии. Химический состав нержавеющих сталей отличается наличием никеля, кобальта, молибдена, титана, кремния, ниобия и других примесей, каждый из них придает сплаву отличительные физические и механические свойства, повышают его прочность, жаростойкость или пластичность. Марки стали отличаются друг от друга наличием тех или иных элементов и их процентным содержанием, но все отличаются общими свойствами:
- устойчивостью к образованию коррозии, воздействию влаги и агрессивных сред, резким перепадам температуры;
- повышенной термостойкостью, прочностью;
- стойкостью к механическим повреждениям и деформациям;
- легкостью обработки сваркой, резанием, сверлением.
Детали и конструкции из нержавейки способны эксплуатироваться при повышенных температурах, высоком давлении и в условиях агрессивных сред, они отличаются гигиеничностью, эстетичным внешним видом, сопротивлением максимальным нагрузкам.
Виды нержавеющих сталей
Аустенитная
Аустенитные стали производятся из сплавов, состав которых отличается присутствием повышенного содержания Cr (хрома) и Ni (никеля). Металл имеет особую кристаллическую структуру аустенит. Они наделены химической инертностью, жаропрочностью, пластичностью и гибкостью. Металлы не имеют магнитных свойств, отлично сопротивляются коррозийным процессам, легко обрабатываются и способны свариваться вручную или автоматическим способом с применением электродуговой, плазменной и других видов сварки.
Химический состав напрямую влияет на свойства стали - они бывают жаростойкими или морозостойкими, по-разному сопротивляться коррозии и воздействию агрессивных и кислых сред. По своим свойствам, физическим характеристикам и сферам применения подразделяются на группы А1 - А5.
Ферритная
Этот класс сталей от других нержавеек отличается большим содержанием хрома. В составе разных сплавов содержание этого элемента находится в пределах от 12 до 20-25%, поэтому они носят название "хромистые". От других групп ферритные стали отличаются структурой молекулярного зерна. Высокую прочность обретают благодаря термической обработке, обладают магнитными свойствами, высокой твердостью и стойкостью к образованию коррозийных процессов, обретают особый блеск при полировке.
Мартенситная
Это вид жаропрочных сталей с игольчатой микроструктурой, которая образуется в результате переохлаждения аустенитной фазы. Металл, изготовленный с последующей закалкой, устойчив к износу, отличается высокой механической прочностью, длительным сроком службы. Среди легирующих элементов основными, влияющими на качество, являются хром и вольфрам. Благодаря им металл не меняет свои характеристики при повышенной температуре. Стали выдерживают эксплуатацию в сильно агрессивных средах, не деформируются при больших физических и динамических нагрузках, образуют надежный шов при сварке.
Маркировка сталей
В связи с большим ассортиментом сталей, производимых различными странами, возникла необходимость их классифицировать и идентифицировать.
AISI маркировка общепринятой системы от Американского института сталей
Американский институт сталей разработал собственную систему маркировки нержавеющих сталей, объединил их под общим названием AISI и распределил по сериям исходя из химического состава, свойств и предназначения:
1. марки AISI 201 и 202, серии 200 обладают безопасностью, гигиеничностью.
2. 300-я имеет несколько подгрупп:
- AISI 301 применяется для производства автомобилей, вагонов, бытовой техники;
- AISI 302 (12Х18Н9) - используется в основном при изготовлении пружин;
- AISI 303 служит для производства подвижных механических узлов;
- AISI 304 (08Х18Н10) - в нефтегазовой, химической, текстильной областях;
- AISI 316 (03Х17Н14М3) - в судостроении, авиационной и нефтегазовой отраслях;
- AISI 321 (08Х18Н10Т) содержит до 10% титана, сохраняет свои качества при температуре до 800 градусов.
3. Группа 400 отличается большим содержанием хрома и низкой долей углерода, к ней относятся стали AISI: 403, 409, 410, 416, 420, 430, 439, 441.
Европейская маркировка
Стали маркируются по стандарту EN 10027, разработанного и действующего в странах Европы. Система обозначения марки предусматривает две части: первая включает соответствующие буквы и цифры, которые устанавливают очередность в названии металла, вторая - номер стали.
В первой группе обозначение начальных букв в маркировке сталей означает их характеристики и назначение: конструкционные обозначаются S и Q, стали, эксплуатируемые при высоком давлении - P и Q; для производства труб - L, автомобилей - E, рельсов - R, штампованных изделий - H, листового проката - D, упаковочных лент - T. Цифры после букв означают величину минимального предела нагрузки.
Маркировка для определения порядкового номера нержавеющей стали обозначается цифрами: две цифры после первой означают № группы стали, две последние - порядковый № металла в группе.
Обозначение по ГОСТ
Все марки нержавеющих российских сталей производятся по ГОСТ 5632-2014 и маркируются исходя из химического состава. В начале названия марки стали указывается содержание углерода (в соты долях %). Далее следуют буквы, обозначающие наличие легирующих элементов: хром (Х), никель (Н), кремний (С), титан (Т), цирконий (Ц), медь (Д), кобальт К), вольфрам (В), молибден (М), ниобий (Б), марганец (Г) с указанием процентного содержания, умноженного на 100.
