Наиболее распространенные типы нержавеющей стали

Posted on 13.02.2020 by Тимофей Викторович in Статьи

наиболее распространенные типы нержавеющей стали

Существуют различные типы нержавеющей стали. Каждый состав сплава имеет свои уникальные свойства. Особенно они отличаются прочностью при растяжении, температурой плавления, стойкости к окислению и коррозии.

Рассмотрим наиболее распространенные типы нержавеющей стали в каждой категории.

Аустенитная нержавеющая сталь

• Нержавейка AISI 304 – наиболее распространенный и универсальный тип нержавеющей стали. Она отличается высокой прочностью на растяжение – порядка 621 МПа. Марка AISI 304 имеет высокую максимальную рабочую температуру – около 870˚C. Сочетание этих свойств делает нержавеющую сталь марки 304 идеальной для широкого спектра применений.
• Нержавеющая сталь марки 316 – распространенная разновидность аустенитной нержавеющей стали. Имеет высокий предел прочности на разрыв 579 МПа и максимальную температуру использования около 800°C. AISI 316 обладает лучшей устойчивостью к хлоридам (например, соли), чем сплав 304. Это делает его предпочтительным выбором для любого применения, связанного с воздействием соли или других хлоридов.

Ферритная нержавеющая сталь

• Нержавеющая сталь AISI 430 – не такая прочная, как любой из перечисленных выше аустенитных сплавов, но обладает хорошей стойкостью к азотной кислоте. Хотя предел прочности на растяжение составляет всего 450 МПа что ниже, чем у аустенитных нержавеющих сталей, AISI 430 все же подходит для многих тяжелых условий эксплуатации.
• Нержавейка марки 434 – более прочная ферритная сталь по сравнению с маркой AISI 430. Предел прочности при растяжении – 540 МПа, а максимальная рабочая температура- 815˚C. Это делает нержавеющую сталь марки 434 немного лучше для высокотемпературных применений, чем нержавеющую сталь 316, и при этом более прочную, чем нержавеющая сталь марки 430. Нержавеющая сталь марки 434 также обладает отличной устойчивостью к точечной коррозии по сравнению с нержавеющей сталью марки 430.

Мартенситная нержавеющая сталь

• AISI 420 обладает хорошей устойчивостью к кислотам, воде, некоторым щелочам и пищевым соединениям. Благодаря этому данная марка часто используется для столовых приборов. При отжиге AISI 420 имеет предел прочности на разрыв порядка 586 МПа. При затвердевании и снятии напряжения прочность материала на растяжение увеличивается примерно до 1586 МПа.

В компании Металлобаза №2 всегда в наличии нержавейка распространенных марок стали. Чтобы подобрать и купить нержавейку – обращайтесь в филиалы компании М2.

нержавеющий или из углеродистой стали?

Отчасти это так, и связано в первую очередь с химическим составом нержавеющих сталей. Их можно отнести к группе высоколегированных сплавов на основе железа, где суммарная массовая доля легирующих элементов по ГОСТ 5632-2014 должна быть не менее 10%. В аустенитных сплавах марки А2 или А4 по ГОСТ ISO 3506-2014 содержание легирующих элементов ещё больше: ≈30%. Это необходимо для требуемой от них повышенной коррозионной стойкости.

Значительная разница между составом сплавов обуславливает заметные различия в механических свойствах между «обычными» углеродистыми сталями и коррозионно-стойкими сталями аустенитного класса.

На нормативном уровне их свойства заданы в соответствующих стандартах:

— серия стандартов ГОСТ ISO 898–2014 «Механические свойства крепёжных изделий из углеродистых и легированных сталей»;

— серия стандартов ГОСТ 3506 ISO 3506–2014 «Механические свойства крепёжных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали»

Для структурирования крепежа по их механическим свойствам стандартами вводятся такие понятия как класс прочности или класс твёрдости в зависимости от типа изделия.

Классы прочности присваивают крепёжным изделиям, эксплуатация которых предусматривает работу на растяжение: болты, винты и шпильки, или на сжатие – гайки.

Классы их прочности определяют двумя нормативными свойствами:

1) предел прочности на растяжение R_m (временное сопротивление) – максимальная величина механических напряжений, выше которых происходит разрушение материала;

2) условный предел текучести R_p0,2 – величина механических напряжений, при которых после снятия нагрузки остаточная пластическая деформация материала составляет 0,2%. Эта величина условно отображает границу между зонами упругой и пластической работы крепёжного изделия. Напряжения выше этого значения вызывают необратимые деформации материала, у резьбовой шпильки, в первую очередь – это смятие резьбы.

Классы прочности и соответствующие им механические свойства болтов, винтов и шпилек из коррозионно-стойких нержавеющих сталей регламентированы стандартом ГОСТ ISO 3506-1-2014:

Значения предела прочности на растяжение R_m и условного предела текучести R_p0,2 болтов, винтов и шпилек из аустенитных, мартенситных и ферритных марок сталей по ГОСТ ISO 3506-1–2014

Механические характеристики болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей, в зависимости от класса прочности, задаёт ГОСТ ISO 898-1–2014:

Значения предела прочности на растяжение R_m и пределов текучести R_eL, R_p0,2 и R_pf болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей по ГОСТ ISO 898-1-2014

Сравнивая приведенные выше таблицы, можно сделать вывод, что классы прочности коррозионно-стойких и углеродистых сталей заметно разнятся. И отличает их не только обозначение классов прочности: А2-70, А4-70, А4-80 и т.д. – для нержавеющих и 8.8, 10.9, 12,9 и т.д. – для обычных сталей. Крепёжные изделия из коррозионно-стойких аустенитных сплавов обладают большей пластичностью по сравнению с аналогичными изделиями из углеродистых сталей. Поэтому при близких значениях временного сопротивления, нержавеющий крепёж отличается меньшим пределом текучести. Это значит, что такие метизы подвержены пластическим (необратимым) деформациям при более низких нагрузках.

Этим собственно и объясняется сложившееся мнение, что «нержавеющий крепёж менее прочный, чем крепёж из углеродистых сталей».

Поэтому при расчёте резьбового соединения из коррозионно-стойких сталей важно учитывать их прочностные характеристики, заданные российскими стандартами.

Подробнее о классах прочности и твёрдости крепёжных изделий из коррозионно-стойких сталей Вы можете ознакомиться на сайте BEST-Крепёж в разделе Справочник. 

Класс 304 Против. Нержавеющая сталь 316: Что такое…

Любой неспециалист с ограниченными знаниями в отрасли может не отличить одну марку нержавеющей стали от другой. Но для производителей и отраслевых экспертов отличительные черты различных сплавов нержавеющей стали очевидны. Эту путаницу могут внести две самые популярные марки нержавеющей стали — сплавы марки 304 и 316.

На первый взгляд они могут показаться идентичными. Однако каждый из них имеет уникальные особенности, которые отличают его от другого, и это может реально повлиять на срок службы вашего продукта в зависимости от того, как вы собираетесь использовать материал.

Все сплавы нержавеющей стали содержат различные количества смесей хрома и железа. Соотношения смешивания и другие дополнительные компоненты определяют различные характеристики каждого сорта.

Марка 304 и нержавеющая сталь 316

Сравнение 304 и 316 — вневременное сравнение, которое можно объяснить их поразительным сходством. Оба сплава относятся к семейству аустенитных нержавеющих сталей, одной из пяти групп нержавеющих сталей. К ним относятся аустенитная, мартенситная и ферритная нержавеющая сталь, а также нержавеющая сталь марок PH и Duplex. Эти категории стали обладают уникальными характеристиками, используемыми для удовлетворения различных физических и экологических требований.

Нержавеющая сталь марки 304 и 316 сопоставимы по химическому составу, свойствам и внешнему виду. Оба варианта известны своей долговечностью и превосходной устойчивостью к ржавчине и коррозии.

Основным отличием этих двух сплавов является то, что нержавеющая сталь 316 содержит молибден. Этот химический элемент полезен для закалки и упрочнения стали. Сплав также содержит больше никеля, чем 304, но меньше хрома.

Среди двух аустенитных нержавеющих сталей 304 является самой популярной и универсальной. Основной причиной этого является его исключительная коррозионная стойкость. Вы также заплатите меньше долларов за этот материал, чем за нержавеющую сталь 316, что является еще одним фактором, способствующим его широкому использованию.

Нержавеющая сталь марки 316

Это популярная марка сплава нержавеющей стали с диапазоном плавления 2500–2550 °F или 1371–1399 °C. Учитывая, что он относится к категории сплавов аустенитной нержавеющей стали, он обладает такими качествами, как коррозионная стойкость, высокая концентрация никеля и хрома и высокая прочность. Прочность сплава на растяжение составляет 579 МПа или 84 KSI (килофунт на квадратный дюйм). Его максимальная рабочая температура составляет около 800°C или 1472°F.

Как уже было сказано, состав сплава содержит дополнительный молибден. Именно это способствует устойчивости марки 316 к точечной коррозии хлоридов, щелочам и кислотам.

Свойства и области применения

Эта марка нержавеющей стали занимает второе место после своего аналога марки 304 в отношении унификации. Он обладает теми же механическими и физическими свойствами, и его практически невозможно идентифицировать без специального оборудования или тестов.

Основным отличием нержавеющей стали 316 является состав материала. Он состоит из:

• 16 % хрома
• 10 % никеля
• 2 % молибдена

По сравнению с рулонами из нержавеющей стали 304, этот сплав дороже на унцию материала. Это связано с включением молибдена и дополнительным содержанием никеля. Тем не менее, вы найдете его превосходной альтернативой благодаря повышенной коррозионной стойкости, особенно к хлорированным растворам и хлоридам.

Вышеуказанные характеристики делают Alloy 316 подходящим материалом для сред с сильными коррозионными воздействиями или там, где есть воздействие соли. Вот типичные области применения сплава нержавеющей стали 316:

• Морские запчасти
• Корзины из нержавеющей стали
• Медицинское/хирургическое оборудование
• Химическое оборудование
• Фармацевтическое оборудование
• . он известен своей долговечностью, прочностью на растяжение и устойчивостью к окислению и коррозии. Температура плавления нержавеющей стали 304 выше, чем у ее аналога из нержавеющей стали 316, и колеблется в пределах 2550–2650 °F или 139°С.9 – 1454 °С. Но по мере приближения материала к этим температурам он продолжает постепенно терять свою прочность на растяжение.

  Материал из сплава нержавеющей стали отличается невероятной прочностью на растяжение, составляющей примерно 621 МПа или 90 KSI. Марка 304 также имеет более высокую рабочую температуру до 870 °C.

  Свойства и применение

  Этот представитель семейства нержавеющих сталей является наиболее популярным. Обладает отличной коррозионной стойкостью благодаря более высокому процентному содержанию хрома. Частичный химический состав нержавеющей стали марки 304 ниже подчеркивает разницу в химическом составе между ней и нержавеющей сталью 316:

  • 18% хрома
  • 8% никеля

  Помимо двух основных компонентов, этот сорт нержавеющей стали также может содержать ограниченное количество марганца и углерода. Эти компоненты делают его устойчивым к окислению, что делает его идеальным материалом для санитарной обработки и очистки.

  Другие типичные области применения этого стального сплава включают:

  • Колесные колпаки
  • Резервуары для хранения
  • Автомобильные молдинги и отделка
  • Кухонная техника и оборудование
  • Электрические шкафы

  Многочисленные преимущества сплава нержавеющей стали марки 304 делают его широко используемым материалом, но у него есть свои уникальные недостатки. Например, материал очень восприимчив к точечной коррозии и коррозии в зависимости от его текущего местоположения. Воздействие солевых сред и растворов хлоридов не рекомендуется. Всего 25 частей на миллион хлоридов достаточно для катализа точечной коррозии.

  Стоит ли нержавеющая сталь марки 316 дополнительных затрат?

  Если ваше приложение содержит хлориды или зависит от сильнодействующих коррозионных веществ, это определенно стоит того, если вы заплатите дополнительные доллары за материалы из нержавеющей стали марки 316. В таких условиях эта альтернатива будет более долговечной, чем альтернатива марки 304. Это означает еще много лет полезной жизни.

  Но если у вас есть приложение, в котором используются более мягкие кислоты или среда с нулевым воздействием соли, то сплав 304 отлично подойдет и по более низкой цене.

  При выборе между двумя почти одинаковыми сплавами необходимо убедиться, что они учитывают все факторы окружающей среды и процессы. Например, если вы находитесь в прибрежном районе, вы должны избегать любых материалов, которые не способны противостоять коррозии хлоридов.

  В целом, марка 316 будет полезна, если вы стремитесь к максимальной коррозионной стойкости.

  Получите превосходный материал от мировых лидеров

  Сплавы из нержавеющей стали 316 и 304 являются исключительными альтернативами. Они обладают уникальными преимуществами, которые зависят от конечного использования и необходимых физических и механических свойств.

  Компания Ulbrich Stainless Steels & Special Metals, Inc. является лидером в области прецизионных металлов. Мы предлагаем широкий спектр решений и продуктов из нержавеющей стали для различных секторов. Наши щелевые рулоны из нержавеющей стали 304 и изделия из сплава 316 отличаются превосходным качеством, а наши решения помогут воплотить ваши простые идеи в жизнь.

  Все еще не знаете, какую марку нержавеющей стали выбрать для своего проекта? Ты не одинок. Оба сорта сплава превосходны, и вы, вероятно, не знаете, какой из них является наиболее подходящим. Свяжитесь с нами сегодня и поговорите со знающим специалистом, который поможет вам сделать правильный выбор.

  Все о стали 304 (свойства, прочность и применение)

  Сталь представляет собой сплав, то есть металл, полученный путем смешивания так называемых легирующих элементов с основным металлом, и в буквальном смысле обеспечивает основу для современной промышленности. Сталь состоит в основном из углерода и железа с другими микроэлементами, которые могут придавать сталям уникальные свойства друг от друга. Один класс сталей известен как нержавеющие стали, в которых используется хром для уменьшения обычной коррозии, испытываемой большинством материалов на основе железа. В этой статье будет рассмотрена наиболее распространенная нержавеющая сталь, сталь 304, а также ее физические, механические и рабочие свойства. Дизайнеры получат лучшее представление о том, что это за материал, как он работает и где сталь 304 применяется в промышленности, чтобы они могли потенциально выбрать этот материал для использования в своих проектах.

  Физические свойства стали 304

  Нержавеющие стали

  получили свои названия от Американского института чугуна и стали (AISI) и Общества автомобильных инженеров (SAE), которые отдельно создали свои собственные системы наименований для стальных сплавов на основе легирующих элементов, использования и других факторов. Названия стали могут сбивать с толку, поскольку один и тот же сплав может иметь разные идентификаторы в зависимости от используемой системы; однако следует понимать, что химический состав большинства смесей сплавов остается одинаковым в разных системах классификации. Что касается нержавеющих сталей, они часто состоят из 10–30% хрома и выдерживают различные степени воздействия коррозии. Чтобы узнать больше о различиях между нержавеющими сталями, не стесняйтесь читать нашу статью о типах нержавеющей стали.

  Сталь

  Тип 304 входит в состав нержавеющих сталей 3xx или тех сплавов, которые смешаны с хромом и никелем. Ниже представлена ​​химическая разбивка стали 304:

  • <=0,08% углерода
  • 18-20% хрома
  • 66,345-74% железа
  • <= 2% марганца
  • 8-10,5% никеля
  • <=0,045% фосфора
  • <=0,03% серы
  • <=1% кремния

  Плотность стали 304 составляет около 8 г/см ³ или 0,289фунт/дюйм ³ . Сталь типа 304 также бывает трех основных разновидностей: сплавы 304, 304L и 304H, которые химически различаются в зависимости от содержания углерода. 304L имеет самый низкий процент углерода (0,03%), 304H имеет самый высокий процент (0,04-0,1%), а сбалансированный 304 разделяет разницу (0,08%). Как правило, 304L зарезервирован для крупных свариваемых компонентов, которые не требуют послесварочного отжига, так как низкое процентное содержание углерода увеличивает пластичность. И наоборот, 304H чаще всего используется при повышенных температурах, где повышенное содержание углерода помогает сохранить его прочность в горячем состоянии.

  Сталь

  типа 304 является аустенитной, что представляет собой просто тип молекулярной структуры, изготовленной из смеси сплава железа, хрома и никеля. Это делает сталь 304 практически немагнитной и снижает ее устойчивость к коррозии между зернами благодаря тому, что аустенитные стали обычно имеют низкое содержание углерода. Сталь 304 хорошо сваривается при использовании большинства методов сварки, как с наполнителями, так и без них, и легко вытягивается, формуется и вращается, придавая форму.

  Стойкость к коррозии и температурным воздействиям

  Сталь

  типа 304, являющаяся самой популярной нержавеющей сталью, естественно, выбрана из-за ее коррозионной стойкости. Он может противостоять ржавчине во многих различных средах, но в основном подвергается воздействию хлоридов. Он также испытывает повышенную точечную коррозию при высоких температурах (выше 60 градусов по Цельсию), хотя более высокие сорта углерода (304H) значительно смягчают этот эффект. Это означает, что сталь 304 в основном ржавеет не при высоких температурах, а в водных растворах, где постоянный контакт с коррозионно-активными материалами может привести к износу сплава. Стали 304 не упрочняются термической обработкой, но могут быть подвергнуты отжигу для повышения обрабатываемости и холодной обработке для повышения прочности. Если коррозионная стойкость имеет первостепенное значение для проекта, лучшим выбором будет 304L, так как пониженное содержание углерода снижает межкристаллитную коррозию.

  Механические свойства

  Таблица 1: Сводка механических свойств стали 304.

  Механические свойства	Метрическая система	Английский
  Предельная прочность на растяжение	505 МПа	73200 фунтов на кв. дюйм
  Предел текучести при растяжении	215 МПа	31200 фунтов на кв. дюйм
  Твердость (по Роквеллу B)	70	70
  Модуль упругости	193-200 ГПа	28000-29000 тысяч фунтов на квадратный дюйм
  Удар по Шарпи	325 Дж	240 фут-фунт

  В таблице 1 показаны некоторые основные механические свойства стали 304. В следующем разделе будет кратко описан каждый из этих параметров и показано, как они связаны с рабочими свойствами стали 304.

  Предел прочности на растяжение и предел текучести при растяжении являются мерой устойчивости материала к растягивающим (вытягивающим) силам. Предел текучести ниже, чем предел прочности, поскольку предел текучести описывает максимальное напряжение до того, как материал деформируется навсегда, тогда как предел прочности относится к максимальному напряжению перед разрушением. Хотя он и не такой прочный, как некоторые другие доступные стали, пониженная прочность позволяет легко придавать этому металлу форму и манипулировать им без особых трудностей.

  Испытание на твердость по шкале Роквелла B является одним из различных испытаний на твердость, используемых для описания реакции материала на поверхностную деформацию. Более твердый материал не царапается и, как правило, более хрупок, в то время как более мягкий материал деформируется при локальном поверхностном напряжении и, как правило, более пластичен. Чем выше твердость по Роквеллу, тем тверже материал, но в какой степени он зависит от того, как он сравнивается с другими металлами той же шкалы. сталь 304 имеет твердость по Роквеллу B 70; для справки, твердость меди по Роквеллу B, мягкого металла, составляет 51. Проще говоря, сталь 304 не такая твердая, как некоторые ее собратья из нержавеющей стали, такие как сталь 440 (см. нашу статью о стали 440 для получения дополнительной информации), но по-прежнему считается прочной сталью общего назначения.

  Сталь

  Тип 304 имеет диапазон модулей упругости, в зависимости от того, какой тип используется, но все они находятся в пределах 193-200 ГПа. Модуль упругости является хорошей мерой способности материала сохранять форму под нагрузкой и является общим показателем прочности. Как и у большинства сталей, модуль упругости стали 304 довольно высок, что означает, что она не будет легко деформироваться под нагрузкой; однако обратите внимание, что более низкий модуль упругости облегчает обработку, поэтому сталь 304 часто изготавливается с более низким модулем упругости, что облегчает ее обработку.

  Относительно малоизвестный, но, тем не менее, важный показатель материала — это количество энергии, которое поглощается, когда он застревает под действием большой силы, что показывает, как он разрушается под нагрузкой. Крайне важно знать, как материал будет разрушаться, поскольку в некоторых приложениях требуется более пластичный сценарий разрушения, а не более хрупкий излом. В испытании на удар по Шарпи используется большой маятник, который качается в образце стали с надрезом, чтобы имитировать эти условия, где датчик показывает, сколько энергии передается от маятника в металл. Низкий показатель ударной вязкости по Шарпи означает, что материал, как правило, более твердый, а его жесткая кристаллическая структура скорее просто разрушится под действием силы маятника высокой энергии. Сталь 304 имеет высокий показатель ударопрочности по Шарпи, что означает, что она, как правило, более податлива и сгибается до того, как сломается, поглощая часть удара. Это значение является еще одним доказательством того, что сталь 304 легко обрабатывается и обрабатывается, а ее разрушение в стрессовых условиях менее вероятно.

  Применение стали 304

  Сталь

  304 часто называют «пищевой» нержавеющей сталью, поскольку она не вступает в реакцию с большинством органических кислот и используется в пищевой промышленности. Благодаря своей превосходной свариваемости, обрабатываемости и обрабатываемости эти нержавеющие стали подходят для применений, требующих уровня коррозионной стойкости, а также сложности. В результате 304 нашел множество применений, например:

  .

  • Кухонное оборудование (раковины, столовые приборы, фартуки)
  • Трубки различных типов
  • Пищевое оборудование (пивоварки, пастеризаторы, миксеры и т. д.)
  • Фармацевтическое технологическое оборудование
  • Иглы для подкожных инъекций
  • Кастрюли и сковороды
  • Красильное оборудование

  , а также для других целей.

  Из этого списка видно, что сталь 304 эффективна во многих различных областях. Его превосходные рабочие характеристики в сочетании с его обширной историей и доступностью делают его лучшим выбором при выборе нержавеющей стали. Как всегда, свяжитесь с вашим поставщиком, чтобы определить, как можно выполнить ваши требования, и узнать, подходит ли сталь 304 для работы.

  Сводка   

  В этой статье представлен краткий обзор свойств, прочности и применения стали 304. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

  Источники:

  1. https://www.