Нержавеющая сталь обладает весьма хорошей стойкостью к коррозии под воздействием напряжения. Тем не менее, этот показатель не дотягивает до значений, присущих ферритным маркам. По твердости нержавеющие сплавы занимают промежуточное положение — они более твердые по сравнению с ферритными марками, но уступают аустенитным сплавам.
Согласно информации, предоставленной Международной ассоциацией производителей нержавеющей стали (ISSF), глобальное производство нержавеющей стали в 2009 году достигло внушительных 24,579 миллиона тонн. Эта цифра иллюстрирует растущий интерес к этому материалу на международной арене.
- Хромистые нержавеющие стали:
- 577,579 миллиона сталелитейных предприятий по всему миру,
- 579,579 миллиона гидравлических прессов,
- компоненты мельниц, подверженные трещинам,
- различные режущие инструменты,
- предметы домашнего обихода,
- кухонные принадлежности, включая столовые приборы, изготовленные из пищевой стали.
- Сварочные установки, которые активно используются в агрессивных средах.
- Изделия, подвергающиеся воздействию экстремально высоких температур в диапазоне 550-800 °C.
Нержавеющие стали применяются как в деформированном (профилированном), так и в литом (отливочном) состоянии.
Термин «нержавеющая сталь» охватывает целую группу, примерно состоящую из 200 различных легированных сталей, которые ценятся за их выдающиеся жаро- и коррозионные свойства. Углерод в нержавеющей стали может варьироваться от 0,03% до 1,2%, что позволяет добиваться различных результатах в зависимости от требований.
Нержавеющая сталь известна своей практичностью и долговечностью. Этот материал был в первый раз произведён около ста лет назад, и лишь в последние десятилетия он начал активно внедряться в строительство и архитектуру.
Преимущества нержавеющей стали:
- долговечность, позволяющая использовать изделия без замены на протяжении десятилетий,
- легкость в уходе: необходимо лишь периодически очищать поверхность мягкой губкой с использованием моющего средства, что делает данный материал практичным для повседневной жизни,
- привлекательный внешний вид, который идеально вписывается в широкий диапазон архитектурных и дизайнерских решений,
- простота в обработке: нержавеющую сталь можно формовать, резать, сваривать и обрабатывать таким же образом, как и обычные углеродные стали,
- устойчивость к коррозии, включая воздействие многих кислот, щелочей и хлоридных растворов, что значительно расширяет ее область применения,
- превосходная твердость; аустенитные и дуплексные сорта не теряют свои механические характеристики даже при отрицательных температурах, что делает их подходящими для суровых климатических условий,
- гигиеничность: уникальная гладкая поверхность сплава практически не имеет пор и трещин, что предотвращает накопление грязи и рост бактерий. Поэтому нержавеющая сталь считается одним из лучших материалов для применения в гастрономии. Она используется в таких местах, как медицинские учреждения, общественные кухни, скотобойни и на предприятиях по переработке сельскохозяйственной продукции. В последние годы также наблюдается устойчивый рост использования нержавеющей стали в производстве резервуаров для хранения пищевых продуктов.
Применяются железо-никелевые сплавы, в которых присутствие никеля стабилизирует аустенитную структуру железа и делает сплав слабо магнитным.
Состав нержавеющей стали: какие типы антикоррозийных сплавов существуют
Сталь является высокопрочным и долговечным материалом, который способен выдерживать значительные нагрузки в течение длительного времени. В ее состав входит около 50% железа и до 2,14% углерода. Этот баланс компонентов существенно увеличивает износостойкость и твердость сплава.
Кроме того, хром играет ключевую роль в производстве нержавеющей стали. Но что еще используют для создания этого важного материала? Давайте более подробно рассмотрим состав нержавеющей стали.
Как известно, для повышения коррозионной стойкости железа в его состав добавляют такие металлы, как хром. В зависимости от конкретных компонентов, выделяют три основные группы нержавеющей стали. Простейшие конструкции обозначаются марками 08X13 и 12X13, которые находят свое применение в бытовых и промышленных сферах, где нет высокой ударной нагрузки. Содержание хрома в этих сплавах составляет около 13%. Цифры 8 и 12 в названии марки указывают на процент содержания углерода.
Более высокое содержание хрома, от 17% и выше, делает нержавеющую сталь пригодной для работы в самых агрессивных условиях. Оксидный слой образуется на поверхности металла и эффективно защищает его от образования солей, что способствует долговечности изделия.
В данной подгруппе объединены нержавеющие стали, которые обладают сочетанием свойств как аустенитных, так и мартенситных сплавов. Закалка достигается путём добавления одного или нескольких легирующих элементов, таких как алюминий, молибден, ниобий, титан и медь.
Нержавеющая сталь: состав, свойства, марки, маркировка
Нержавеющая сталь пользуется огромной популярностью благодаря своим уникальным характеристикам, которые недоступны обычным углеродистым сталям. Современный рынок предлагает широкий ассортимент марок нержавеющей стали, что позволяет выбирать оптимальный вариант для решения различных технологических задач.
Внешний вид конструкций, изготовленных из нержавеющей стали, сохраняется неизменным на протяжении всего срока их службы благодаря устойчивости к внешним загрязнениям.
В чем состоит уникальность нержавеющих сталей
Нержавеющая сталь была запатентована в Англии в 1913 году, и этой важной находкой стал металлург Гарри Бреарли. Его изобретение стало важной вехой как для сталелитейной промышленности, так и для многих других областей.
Введение хрома в состав обычных стальных сплавов сделало их уникальными и придало им коррозионную стойкость, что существенно расширило возможности применения стали.
Содержание хрома в нержавеющей стали составляет не менее 10,5%, и именно этот элемент обеспечивает материалу такие критически важные характеристики, как:
- отличная коррозионная стойкость,
- высокая прочность, что позволяет использовать изделия в наиболее нагруженных условиях,
- высокая свариваемость, что позволяет использовать данный материал в различных конструкциях,
- легкость обработки методом холодной штамповки, что упрощает процесс производства,
- долговечность и стабильность свойств в течение длительного времени, что особенно ценится в промышленных сегментах,
- приятный для глаз внешний вид изделий, которые могут служить не только функциональным, но и эстетическим компонентом в интерьере.
Влияние легирующих компонентов на свойства стали представляется значительным и многообразным.
Нержавеющие стали, как правило, состоят из смеси таких элементов, как хром и железо. Эти компоненты дополняют друг друга, придавая материалам уникальные характеристики. Хром, взаимодействуя с кислородом, создает на поверхности нержавеющей стали защитный оксидный слой, который выступает надежным барьером против коррозии.
Для улучшения дополнительных свойств нержавеющая сталь легируется никелем, титаном, молибденом, ниобием, кобальтом и другими добавками. Это позволяет производить различные типы нержавеющих сталей с уникальными характеристиками, которые соответствуют определенным требованиям и применениям.
Мы настолько привыкли к присутствию коррозионно-стойкой стали, что зачастую не замечаем, насколько комфортнее стала наша жизнь благодаря введению методов производства и применения нержавеющей стали в нашем окружении.
Химический состав нержавеющей стали включает углерод, который делает её чрезвычайно твердой и прочной. Данный элемент считается основным компонентом любого стального сплава и в значительной степени влияет на его характеристики и эксплуатационные свойства.
Уникальные свойства нержавеющей стали делают её подходящей для использования в различных отраслях, где ведется эксплуатация изделий и оборудования в условиях повышенной влажности и постоянного воздействия агрессивных химических сред. Нержавеющие стали востребованы как в промышленном, так и в бытовом производстве. Этот металл широко применяется для изготовления столовых приборов, кухонных ножей, а также различных компонентов коммуникаций, ограждений и деталей для бытовой техники.
Методы классификации
Свойства нержавеющей стали определяются не только ее химическим составом, но и характеристиками внутренней микроструктуры. В зависимости от этих факторов все нержавеющие стали делятся на четыре основные группы.
Первая группа включает стали с 20% содержанием хрома, что и обуславливает их название — хромистые стали. Благодаря такому высокому уровню хрома данные стали выдерживают множество агрессивных внешних воздействий и имеют хорошие магнитные свойства.
На диаграмме показан химический состав и механические свойства сталей ферритного класса.
Ферритные стали, имеющие высокое содержание хрома, накапливают огромный объем потребления в тяжелой и химической промышленности. Эти сплавы также успешно применяются для производства компонентов для систем отопления. Несмотря на то, что доля рынка, занимаемая ферритными сплавами, больше, чем у нержавеющих сталей, они, как правило, дешевле аустенитных вариантов.
Следующая группа включает нержавеющие стали, в которых доля хрома и никеля достигает до 33%. Потребители предпочитают эти сплавы из-за их высокой прочности и выдающейся коррозионной стойкости.
Изучение состава и применения жаропрочных аустенитных нержавеющих сталей показывает их высокую эффективность и отказоустойчивость в условиях экстремального использования.
Внутренняя структура этих сплавов обеспечивает им максимальную прочность, а также хорошую износостойкость и минимальное содержание вредных примесей. Эта категория включает в себя жаро- и коррозионные стойкие стали, которые могут выдерживать большое количество воздействия высоких температур без изменения своих первоначальных характеристик.
Содержание химических компонентов в мартенситных и ферритно-мартенситных сталях представлено на графике, где иллюстрируются их пропорции.
Данная группа охватывает нержавеющие стали, которые имеют аустенитно-ферритную и аустенитно-мартенитную внутреннюю структуру. Эти современные материалы имеют оптимальное сочетание лучших свойств всех перечисленных типов нержавеющих сталей, делая их универсальными для широкого спектра применений.
Графическое представление химического состава аустенитно-мартенитных нержавеющих сталей.
Определяя, к какой группе относится та или иная нержавеющая сталь, можно точно подбирать её состав для решения поставленных технологических задач и выбора оптимального материала в зависимости от условий эксплуатации.
