Аустенитная нержавеющая сталь.
С повышением содержания легирующих добавок (в основном никеля) стали становятся более аустенитными и теряют магнитные свойства. Повышенное содержание легирующих добавок приводит к улучшению коррозионной стойкости, в особенности это касается точечной и щелевой коррозии. Поверхностная пленка крепка и содержит мало железа (или не содержит вообще). Для того чтобы удалить с поверхности остаточное железо и сделать поверхностную пленку значительно более равномерной и устойчивой к местной коррозии, может использоваться пассивирование. При дальнейшем повышении содержания легирующих добавок появляются так называемые дуплексные нержавеющие стали, которые обладают еще большей химической устойчивостью.
Увеличение содержания легирующих элементов всегда влечет за собой увеличение стоимости материала. Тем не менее, прочность стали возрастает, а некоторые потери можно частично восполнить, уменьшая толщину и площадь сечения.
Распространенные марки аустенитной нержавеющей стали – это 301, 303, 304, 316, 317, 321, 314 (по возрастанию содержания добавок). Там, где требуется низкий уровень коррозионной устойчивости (в определенной степени приемлема точечная коррозия и пятна ржавчины), в качестве недорогого (не аустенитного) варианта можно рассмотреть марку 3CR12.
Марка стали 301 содержит чуть меньше хрома (16-18%) и меньше никеля (6-8%), чем 304, хотя эти две марки могут совпадать по свойствам: сталь 301 хорошего качества эквивалентна стали 304 плохого качества. В зависимости от степени холодной обработки, марку 301 можно отличить от 304 по слабым магнетическим свойствам. Разновидностями марки 301 являются 301L и 301LN. Марка 301L имеет низкое содержание углерода, за счет чего более пластична, в то время как 301LN – это разновидность с меньшим содержанием азота, которая проще нагартовывается. Она также имеет более высокий числовой эквивалент стойкости к точечной коррозии (PREN), чем обычная сталь 301.
Марка 304 – это «классическая» нержавеющая сталь 18/8. Она обычно содержит 17,5-20% хрома и от 8 до 11% никеля. Как правило, она не магнитна. Преимущество этой марки состоит в том, что ее легко подвергать глубокой вытяжке при изготовлении раковин из нержавейки, кастрюль и других промышленных товаров изготавливаемых методом штампования. Она прекрасно противостоит коррозии в различных атмосферных средах, однако она довольно чувствительна к точечной и щелевой коррозии в теплых хлоридсодержащих средах и в силу этого не должна использоваться в морских условиях или в пищевой промышленности, где применяются хлоридсодержащие чистящие реагенты. Также следует избегать контактов с биологическими жидкостями.
Стали 321(12х18н10т) и 347 – это модификации марки 304, в которые был добавлен титан или ниобий для снижения чувствительности материала к выделению карбидов, возникающему в результате нагревания при сварке и приводящему к межкристаллитной коррозии.
Сталь 316 (аналог 08Х17Н13М2) – наиболее устойчивая к коррозии из распространенных марок нержавеющей стали. Она содержит от 16 до 18,5% хрома, от 10 до 14% никеля и от 2 до 3% молибдена. Это предпочтительный материал для тех случаев, когда требуется высокий уровень устойчивости к точечной и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах. Она часто используется в транспорте и строительстве благодаря внешнему виду поверхности, хотя воздействие теплых хлоридсодержащих сред, тем не менее, может привести к появлению неприглядных ржавых пятен и эстетически нежелательных питтингов.
Сталь марки 314 – это аустенитная нержавеющая сталь с содержанием 23-26% хрома и от 19 до 22% никеля. Она прекрасно сопротивляется коррозии и не имеет таких проблем со сваркой, как дуплексные стали.
Характеристики марки стали 316 / SS 316
| Стандарт | ASTM A182 — Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах ASTM A213 — Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей ASTM A240 — Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения ASTM A276 — Стандартные спецификации на готовые необработанные горячим или холодным методом бруски и блюмы, кроме кованых (вторично) брусков ASTM A312 — Стандартные спецификации на бесшовные, сварные и прошедшие интенсивную холодную обработку трубы из аустенитной нержавеющей стали | |
| Классификация | Нержавеющая сталь | |
| Применение | Листовой прокат | |
| Другие наименования | ||
| США (ASTM A182) | Кованые или катаные фланцы | A182 F316 |
| США (ASTM A213) | Бесшовные трубы | A213 TP316 |
| США (ASTM A240) | Плоский прокат | A240 Type 316 |
| США (ASTM A271) | Бесшовные перегонные трубы | A271 TP316 |
| США (ASTM A276) | Прутки и профили | A276 Type 316 |
| США (ASTM A312) | Бесшовные и сварные трубы | A312 TP316 |
| США (ASTM A771) | Бесшовные трубы | A771 TP316 |
| США (ASTM A826) | Бесшовные трубы | A826 TP316 |
| США (ASTM A831) | Прутки, заготовки, поковки | A831 316 |
Сталь AISI 316 – аустенитная конструкционная сталь, в состав которой добавлен молибден и никель. Благодаря этим элементам коррозионная устойчивость металла настолько высокая, что позволяет использовать сталь в криогенных условиях и агрессивных средах. Помимо этого, молибден защищает сталь 316 от питтинговой и щелевой коррозии в хлористой среде и в парах уксусной кислоты.
Нержавеющая сталь 316 характеризуется отличной прочностью, жаростойкостью, пластичностью и устойчивостью к любым кислотам. Особенную устойчивость она проявляет в среде серной кислоты и ее солей.
По сути, нержавеющая сталь аиси 316 – это улучшенная вариация стали AISI 304
Но нержавеющая сталь 304 и сталь 316 имеют важно отличие — последняя обладает лучшим сопротивлением ползучести в более высоких температурах. Также сталь 316 отсутствуют магнитные свойства
Характеристики и свойства
Сталь 10х17н13м2т по ГОСТ имеет следующий химический состав в процентном соотношении:
- углерод – до 0,08;
- марганец – до 2;
- кремний – до 1;
- сера – до 0,03;
- никель – от 10 до 14;
- фосфор – 0,045;
- титан – менее 1;
- железо – приблизительно 65;
- молибден – от 2,5 до 3.
Это неполный перечень компонентов этого сорта нержавейки, более детально химический состав указан в справочниках государственного стандарта.
Благодаря такому химическому составу нержавейка 316ti 10х17н13м2т получила следующие характеристики:
- плотность – 8 г/см3;
- предел текучести при растяжении – 515 N/mm2;
- твердость – 165 (по Бринеллю);
- усталостная прочность – 260 N/mm2;
- температура плавления – 1440 градусов;
- электрическое удельное сопротивление – 0,75 Ω mm²/m;
- модуль упругости — MPa x 10³;
Эти характеристики обеспечили сталь 10х17н13м2т высокой устойчивостью к воздействию агрессивных сред: муравьиной, фосфорной, серной и соляной кислоты.
Свойства в низких температурах (316 AISI)
| Температура, °C | Предел Упругости, (0.2 %), Rp0,2 (условный предел текучести) N/mm2 | Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | Rp m | Ударная вязкость, J |
| -78 | 820 | 400 | 180 | |
| -161 | 1150 | 460 | 165 | |
| -196 | 1300 | 580 | 155 |
Сопротивление коррозии
Кислотные среды
В таблице приведены общие значения для наиболее распространенных типов кислот и растворов из них.
| Температура, °C | Концентрация, % к массе | Серная кислота | Муравьиная кислота | Фосфорная кислота | Азотная кислота |
| 80 | 10 | 2 | |||
| 20 | 2 | ||||
| 40 | 2 | 1 | |||
| 60 | 2 | 1 | |||
| 80 | 2 | 1 | 1 | 1 | |
| 100 | 2 | 2 | 2 | ||
| 20 | 10 | ||||
| 20 | 1 | ||||
| 40 | 2 | ||||
| 60 | 2 | 1 | |||
| 80 | 1 | 1 | 1 | ||
| 100 | 2 | 2 | 1 |
Код:
0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год); 1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год); 2 = non resistant – (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).
Атмосферные воздействия
В таблице приведены значения скорости коррозии при атмосферных воздействиях на нержавеющую сталь AISI 316 и другие металлы. Скорость коррозии была рассчитана с учетом воздействия на металлы на протяжении 10 лет.
| Окружающая среда | Сельская | Индустриальная морская | Морская | |
| Скорость коррозии (mm/год) | 316 AISI | 0.0025 | 0.0051 | 0.0076 |
| углеродистая сталь | 5.8 | 46.2 | 34.0 | |
| Алюминий-3S | 0.025 | 0.686 | 0.432 |
Тепловая обработка
Отжиг
Отжиг нержавеющей стали осуществляется при температуре от +1010 до +1120 °C, после чего обязательно выполняется быстрый отпуск в воздухе или воде. Лучшие антикоррозийные свойства стали достигаются, когда обжиг осуществляется при температуре +1070 °C и с последующим моментальным охлаждением в воде.
Отпуск (снятие напряжения)
Отпуск стали осуществляется путем нагрева до +200–400 °C, после чего должно быть произведено воздушное охлаждение.
Горячая обработка (интервал ковки)
Начальная температура при горячей обработке должна быть около +1200 °С, а конечная температура – опускаться до +930–980 °С. После выполнения горячей обработки нержавеющая сталь обязательно должна проходить отжиг.
AISI 316, AISI 316T, AISI 316L
Сталь aisi 316
Марка стали 316 — это аустенитная содержащая никель сталь. Отечественным аналогом данной марки является 08х17н13м2. Сталь 316 высокопрочная, устойчивая к коррозии, пластичная и жаростойкая. Достоинства стали заключаются в добавлении молибдена и большем содержании хрома и никеля. Сталь марки 316 считается улучшенным вариантом нержавеющей стали марки AISI 304. У нее отсутствуют магнитные свойства. Сталь марки AISI 316 достаточно легко обрабатывается, формуется и сваривается.
Применение стали:
Машиностроение и строительство
Химическая, пищевая и др. промышленности
Для изготовления изделий, на которые действуют высокая температура, механическая нагрузка и окислительные среды.
Прочее
Сталь aisi 316 L
AISI 316 L – устойчивая к коррозии аустенитная сталь. За счет низкого содержания углерода в данной марке она лучше подходит для изготовления сварных конструкций. Отечественными аналогами стали марки AISI 316L служат марки 03х17н14м3 и 04х17н13м2. Из данной марки стали производится различное оборудование для пищевой, химической, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей и бумажно-целлюлозной промышленности.
Сталь aisi 316 Ti
AISI 316Ti – нержавеющая аустенитная сталь с более низким содержанием углерода. Получается данная сталь при добавлении титана в базовую марку AISI 316. Титан усиливает стойкость к воздействию агрессивной среды. Сталь марки 316 Ti используется для производства оборудования в машиностроении, а также для производства оборудования в других отраслях промышленности. Отечественные аналоги марки 316 Ti являются марки 03Х17Н14М3,10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т.
Сталь легко свариваемая. После сварки не требуется термическая обработка. Сварные швы должны быть химически или механически очищены от окалины, затем пассивированы
AISI 316/316L легко находит множество применений, являясь чрезвычайно упругой, прочной и пластичной. Обычные действия включают изгиб, волочение, формирование контура, ротационную вытяжку и т.д. В процессе формовки могут использоваться инструменты и те же машины, которые используются для углеродистой стали. Это связано с большей степенью упрочнения при формовке аустенитной стали.
Диапазон температуры для отжига при температуре 1050°C ± 25°C сопровождается последующим воздушным или водяным охлаждением. После отжига нужно травление и пассивирование.
Отпуск происходит при температуре от 200 до 400°C с последующим охлаждением на воздухе.
Химический состав (% к массе)
| Марка | С | Ni | Mo | Si | Mn | Cr | P | S |
| AISI 316 | ≤ 0.08 | 10-14 | 2.00-3.00 | ≤ 0.75 | ≤ 2.0 | 16-18 | ≤ 0.045 | ≤ 0.03 |
| AISI 316L | ≤0.03 | 10-14 | 2.00-3.00 | ≤ 0.75 | ≤ 2.0 | 16-18 | ≤ 0.045 | ≤ 0.03 |
| AISI 316Ti | ≤0.080 | 10-14 | 2.00-2.50 | ≤0.75 | ≤2.0 | 16-18 | ≤ 0.045 | ≤ 0.03 |
Механические Свойства (комнатная температура)
| Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | удлинение (% in L = 5.65 S0) | Органо-лептическая проба Эриксена, мм | Усталостная прочность, N/mm2 | Твердость по Бринеллю — НВ | Rp0,2 Предел Упругости (текучесть), (0.2 %), N/mm2 | ||
| AISI 316 | Тип | 580 | 55 | 8-10 | 260 | 165 | 310 |
| Мин | 515 | 40 | — | — | — | 205 | |
| AISI 316L | Тип | 570 | 60 | 10-11 | 260 | 165 | 300 |
| Мин | 485 | 40 | — | — | — | 170 | |
| AISI 316 Ti | Тип | 600 | 50 | — | 260 | 165 | 320 |
| Мин | 515 | 40 | — | — | — | 205 |
Физические свойства (AISI 316L)
| Физические свойства | Плотность | Температура плавления | Удельная теплоемкость | Тепловое расширение | Средний коэффициент теплового расширения | Электрическое удельное сопротивление | Магнитная проницаемость | Модуль упругости |
| Единица измерения | — | °C | J/kg.K | W/m.K | 10-6.K-1 | Ωmm2/m | в 0.80 kA/m | MPa x 103 |
| Температура (°С) | 4 | 20 | 20 | 20-100 20-300 20-500 | 20 | 20 | 20 | |
| Значение | 8,0 | 1440 | 500 | 15 | 16,0 17,0 18,0 | 0,75 | 1,005 | 200 |
Номенклатура продукции марки AISI 316
Типоразмеры нержавеющего листа марки AISI 409
| Марка стали | Отечественный заменитель | Тип материала | Поверхность | Толщина, мм | Ширина, мм |
| Aisi 316, Aisi 316L, Aisi 316T | 08х17н13м2т 03х17н13м2т 10х17н13м2т | холоднокатаный | 2В | 0,4-3,0 | 1000х2000 1250х2500 1500х3000 |
| горячекатаный | 1D | 2-100 | 1000х2000 1250х2500 1500х3000 1500х6000 |
Типоразмеры нержавеющей трубы марки AISI 316
| Горячедеформированная | Холоднодеформированная |
| Продукция отвечает требованиям ГОСТ 9940-81 Трубы горячедеформированные бесшовные из устойчивой к коррозии. Наружный диаметр: 6мм -406,4 мм Толщина стенок: 1 мм – 4 мм | Продукция отвечает требованиям ГОСТ 9941-81 Трубы холодно- и тепло- деформированные бесшовные из устойчивой к коррозии. Наружный диаметр: 6 мм -406,4 мм Толщина стенок: 1 мм – 4 мм |
Где купить?
Создание сайтов: Media7.ru
Химический состав и расшифровка
Сталь 360L относится к группе коррозионностойких криогенных сталей. Прилагательное «криогенный» указывает на то, что сплав при пониженных температурах увеличивает свои механические характеристики. Химсостав стали контролируется государственными стандартами соединенных штатов Америки и выглядит следующим образом:
- Углерод (до 0,03%) является основным упрочнителем для сталей. Именно его содержанием регулируется баланс между твердостью и хрупкостью. Также углерод влияет на свариваемость, затрудняя данный процесс по мере своего увеличения в составе. Конкретно, в 316L в роли упрочнителя выступает не связанный углерод, а хлориды железа. По этой причине для повышения технологических свойств содержание данного элемента сведено к минимуму.
- Марганец (до 2,0%) — основной раскислитель. Он способствует удалению кислорода и серы из стали. Марганец оказывает положительное воздействие на пластичность, свариваемость и чистоту поверхности. Он является незаменимой добавкой практически для стальных сплавов.
- Кремний (до 1,0%) также относится к группе раскислителей, как и марганец. Его особенность — это увеличение прочности стали, не снижая при этом значение пластичности. Также кремний уменьшает вероятность образования красноломкости, т. е. появления трещин при горячей обработке давлением.
- Хром (16,0 -18,0%) добавляется в сталь для увеличения коррозионностойких и жаропрочных характеристик. Помимо этого, он усиливает эффект от проведения термической обработки и сопротивление абразивному износу.
- Молибден (до 2,0-3,0%). Основное назначение данного элемента в составе стали — это увеличение показателя жаропрочности, а также повышение устойчивости к воздействию морской воды.
- Никель (10,0-14,0%) способствует сохранению сталью своих прочностных характеристик при повышенных температурах. Также он благотворно влияет на его коррозионностойкие свойства.
- Сера (до 0,03%) и фосфор (до 0,05%) относятся к вредным примесям. Их наличие заметно снижает прочность сплава. Также следствием повышенного содержания серы и фосфора является склонность стали к образованию трещин при горячей обработке и ухудшение свариваемости.
Аналоги
Как уже сказано ранее, данная нержавейка регламентируется американскими стандартами, но у нее есть большое количество мировых аналогов:
- Российский аналог — 03Х17Н14М3;
- Япония SCS16;
- Германия 1.4429;
- Англия 316S11.
Область применения:
Превосходные антикоррозийные свойства нержавеющей стали, а также механическая прочность делают ее очень востребованной во многих отраслях промышленности. Нержавеющая сталь AISI 316, 316L очень часто используется при производстве:
- емкостей для хранения агрессивных химических веществ;
- промышленного оборудования в химической, пищевой, фармацевтической и химической промышленностях;
- металлических конструкций и архитектурных приложений.
| 316 AISI | 316L AISI | 316Ti AISI | |
| C | 0.08 max | 0.03 max | 0.08 max |
| Mn | 2.0 max | ||
| P | 0.045 max | ||
| S | 0.030 max | ||
| Si | 1.0 max | ||
| Cr | 16.0 to 18.0 | ||
| Ni | 10.0 to 14.0 | ||
| Mo | 2.00 to 3.00 | ||
| Ti | — | 0.5 max | 5X%C |
| Предел прочности (при растяжении), N/mm | Rp m | Предел Упругости (текучесть), (0.2 %), N/mm | Rp0,2 | удлинение (% in L = 5.65 S) | Твердость по Бринеллю — НВ | Органоле птическая проба Эриксена, мм | Устало стная прочность, N/mm | |
| 316 AISI | Min | 515 | 205 | 40 | — | — | — | |
| Типичн | 580 | 310 | 55 | 165 | 8 – 10 | 260 | ||
| 316L AISI | Min | 485 | 170 | 40 | — | — | — | |
| Типичн | 570 | 300 | 60 | 165 | 10 – 12 | 260 | ||
| 316Ti AISI | Min | 515 | 205 | 40 | — | — | — | |
| Типичн | 600 | 320 | 50 | 165 | — | 260 |
Это интересно: Марки стали — маркировка, расшифровка, обозначение, классификация
Змеевик для конденсата
В изготовлении змеевика для дистиллятора или самогонного аппарата возникают некоторые сложности: при попытке согнуть материал он сплющивается, а из-за отличий в диаметре трубки по всей длине происходит перепад давления в системе и неравномерность конденсации.
Чтобы сохранить стабильную величину диаметра, трубку наполняют сухим песком, утрамбовывая его постукиванием, а концы закрывают конусоподобными деревянными пробками. В таком состоянии змеевик наматывают на отрезок трубы. Затем пробки выжигают или высверливают дрелью, и после промывания змеевик готов к использованию.
Свойства 304 316 стали
И тем не менее, несмотря на несущественные, казалось бы, изменения в химическом составе сплава, свойства 316 значительно отличаются от 304 по некоторым показателям.
Благодаря легированию молибденом, сплав 316 приобретает способность противостоять коррозионным поражениям типа щелевым и питтинговым. Особенно при прямом контакте конструкций из данного сплава в таких агрессивных средах, как кислотные пары, соединения хлора, морская вода (холодная). Общеизвестно, что питтинговая (точечная) коррозия, поражающая избирательно в труднодоступных местах, особенно опасна для конструкций. Поэтому для конструкций, которые эксплуатируются в подобных условиях, даже не поднимается вопрос — aisi 304 aisi 316 что лучше, настолько это очевидно. Это же касается конструкций и изделий, эксплуатация которых проходит в условиях соприкосновения с парами многих кислот — муравьиной, фосфорной, уксусной, борной, щавелевой, серной или молочной.
При сравнении стали aisi 304 316 понятно, что сплав AISI 316 имеет существенно высокие эксплуатационные свойства и технологические характеристики, включая прочностные показатели
Причём, что особенно важно при эксплуатации конструкций из 316, эти свойства сохраняются в течение всего времени службы, и не меняются даже при температуре, стремящейся к нулю ˚С
Сталь 316 имеет большую, по сравнению с 304, прочность, а также намного большее сопротивление ползучести при более высоких температурных режимах эксплуатации. Это отличие 316 от 304 обусловлено добавкой молибдена.
За счёт высокого уровня сопротивления коррозийным образованиям, и неподверженности окислению, aisi 316 характеризуется физическими свойствами, которые практически ничем не отличаются от свойств aisi 304 (незначительное увеличение плотности мало влияет на эксплуатационные свойства).
Марки нержавеющей стали и их характеристики
В современном мире представлено более двухсот пятидесяти видов нержавеющей стали. Они отличаются по своим сериям или маркам и по свойствам. Самыми популярными марками нержавеющей стали в настоящее время являются те виды, которые принадлежат к 300-й и 400-й серии. Они обладают высоким уровнем стойкости к появлению коррозии. К тому же у них слой защитной пленки является достаточно прочным из-за оптимально-подобранной пропорциональности использованных при производстве элементов. Нержавеющая сталь данных серий обладает высокой прочностью и пластичностью. Она активно применяется для производства различных предметов в современной промышленности. В скором времени конкуренцию данным сериям может составить 200 серия стали, которая, по мнению потребителей, имеет оптимальное сочетание стоимости и качества.
Характеристика нержавеющих сталей aisi
На современном рынке большим спросом пользуется нержавеющая сталь трехсотой серии. Она подразделяется на несколько видов в зависимости от химического состава:
- аустенитная,
- аустенитно- ферритная,
- аустенитно-мартенситная.
В стали этих видов содержится разное количество никеля, хрома. углерода.
Нержавеющая сталь aisi 304
aisi 304 (08Х18Н10) получила широкое распространение в пищевой промышленности. Она отлично подходит для сварки и для тог, чтобы противостоять появлению ржавчины.
Нержавеющая сталь aisi 316
aisi 316 (10Х17Н13М2) образуется, если в сталь марки aisi 304 (08Х18Н10) добавить такой элемент, как молибден. Данная марка нержавейки получила широкое распространение в судостроительной, нефтегазовой и химической видах промышленности. Она устойчива к агрессивным средам.
Нержавеющая сталь aisi 316Т
aisi 316Т (10Х17Н13М2Т) обладает высоким уровнем прочности за счет того, что в ней содержится больше титана, чем в предыдущих марках. Она нашла широкое применение в области создания оборудования для химической и пищевой промышленности.
Нержавеющая сталь aisi 321
aisi 321 (12-08Х18Н10Т) самое большое количество титана среди всех марок трехсотой серии. Способна выдерживать температуры нагревания до 800 градусов Цельсия.
Нержавеющая сталь aisi 430
Среди марок четырехсотой серии наиболее широкое применение получила марка aisi 430 (12Х17). В целом вся серия характеризуется тем, что в нее входят марки нержавеющей стали, которые созданы с высоким содержанием хрома. Для марки aisi 430 характерно то, что материал отлично гнется и подвергается сварочным работам. Такую сталь можно использовать для мест с высокими температурными перепадами. Чаще всего ее используют для декора зданий и в нефтегазовой отрасли промышленности.
Нержавеющая сталь aisi 201
В двухсотой серии нержавеющей стали тоже есть достойные марки, на которые следует обратить свое внимание. Среди них наиболее сильно выделяется сталь марки aisi 201 (12Х15Г9НД)
Она отличается от более дорогих марок из других серий тем, что в ней вместо никеля используется смесь таких элементов, как азот и марганец. Благодаря своим химическим и физическим качествам она получила широкое распространение в пищевой и медицинской промышленности. Она также подходит для производства разного рода ограждений, труб.
| Стандарты нержавеющих сталей | Содержание легирующих элементов, % | |||||||||
| * | DIN | AISI | ГОСТ | C | Mn | Si | Cr | Ni | Mo | Ti |
| С1 | 1.4021 | 420 | 20Х13 | 0,20 | 1,5 | 1,0 | 12,0-14,0 | |||
| F1 | 1.4016 | 430 | 12Х17 | 0,08 | 1,0 | 1,0 | 16,0-18,0 | |||
| A2 | 1.4301 | 304 | 12Х18Н9 | 0,07 | 2,0 | 0,75 | 18,0-19,0 | 8,0-10,0 | ||
| 1.4948 | 304H | 08Х18Н10 | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | |||
| 1.4306 | 304L | 03Х18Н11 | 0,03 | 2,0 | 1,0 | 18,0-20,0 | 10,0-12,0 | |||
| A3 | 1.4541 | 321 | 08Х18Н10Т | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 17,0-19,0 | 9,0-12,0 | 5хС-0,7 | |
| A4 | 1.4401 | 316 | 03Х17Н14М2 | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-2,5 | |
| 1.4435 | 316S | 03Х17Н14М3 | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 16,0-18,0 | 12,0-14,0 | 2,5-3,0 | ||
| 1.4404 | 316L | 03Х17Н14М3 | 0,03 | 2,0 | 1,0 | 17,0-19,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 | ||
A5 | 1.4571 | 316Ti | 08Х17Н13М2Т | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 16,0-18,0 | 11,0-12,5 | 2,0-3,0 | 5хС-0,8 |
| 1.4845 | 310S | 20Х23Н18 | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 24,0-26,0 | 19,0-21,0 |
Нержавеющая сталь 316
Как и 304, нержавеющая сталь марки 316 содержит большое количество хрома и никеля. 316 также содержит кремний, марганец и углерод, причем большую часть состава составляет железо. Основное различие между нержавеющей сталью 304 и 316 заключается в химическом составе. 316 содержит значительное количество молибдена – как правило, от 2 до 3%. Более высокое содержание молибдена способствует тому, что марка 316 обладает повышенной коррозионной стойкостью.
Нержавеющая сталь 316 часто считается одним из наиболее подходящих вариантов при выборе аустенитной нержавеющей стали для применения в условиях морской воды холодных морей. Другие общие применения нержавеющей стали 316 включают в себя:
- оборудование для химической обработки и хранения.
- нефтеперерабатывающее оборудование
- медицинское оборудование
- морская среда, особенно с хлоридами
Что использовать: класс 304 или класс 316?
Нержавеющая сталь 304 может быть лучшим выбором в ситуациях, когда:
- существуют требования лучшей формуемости. Более высокое содержание молибдена в классе 316 может оказать неблагоприятное влияние на формуемость.
- существуют требования к стоимости. Класс 304 обычно более доступен, чем класс 316.
Нержавеющая сталь 316 может быть лучшим выбором в ситуациях, когда:
- среда включает в себя большое количество агрессивных элементов.
- материал будет помещен под воду или постоянно подвергаться воздействию воды.
- в условиях, где требуется большая прочность и твёрдость.
Виды нержавеющей стали
Нержавеющая сталь представляет собой привлекательный материал для использования в современной промышленности. Он состоит из железа и примеси хрома.
Также в смесь для производства нержавейки добавляются и другие элем6нты, которые представлены:
- никелем,
- ниобием,
- молибденом,
- титаном.
Они необходимы для того чтобы материал приобрел свои физико-хиимические качества и стал более прочным.
Благодаря смеси железа и других элементов появляется материал, который способен противостоять появлению коррозии. В зависимости от пропорциональности добавленных элементов нержавеющий материал получается прочным и он способен противостоять даже высоким температурам. Благодаря пластичности нержавеющую сталь используют в самых разных отраслях промышленности.
Железо само по себе покрывается ржавчиной достаточно быстро. Если смешать его с хромом и другими элементами на его поверхности образуется невидимая пленка, которая предотвращает поступление к нему кислорода. В результате окисления не производится. Данный слой является достаточно прочным. Что делает материал более устойчивым к образованию трещин, вмятин и многих других дефектов. Сталь способна восстанавливаться со временем самостоятельно.
Свойства сталей 316 316l
Оба сплава отличаются высокой стойкостью к коррозийным образованиям, и свариваемостью. Но AISI 316 L, содержащая минимальный процент углерода в составе (по сравнению с 316), характеризуется лучшей степенью свариваемости. Её не закаливают, а за счёт пластичности и мягкости, все швы отлично провариваются при помощи любого сварочного способа, им не нужно дополнительное прогревание – обработка швов также не нужна – только простая очистка от окалины и пассивирование. Заготовки из данного сплава просто обрабатывать – прокатка, ковка, вытяжка, штамповка и пр. И, пожалуй, это единственное отличие 316 от 316l по свойствам.
Оба сплава содержат в своём составе молибден и никель, что повышает их антикоррозийные качества, и позволяет их использовать при производстве конструкций, которые будут работать в агрессивных средах. Нержавеющие металлы AISI 316 и 316L также характеризуются повышенной прочностью, устойчивой сопротивляемостью к ползучести, и отличными механическими качествами – устойчивостью к большим нагрузкам, к механическим ударам.
Данные стали отлично сочетают упругость и пластичность, за счёт чего прекрасно поддаются деформации и обработкам всех видов.
Общие свойства для обоих сталей:
- стойкость к коррозии в кислотах, соединениях хлора;
- неподверженность к крекинг-коррозии (разрушение металлов вследствие возникшей эрозии);
- стойкость к щелевой и межкристаллитной коррозии (для AISI 316L даже после сварки);
- свариваемость высокой степени;
- простая обрабатываемость.
Нет между aisi 316 и aisi 316l отличия и по экологической безопасности. Как для людей, так и для окружающей среды. Сплавы полностью инертны к воде, не выделяют токсичных и ядовитых веществ, паров при прямом контакте с морской и очищенной, предназначенной для бытовых целей, питья.
Сферы использования сплавов — aisi 304 и 316 разница
Учитывая особенности свойств aisi 316, сталь 304 и 316 различия имеют и при применении. Хотя при обычных условиях эксплуатации они полностью взаимозаменяемы.
За счёт своей стойкости к образованию всех видов коррозии в морской воде, прежде всего сплав 316 незаменим в кораблестроении и транспортной области – контейнеры, агрегаты и установки на суднах, элементы морских приборов. Также он широко используется в нефтехимической промышленности, нефтеперерабатывающей, — добывающей, в химической и горнодобывающей отрасли. Из данного сплава выгодно изготавливать баки и контейнеры для хранения и транспортирования агрессивных жидкостей, так как они наиболее долговечны.
Во всех сферах, в которых используются обе стали, нет необходимости решать, aisi 304 aisi 316 что лучше, поскольку по всем другим эксплуатационным показателям они аналогичны.
- Трубопроводы
- Металлические конструкции
- Элементы техники
- Узлы и детали в машиностроении
Популярные марки
В некоторых случаях под понятие пищевой может попасть и другая марка, не предполагающая контактирования продуктов при длительном воздействии агрессивных сред. Для изготовления обеденных приборов используют сталь, обладающую меньшим антикоррозийным потенциалом.
Виды нержавейки:
- 08Х18Н10 (AISI 304) – распространенная марка пищевой стали, нержавейка, используемая в пищевой промышленности, не взаимодействующей с каустической содой и активными сульфаминовыми растворами. Уникальный состав 08Х18Н10 допускает возможность электрической полировки изделий, обеспечивает прочность при межкристаллитной коррозии и высокий уровень свариваемости.
- 08Х13 (AISI 409) – популярная марка стали пищевой нержавейки для изготовления кухонной бытовой утвари, характеризуется высокими эксплуатационными свойствами.
- 20Х13–40Х13 (AISI 420) – данный состав приемлем для любых видов моек бытового и производственного порядка, посуды для тепловой и гигиенической обработки продуктов. Сплавы этого типа отлично противостоят ржавлению при высоких температурах, высокопластичны и износостойки.
- 12Х13 (AISI 410) – пищевая марка стали-нержавейки в составе оборудования в сфере виноделия, изготовления алкогольных напитков, переработки отходов. Сплав обладает повышенной жаропрочностью в слабоагрессивной среде, устойчивостью к коррозии, ударной вязкостью.
Нержавейку видов 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т легко обрабатывать, сваривать, полировать, её используют в медицине, пищевой, спиртовой, нефтевой промышленности.
Популярные марки пищевых сталей
| EN10088-2, EU | ГОСТ, РФ | AISI, США | JIS, Япония | Германия, DIN |
| 1.4301 | 08X18H10 | 304 | SUS304 | XBCrNi18-10 |
| 1.4016 | 12X17 | 430 | SUS430 | XBCr17 |
| 1.4401 | 03X17H13M2 | 316 | SUS316 | X5CrNiMo17-12-2 |
| 1.4541 | 12X18H10T | 321 | SUS321 | XBCrNiTi18-10 |
Применение
Сферы применения нержавейки:
- пищевая промышленность, кухонные приборы; с повышением уровня жизни использование стали в быту и продуктовом производстве лишь возрастает;
- нержавеющий металл широко востребован в химической промышленности — баки, ёмкости, реакторы, трубы (здесь нержавейка пищевая из марки стали 316, содержащая от 6% молибдена, является приемлемой);
- целлюлозно-бумажное производство использует нержавейку с молибденом в составе наравне также с маркой AISI316;
- электроэнергетика – сжигание нефти, угля, газа — требует нержавеющего металлопроката, начиная от малых предприятий до энергетических комплексов;
- охрана окружающей среды – сталь является расходным материалом при строительстве новых заводов согласно экологическим требованиям;
- транспортное машиностроение – для обеспечения безопасности при транспортировке грузов, при которой широко задействованы контейнеры из стали AISI316L.
Аустенитные нержавеющие стали 301, 304, 316
| Тип | Состав | Плотность, кг/м3 | Модуль упругости E, ГПа | Коэффициент линейного температурного расширения α, 1/К | Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м • К | Твёрдость HRC (HRB) | Твёрдость HB | Примечание |
| 301 | 0.15%max С, 16-18% Cr, 2% Mn, 6-8% Ni | 8000 | 193 | 17 | 16,2 | (85) | 165 | Коррозионная стойкость близкая стали 304. Ближайшими аналогами являются стали типа 304 и 316. |
| 304 | <0.08% C, 17.5-20% Cr, 8-11% Ni, <2% Mn | 8000 | 193 | 17,2 | 16,2 | 25-37 | 201 | Наиболее распространённая аустенитная нержавеющая сталь. Хорошие коррозионные свойства в атмосферных условиях. Подвержена питтинг коррозии, межкристаллической коррозии в среде солей особенно при температуре +60оС и выше. |
| 304L | <0.03% C, 18-20% Cr, 8-12% Ni, <2% Mn | 8000 | 193 | 17,2 | 16,2 | 25-32 | 201 | Обладает лучшими механическими свойствами при высоких температурах, чем для стали типа 304. |
| 304H | <0.10% C, 18-20% Cr, 8-10.5% Ni, <2% Mn | 8000 | 193 | 17,2 | 16,2 | 25-32 | 201 | Более высокие механические свойства, чем для стали типа 304. |
| 316 | <0.08% C, 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, <2% Mn | 8000 | 193 | 15,9 | 16,3 | (95) | 217 | Высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях по сравнению со сталью типа 304. Умеренная коррозионная стойкость в среде солей при температуре до +60оС. |
| 316L | <0.04% C, 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, <2% Mn | 8000 | 193 | 15,9 | 16,3 | (95) | 217 | Хорошо сваривается благодаря низкому содержанию углерода. Свойста близкие стали типа 316. |
| 316H | <0.10% C, 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, <0.1% Mn | 8000 | 193 | 15,9 | 16,3 | (95) | 217 | Свойства, аналогичные стали 316. Высокая прочность при температурах до 500оС. |
| 316Ti | <0.10% C, 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, < 0,5% Ti, <0.1% Mn | 8000 | 193 | 15,9 | 16,3 | (95) | 217 | Свойства аналогичны стали типа 316. Добавка титана снижает риск межкристаллической коррозии при высоких температурах. Высокая прочность при температурах 600-900оС. |
