Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Содержание

Марки стали: таблица маркировок с расшифровками

Классификация нержавеющих сталей и их маркировка

Сталь является самым распространенным сплавом. Разнообразие областей применения обуславливает большое количество разновидностей с различными требованиями, как по механическим, так и химическим характеристикам стали. Различные марки стали подразумевают не только разнообразие химического состава, но и технологию изготовления.

Марки стали

В основе многообразия сплавов лежит именно химический состав металла, поскольку легирующие компоненты определяют конечный результат, а технология изготовления и обработки лишь подчеркивает и выделяет отдельные характеристики. Некоторые элементы, входящие в состав, могут ухудшать характеристики, поэтому отдельные элементы маркировки могут указывать на отсутствие или низкое содержание подобных веществ.

Расшифровка маркировки позволяет определить содержание основных элементов сплава и, отчасти, технологию производства, а также оценить технические характеристики, а с ними и область возможного применения.

Кроме различий в составе и обработке, подразделяют также категории стали по механической прочности. Насчитывается 5 категорий, которые различаются методикой испытаний на соответствие механической прочности. Испытания проводятся на растяжение и ударную вязкость контрольных образцов.

Виды сталей и особенности их маркировки

Различные области применения сталей требуют наличие у нее строго определенных свойств – физических, химических. В одном случае требуется максимально высокая износоустойчивость, в других – повышенная устойчивость против коррозии, в третьих внимание уделяется магнитным свойствам.

Видов стали много. Основная масса выплавляемого металла идет в производство конструкционной стали, в которую входят такие виды:

  • Строительная. Низколегированная сталь с хорошей свариваемостью. Основное назначение – производство строительных конструкций.
  • Пружинная. Имеют высокую упругость, усталостную прочность, сопротивление разрушению. Идет на производство пружин, рессор.
  • Подшипниковая. Основной критерий – высокая износоустойчивость, прочность, низкая текучесть. Применяется для производства узлов и составляющих подшипников различного назначения.
  • Коррозионностойкая (нержавеющая). Высоколегированная сталь с повышенной стойкостью к воздействию агрессивных веществ.
  • Жаропрочная. Отличается способностью длительное время работать в нагруженном состоянии при повышенных температурах. Область применения – детали двигателей, в том числе газотурбинных.
  • Инструментальная. Применяется для производства метало- и деревообрабатывающих, измерительных инструментов.
  • Быстрорежущая. Для изготовления инструмента металлообрабатывающего оборудования.
  • Цементируемая. Применяется при изготовлении деталей и узлов, работающих при больших динамических нагрузках в условиях поверхностного износа.
  • Классификация сталей

При расшифровке обозначений нужно учитывать, что каждому из видов соответствует строго определенная буква в маркировке.

Классификация по химическому составу

Основными легирующими добавками являются металлы. Варьируя количественный состав добавок и их массовую долю, получают большое разнообразие марок стали. Само по себе чистое железо имеет невысокие технические свойства. Малая механическая прочность, сильная подверженность коррозии, требуют введения в состав сплава дополнительных веществ, которые направлены на улучшение одного из качеств, либо сразу нескольких.

Нередко улучшение одних характеристик влечет за собой ухудшение иных. Так, высоколегированные нержавеющие стали могут иметь низкую механическую прочность, а качественные углеродистые вместе с высокой прочностью получают ослабленные коррозионные свойства.

Как уже говорилось выше, одной из классификаций марок стали является ее химический состав. Основными компонентами всех без исключения сталей являются железо и углерод, содержание которого не должно превышать 2,14 %. В зависимости от количества и пропорций добавок, содержание железа в композиции должно составлять не менее 50 %.

По количеству содержащегося углерода классифицируют три группы сталей:

  • Малоуглеродистые – содержание углерода менее 0,25 %;
  • Среднеуглеродистые – 0,25-0,6 % углерода;
  • Высокоуглеродистые, с содержанием углерода более 0,6 %.

Увеличение процентного содержания углерода повышает твердость металла, но, вместе с тем, снижается его прочность.

Для улучшения эксплуатационных качеств, в состав сплава вводят определенное количество химических элементов. Такие стали называют легированными. Для легированных сталей также существует деление на три группы:

  • Низколегированные, с содержанием добавок до 2,5 %;
  • Среднелегированные, которые содержат от 2,5 до 10 % легирующих элементов;
  • Высоколегированные. легирующих примесей варьируется от 10 до 50 %.

Маркировка сталей отражает наличие и процентное содержание легирующих добавок. При расшифровке каждому элементу соответствует определенная буква, рядом с которой находится цифра, соответствующая его содержанию в процентах. Отсутствие чисел говорит о том, что добавка присутствует в сплаве в количестве менее 1-1,5%. Наличие углерода в составе не отражается, поскольку он входит во все композиции, но его содержание обозначается в самом начале маркировки.

Маркировка может говорить и о назначении сплава. Поскольку в данной классификации также используются буквенные обозначения, то регламентируется порядок их расположения – в начале, середине и конце маркировки.

Классификация по назначению

Выше уже были приведена классификация видов сталей по назначению. Маркировка конструкционных сталей включает в себя такие обозначения:

  • Строительная – обозначается буквой С и цифрами, характеризующими предел текучести.
  • Подшипниковая – обозначается буквой Ш. Далее идет обозначение и содержание легирующих добавок, в основном, хрома.
  • Инструментальная нелегированная – обозначается буквой У и содержанием углерода в десятых долях процента.
  • Быстрорежущая – обозначается буквой Р и символами легирующих компонентов.
  • Нелегированная конструкционная сталь имеет в обозначении символы Сп и число, показывающее содержание углерода в десятых или сотых долях процента.

Классификация стали по назначению

Остальные разновидности, в том числе и инструментальные марки из легированных сталей, не имеют специальных обозначений, кроме химического состава, поэтому расшифровку и назначение отдельных видов можно определить только по справочной литературе.

Классификация по структуре

Под структурой стали подразумевается внутреннее строение металла, которое может существенно меняться в зависимости от условий термообработки, механических воздействий. Форма и размер зерен зависят от состава и соотношения легирующих добавок, технологии производства.

Основу зерен стали составляет кристаллическая решетка железа, в которую включены атомы примесей – углерода, металлов. Углерод может образовывать твердые растворы в кристаллической решетке, а может создавать с железом химические соединения, карбиды.

Добавки металлов существуют в виде растворов, и многие из них влияют на состояние раствора углерода.

Структура стали меняется при изменениях температуры. Эти изменения называются фазами. Каждая фаза существует в определенном температурном диапазоне, но легирующие добавки могут существенно смещать границы перехода одной фазы в другую.

Насчитывают такие основные фазы состояния металла:

  • Аустенит. Атомы углерода находятся внутри кристаллической решетки железа. Данная фаза существует в диапазоне 1400-700 °С. При наличии в составе от 8 до 10% никеля, аустенитная фаза может сохраняться и при комнатной температуре.
  • Феррит. Твердый раствор углерода в железе.
  • Мартенсит. Пересыщенный раствор углерода. Данная фаза свойственна закаленной стали.
  • Бейнит. Фаза образуется при быстром охлаждении аустенита до температуры 200-500 °С. Характеризуется смесью феррита и карбида железа.
  • Перлит. Равновесная смесь феррита и карбида. Образуется при медленном охлаждении аустенита до температуры 727 °С.

Структура стали

Фазы строения металла характеризуют его физические свойства, в зависимости от которых определяется класс стали – конструкционная, литейная и так далее.

Классификация по качеству

Легированная и нелегированная сталь в пределах каждой марки отличается качеством, которое зависит от технологии производства и качества исходных материалов.

На качество стали особо влияют примеси, которые остаются в ней при восстановлении железа из рудных концентратов. В основном негативно влияют на качество стали фосфор и сера. По их содержанию классифицируют стали обыкновенного качества и высококачественную, в конце обозначения которой присутствует буква А. фосфора в высококачественной стали не превышает 0,025 %.

Классификация по способу раскисления

При выплавке стали в ней остается некоторое количество кислорода в составе окислов железа. Для снижения количества кислорода и восстановления железа из окислов применяется реакция раскисления, при которой в расплавленный металл добавляют соединения, более активные по взаимодействию с кислородом, чем железо. Во время реакции высвободившийся кислород также реагирует с углеродом, в результате чего образуется углекислый газ, который выделяется в виде пузырьков.

В зависимости от количества раскислителей и продолжительности процесса можно выделить три вида итогового сплава:

  • Кипящая сталь. В результате минимального использования присадок и времени реакции увеличен выход готовой продукции, которая, при этом отличается низким качеством;
  • Спокойная сталь. Металл, в котором полностью прошли процессы раскисления. Отличается высоким качеством, но дорога в производстве в связи с высокой стоимостью реагентов и сниженным выходом продукта;
  • Полуспокойная сталь. Промежуточный вариант с оптимальным сочетанием качества и стоимости.

При изготовлении ассортимента марок стали из металла разной степени раскисления применяется специальная маркировка материалов, соответственно символами «сп», «кп» и «пс».

Маркировка сталей по российским стандартам

Маркировка сталей по российским стандартам позволяет определить состав металла и, частично, принадлежность к определенному виду.

При наличии углерода в стали более 1 %, его количество в маркировке не указывается. Марка стали включает буквенные обозначения легирующих добавок с указанием их количества в десятых и сотых долях процента, но если содержание компонента менее 1,5 %, то в маркировке присутствует только буквенное обозначение.

Читайте также  Какие тиски лучше чугунные или стальные

Кроме химического состава, маркировка содержит символы, характеризующие назначение стали, степень ее качества.

Маркировка сталей по американской и европейской системам

Маркировка сталей отечественного производства и на постсоветском пространстве позволяет приблизительно определить состав, назначение и характеристики, не прибегая к справочной литературе. В американских и европейских стандартах такая расшифровка, по большей части, отсутствует. Это связано с большим количеством организаций, занимающихся стандартизацией металлопродукции.

По большей части обозначение стали по американским и европейским стандартам не содержит указаний на химический состав. Виды стали по назначению характеризуются буквенным или цифровым кодом, который можно расшифровать при помощи справочной литературы.

Только в европейском стандарте EN10027 существует вариант маркировки сплавов по химическому составу, который имеет близкое сходство с отечественными обозначениями.

Обозначения легирующих элементов

Для того чтобы по маркировке стали узнать качественный и количественный состав, для легирующих элементов используют буквенные обозначения. В основном, русские буквы соответствуют названиям элементов, хотя встречаются исключения, поскольку есть элементы, которые начинаются с одинаковых букв. Таблица легирующих элементов выглядит следующим образом.

В Вольфрам Б Ниобий
К Кобальт Е Селен
М Молибден Р Бор
Н Никель Ф Ванадий
Т Титан Ц Цирконий
Х Хром Ю Алюминий
Г Марганец А Азот
Д Медь С Кремний

Как видно из таблицы, в ней присутствуют два неметалла – кремний и азот, а углерода нет. Наличие углерода подразумевается в составе любой стали, поэтому в обозначении указывается лишь его содержание

Цветовая маркировка

Цветовая маркировка сталей применяется для обозначения проката. Это удобно при хранении материалов на складах, транспортировке. Обозначение сталей производится метками в виде точек или полос, выполненных несмываемой краской. Цвет обозначений выбирается из таблицы согласно назначениям стали. При этом группа стали и степень ее раскисления не учитываются.

Пример цветовой маркировки стали

Примеры расшифровки маркировки

Для того чтобы расшифровка была понятнее, следует привести некоторые, наиболее яркие примеры маркировки. На основании примеров, определение марки стали в сравнении с уже известными, будет являться несложной задачей. Вот некоторые виды стали с расшифровкой условных обозначений:

  • 30ХГСА – расшифровка марки стали говорит о том, что в сплаве содержится 0,3 % углерода, о чем свидетельствует цифра в начале обозначения. Сталь содержит хром (Х), марганец (Г), кремний (С), но их содержание менее 1,5 %. Символ «А» в конце обозначения говорит о том, что сталь высококачественная.
  • У8ГА – инструментальная сталь с содержанием углерода 0,8 %. Высококачественная с добавлением марганца.
  • Р6М5Ф2К8 – быстрорежущая сталь. Содержит 5 % молибдена, 2 % ванадия, 8 % кобальта. Хром содержится во всех быстрорежущих сталях в количестве около 4 %, поэтому в обозначение не входит. Вольфрам также всегда присутствует, но его содержание может изменяться, поэтому в данной марке его количество составляет 6 %.
  • Ст3сп5 – сталь конструкционная нелегированная, полностью раскисленная – спокойная, 5-й категории, то есть может применяться для изготовления несущих сварных конструкций.
  • ХВГ – сталь ХВГ имеет в составе хром, вольфрам и марганец в количестве около 1 % и дополнительные легирующие элементы, но их содержание меньше 0,5 %.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/materialovedenie/markirovka-stali.html

Сталь: классификация и маркировка

Большинство современных конструкций подразумевает применение стали. Сплав с различной маркировкой применяется в различных сферах нашей жизни: от крупномасштабного строительства до художественной ковки. Но в чем его особенность, ведь это лишь сочетание железа и углерода. К слову, чугун состоит из аналогичных составляющих.

Вся разница в том, что сталь состоит на 98% из железа и лишь на 2% — из углерода. Если добавить чуть больше углерода, в конечном результате получиться чугун. Но металлурги не останавливаются лишь на этих двух составляющих и дополняют сплав хромом, магнием, никелем и иными элементами.

Это позволяет изменить процентное содержание легирующих компонентов, а также свойства стали.

Разновидности стали

Как уже говорилось ранее, основными составляющими стали являются железо и углерод. Отсюда исходит то, что сплав бывает легированным, низколегированным и углеродистым.

Качество стали напрямую зависит от процентного соотношения углерода к железу. Чем меньше углерода присутствует в сплаве, тем он мягче, эластичнее и более пригоден для изготовления деталей по технологии холодной или горячей прокатки. Такой сплав используется исключительно для изготовления несложных механизмов, которые не должны выдерживать большой вес объемной конструкции.

Сталь, в которой присутствует углерод свыше 0,55%, называется твердой. Она применяется в строительной отрасли в качестве фундаментальной поддержки, крепежных изделий и многое другое. Она превосходно обрабатывается и шлифуется, при этом совершенно не деформируясь. Из нее изготавливают элементы, которые способны выдержать серьезную нагрузку, при этом, не теряя исходный эксплуатационный срок. К примеру, зубчатые колеса, ходовые валы. Иными словами, изделия из твердой стали должны иметь укрепленную поверхность, а также высокий коэффициент износоустойчивости.

К примеру, в машиностроительной индустрии, распространенной разновидностью стали является легированная хромистая. Ее характерные свойства – повышенная прочность и выдержка любой температуры.

Сплав практически не поддается свариванию, поэтому объединить два элемента из легированной хромистой стали можно лишь после подогрева, а также термообработки. Сталь маркировки 40X – идеальный пример. Она устойчива к любым видам внешнего механического воздействия.

Благодаря внешнему антикоррозийному покрытию практически не поддается влиянию ржавчины. Используется для изготовления валов, небольших оправ, втулок для крепления металлопрокатной продукции и т.д.

Нержавеющая сталь – как отдельная разновидности сплава

Главным врагом, а также фактором, который способен в разы уменьшить эксплуатационный срок является ржавчина (коррозия). Она разрушает металлические изделия внешне, но после проникновения внутрь, за несколько лет способно полностью деформировать металлургический продукт. Исходя из этого, более 20 лет назад была изготовлена первая деталь из нержавеющей стали (еще называют коррозийно-стойкой).

Продукцию, изготовленную из нержавейки можно эксплуатировать в среде с высокой влажностью, а также при очень высоких температурах (до 500 градусов). Она практически не деформируется и коррозия не оказывает на нее влияния. Из этого сплава изготавливают мерительные и режущие инструменты, посуду и столовые приборы, детали для автомобилей и т.д.

Подобная популярность обусловлена высокой устойчивостью к коррозии и выдержкой абсолютно любых температур. Нержавеющая сталь широко применяется в судостроении и мостостроении.

Маркировка стали

Сталь относится к многочисленной группе используемых материалов. Марка стали обозначает, к какой группе относится тот или иной сплав. Зачастую, марка позволяет определить основные свойства стали (износоустойчивость, выдержку температур, сопротивляемость коррозии и т.д.). На некоторых видах марка стали позволяет установить процентное соотношение железа и углерода, а также входящие в состав дополнительные элементы.

Расшифровка марки позволяет понять, к какой группе относится конечное изделие или сам сплав. Групп выделяют всего три:

  • Конструкционные;
  • Строительные;
  • Инструментальные.

Последняя группа в свою очередь делиться на несколько небольших подвидов.

Конструкционные стали

Применяется для изготовления крупногабаритных изделий, металлопрокатных единиц, а также конструкций с высоким коэффициентом свариваемости. Делятся на две разновидности: легированные и углеродистые стали. Легированная сталь должна состоять наполовину из железа, остальная часть – углерод и посторонние примеси, придающие сплаву максимальную прочность. Выделяют четыре категории качества этой стали:

  • Стандартное качество. Количество посторонних примесей практически равно нулю. Обозначается буквами «Ст»;
  • Качественная или обычная. Количество посторонних элементов в составе достигает 0,040%. Как правило, никак не маркируется;
  • Высококачественная. Зачастую, в нее добавляют хром или никель, в процентном соотношении 0,030% на 1 кг сплава. В обозначении присутствует буква «А»;
  • Легированная сталь повышенного качества. Высокопрочный продукт, с 0,015% лишних элементов. В середине обозначения, после слова «сталь» вставляется буква «Ш».

Существует отдельный вид, вернее вторичная категория конструкционных сталей – быстрорежущие. Они подходят для многоступенчатой обработки, в результате которой можно добиться идеально ровной поверхности изделия, с высокими показателями прочности, твердости и устойчивости к коррозии. Термообработка позволяет закалить сталь до максимально допустимого уровня, но при условии, что процент содержания углерода не будет превышать 0,32%. Эта марка стали отмечается буквами «КБ».

Инструментальные

Как можно понять из названия, основное применение этих сталей – изготовка инструментов широкого спектра пользования. К примеру, изготавливаются инструменты для дальнейшей обработки металлопродукции, также применяется для стандартных бытовых инструментов (гаечный ключ, молоток и т.д.).

Усиленная поверхность позволяет использовать конечное изделие по назначению, при этом, не боясь за то, что оно может деформироваться. Соотношение железа и углерода составляет 97,6% к 2,4%, что приблизительно равно самому слабому сплаву чугуна.

Однако, это все еще инструментальная сталь с очень высоким коэффициентом прочности. Маркировка – буква «У».

Строительные

Применяются исключительно в строительной отрасли, но разных течениях. Один из возможных способов применения – в качестве опорных конструкций многоэтажного здания. Стальные сваи выдерживают многотонный вес конструкции, при этом практически не деформируются. На изделии или первоначальном материале обозначается буквой «С», в начале обозначения.

И это далеко не весь список возможной маркировки. Зачастую, на каждом изделии присутствует длинный ряд из обозначений, в котором одной или двумя буквами описывается уровень качества, прочности, входящие в состав продукта или первичного материала примеси и т.д. Желательно научиться владеть терминологическим языком маркировки сталей, чтобы в нужный момент осуществить грамотный выбор.

Классификация сталей

Еще один важный момент – классификация сталей. Она определяется по нескольким основным критериям:

  • Химический и структурный состав;
  • Наличие посторонних примесей;
  • Степенью устойчивостью к коррозии, а также подверженности к ней;
  • Применением.

Мы рассмотрим некоторые аспекты классификации сталей, чтобы лучше понять, что собой представляет столь необычный, и в то же время привычный сплав.

Химический и структурный состав

Химический состав обуславливает количество применяемого углерода при изготовлении конкретной марки стали. Существует специальный свод правил и установок — ГОСТ, по которому допустимое количество входящих в состав элементов не должно быть превышено или уменьшено.

Читайте также  Как развальцевать стальную трубку

Чтобы увеличить основные характеристики до максимального предела, в сплав добавляют посторонние металлы или элементы – хром, никель иногда небольшое количество алюминия. Это позволяет произвести сложный технологический процесс — легирование.

Второй атрибут классификации — структурный состав. Структура зависит от вхождения дополнительных компонентов, а также способности стали быстро охлаждаться при достигнутой температуре свыше 800 градусов. Сплавы, которые быстро остывают, более мягкие и подходят лишь для изготовления небольших деталей не несущие на себе основную нагрузку. Долго остывающие сплавы — прочные, надежные и обладают внушительным эксплуатационным сроком.

Наличие посторонних примесей

Уже неоднократно упоминалось о том, что в сплав добавляются посторонние примеси, которые значительно влияют на конечные характеристики стального изделия или его механические свойства. К примеру, чтобы достигнуть особо качественного состава, необходимо добавить 0,0020% серы в сплав. Таким образом, внешняя оболочка укрепиться в несколько раз. Придание термообработке позволит в разы усилить результат.

Бром, никель, молибден увеличивают сопротивляемость к коррозии, о чем дальше и пойдет речь.

Устойчивость к коррозии

Это заключительный аспект классификации стали. Применение мы рассматривали несколько выше (маркировка стали). Этот сплав стал по-настоящему популярен благодаря высокой устойчивости к природному фактору – разложению, посредством воздействия на железо ржавчины.

Углерод препятствует распространению ржавчины, но не способен полностью остановить этот процесс. Поэтому, в целях увеличения эксплуатационного срока, была разработана нержавеющая сталь. Но это не единственная разновидность стали, способная долгое время выдерживать агрессивное действие коррозии. Особо качественный сплав имеет аналогичные свойства, за счет нахождения в составе серы. Мягкие сплавы в течение нескольких лет могут быть разрушены коррозией, если при строительстве будут размещены в неподобающих условиях.

В заключение можно добавить, что любому строителю необходимо овладеть терминологическим языком маркировки. В последние несколько лет, изготовители металлопрокатной продукции и вся металлургическая отрасль в целом использует довольно обширные обозначения, которые могут рассказать о свойствах, прочности, характеристике и даже сфере применения стали.

Источник: https://SoproMats.ru/materialyi/metallyi/stal/

Коррозионностойкая сталь. Марки стали: ГОСТ. Нержавеющая сталь — цена

Ежегодно из-за коррозии пропадает очень много металла. Однако ещё больший ущерб наносит выход из строя металлических изделий в результате коррозионного воздействия. Затраты, необходимые для замены деталей либо текущего ремонта приборов, автомобилей, морских и речных судов, аппаратуры, применяемой в химическом производстве, во много раз превышают стоимость материала, пошедшего на их изготовление.

Значительными бывают и потери косвенные. К таковым можно отнести, например, утечку газа или нефти из поврежденных коррозией трубопроводов, порчу продуктов питания, разрушение строительных конструкций и многое другое. Поэтому борьба с коррозией металла имеет первостепенное значение.

Почему происходит разрушение металлических материалов?

Прежде чем перейти к вопросу о том, что такое коррозионностойкая сталь, давайте разберемся с понятием коррозии и сутью данного процесса.

В переводе с латинского corroder – разъедание. Медленное самопроизвольное разрушение металлов и сплавов на их основе, происходящее под химическим воздействием окружающей среды, именуется коррозией. Причиной такого разрушения является химическое взаимодействие (окислительно-восстановительные реакции) металлических материалов с газообразной либо жидкой средой, в которой они находятся.

Что такое коррозионностойкие стали и сплавы?

Изделия из нержавеющей и жаропрочной стали либо их сплавов предназначены для работы в агрессивных средах при высоких или обычных температурах. Поэтому основное требование, предъявляемое к материалам этой группы – жаростойкость (сопротивление воздействию газовой среды либо пара высоких температур) или коррозионная стойкость (наличие способности эффективно противостоять воздействию агрессивных факторов при обычной температуре).

Коррозионная стойкость свойственна металлическим изделиям, на поверхности которых в агрессивной среде образуется прочная пассивирующая пленка, препятствующая проникновению в более глубокие слои металла и взаимодействию с ними агрессивного вещества.

Иными словами, коррозионностойкая сталь – это сталь, обладающая стойкостью к воздействию межкристаллитной, химической, электрохимической и иной коррозии.

Химический состав

Свойства металла определяются его химическим составом. При содержании хрома 12-13 % сталь становится нержавеющей, то есть устойчивой в атмосфере и химических средах. Увеличение содержания хрома до 28-30 % делает её устойчивой в агрессивных средах.

В число других элементов, применяемых для легирования, входят марганец, алюминий, титан, никель. Наиболее широкое применение получили сплавы, в составе которых среднее содержание никеля составляет 10 %, хрома — 18 %, углерода — от 0,08 или 0,12 %, титана — 1 % (12Х18Н10Т – сталь коррозионностойкая, ГОСТ 5632).

Классификация по типу микроструктуры: аустенитный класс нержавеющей стали

Сопротивляемость этого класса коррозионному воздействию увеличивается за счет элементов легирования никеля (от 5 до 15 %) и хрома (от 15 до 20 %). Аустенитные сплавы нечувствительны к межкристаллитной коррозии при условии, что содержание в них углерода будет меньшим, чем предел его растворимости в аустените (0,02-0,03 % и менее). Немагнитны, хорошо подвергаются сварке, холодной и горячей деформации. Обладают отличной технологичностью. Это лучшая сталь для изготовления элементов крепежа, сварных конструкций и применения в различных отраслях промышленности.

Мартенситный класс

Нержавеющие стали, входящие в мартенситный класс, могут быть магнитными и имеют более высокие — в сравнении с аустенитными — показатели максимальной твердости. Упрочнение достигается путем закалки и отпуска. Хорошо подходят для производства изделий, предназначенных для использования в средах средней и слабой интенсивности (например, ряда изделий пищевой промышленности или производства лезвий для бритвенных приборов).

Ферритный класс

При высокой коррозионной стойкости свойства этих марок сходны с низкоуглеродистой сталью. Среднее содержание хрома составляет 11-17 %. Используются в производстве бытовой техники, элементов архитектурного декора интерьера, кухонной утвари.

Аустенитно-ферритный класс

Коррозионностойкие нержавеющие стали данного класса отличаются сниженным содержанием никеля и высоким показателем содержания хрома (от 21 до 28 %). В качестве дополнительных легирующих элементов выступают ниобий, титан, медь. После проведения термической обработки соотношение феррита и аустенита — примерно один к одному.

По прочности аустенитно-ферритные стали превышают аустенитные в два раза. При этом они пластичны, хорошо противостоят ударным нагрузкам, имеют низкий уровень коррозионного растрескивания и высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии. Рекомендованы для использования в строительстве, обрабатывающей промышленности, для изготовления изделий, которые будут контактировать с морской водой.

Аустенитно-мартенситный класс

хрома от 12 до 18 %, никеля — от 3,7 до 7,5 %. Дополнительные элементы – хром и алюминий. Упрочняются путем закалки (t > 975 °С) и последующего отпуска (t = 450-500 °С). Аустенитно-мартенситные нержавеющие стали хорошо свариваются и имеют высокие механические свойства.

Нержавеющая сталь: цена (факторы, влияющие на формирование)

В состав устойчивых к коррозии металлов входят дорогостоящие легирующие элементы, такие как хром, никель, титан, молибден. Их стоимость является определяющей при ценообразовании. Поскольку другие марки (углеродистые, конструкционные, шарикоподшипниковые, инструментальные и т. д.) содержат перечисленные элементы в гораздо меньших количествах, то в сравнении с ними стоимость коррозионностойких сталей всегда более высокая. Однако цена может меняться в зависимости от конъюнктуры рынка и затрат, требуемых на производство нержавейки.

Механические свойства

Марки коррозионностойких сталей должны иметь механические свойства, отвечающие требованиям установленных стандартов на изготовление. К ним относятся:

  • максимальная твердость по шкале Бринеля (HB);
  • относительное удлинение (%);
  • предел текучести (H/мм2);
  • сопротивление на разрыв (H/мм2).

После производства каждая партия (плавка) товарной продукции проверяется на соответствие механических свойств и микроструктуры марки стали ГОСТу. Результаты лабораторного исследования образцов указываются в сертификате на изготовление.

Система обозначений марок стали

В различных странах мира выпускается обширный сортамент сплавов и сталей. При этом пока не существует единой международной системы их маркировки.

В Соединенных Штатах Америки действует сразу несколько систем обозначения. Такое положение, обусловленное наличием большого числа организаций по стандартизации (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), создает определенные трудности для партнеров, контрагентов и заказчиков металлопродукции американских производителей из других стран.

В Японии стали маркируются буквами и цифрами, указывающим на их группу (низколегированные, высоколегированные, сплавы специального назначения, среднелегированные, качественные, высококачественные и др.), порядковый номер в ней и свойства металла.

В странах Европейского Союза обозначения регламентирует стандарт EN 100 27, определяющий порядок, согласно которому присваивается наименование и порядковый номер.

В Российской Федерации действует разработанная во времена Советского Союза буквенно-цифровая система, в соответствии с которой и обозначаются марки стали. ГОСТ предписывает указывать каждый легирующий химический элемент, входящий в состав металла, прописной русской буквой.

Для марганца это Г, кремния – С, хрома – Х, никеля – Н, молибдена – М, вольфрама – В, ванадия – Ф, титана – Т, алюминия – Ю, ниобия – Б, кобальта – К, циркония – Ц, бора – Р.

Цифры, следующие за буквой, указывают содержание легирующих элементов в процентах. Если в составе стали содержится меньше 1 % легирующего элемента, то цифра не проставляется, при содержании от 1 до 2 % после буквы ставят 1. Указанное в начале марки двузначное число необходимо для обозначения среднего содержания углерода в сотых долях процента в пределах марочного состава.

Сортамент продукции, выпускаемой из нержавейки

Коррозионностойкая сталь используется для производства следующей продукции:

  • термически обработанных травленых и полированных листов;
  • термически обработанных нетравленых листов;
  • термически необработанных и нетравленых листов;
  • тепло-, холодно- и горячедеформированных бесшовных труб;
  • стальных горячекатаных полос общего назначения;
  • калиброванных шестигранников;
  • кругов нержавеющих;
  • проволоки нержавеющей (термически обработанной и холоднотянутой);
  • отливок со специальными свойствами;
  • поковок;
  • иных видов, на которые разработаны ГОСТы и технические указания (ТУ).

Область применения

Являясь одним из лучших образцов прочности, эстетичности, стойкости к воздействию разрушительной силы коррозии и высоких температур, пригодности к вторичному использованию и долговечности эксплуатации, обладая отвечающим всем санитарно-гигиеническим требованиям отличным качеством обработки поверхности, коррозионностойкая сталь широко применяется практически во всех сферах хозяйственно-экономической деятельности.

Нержавейка пользуется высоким спросом в нефтехимической, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности, в строительной отрасли, электроэнергетике, судостроении и транспортном машиностроении, в сферах приборостроения и охраны окружающей среды.

Читайте также  Как расплавить сталь в домашних условиях

Эффективность и долговечность изделий, изготовленных из нержавеющей стали, определяется правильным выбором её класса и марки, пониманием физико-химических свойств и строения микроструктуры. Используя металлы, устойчивые к разрушительному воздействию коррозии, в точном соответствии с их свойствами, мы получаем возможность воспользоваться всеми неоспоримыми преимуществами современных технологий.

Источник: http://fb.ru/article/148579/korrozionnostoykaya-stal-marki-stali-gost-nerjaveyuschaya-stal---tsena

Нержавеющая сталь: виды и применение

В наше время такой материал, как нержавеющая сталь или нержавейка – это уже не редкость. Изобретена она была в 1913 году английским металлургом по имени Гарри Бреарли. В то время его открытие стало настоящим прорывом в сфере металлургии, так как отрывало новые возможности и перспективы. Однако мало кто и сейчас знает, что на самом деле представляет собой этот материал. Если говорить научным языком, то нержавеющая сталь – это сплав стали с довольно высоким содержанием хрома. Такой метал отлично противостоит коррозии, то есть обладает свойствами не ржаветь.

Именно за счет хрома нержавейка прекрасно сопротивляется коррозийным процессам. Если процентное содержание данного элемента составляет меньше двенадцати процентов, то такой материал используют в слабоагрессивной среде. Более семнадцати процентов – это уже материал с приличной стойкостью. Конечно, содержание хрома может быть и выше, что делает материал еще более надежным.

Помимо хрома, нержавеющая сталь содержит и другие химические элементы. Чаще всего ими являются молибден, никель и азот. Так, за счет никеля металл получается пластичным и вязким. Кроме того, сплавы с повышенным содержанием этого элемента применяют в агрессивной среде. Агрессивное воздействие выдерживают медь и кремний, которые тоже добавляют в сплав при приготовлении нержавеющей стали.

Хорошая сопротивляемость коррозии обеспечивается оксидной пленкой, которая имеется на поверхности готовой стали. Пленка выделяется самопроизвольно из-за окислительных процессов при контакте с воздухом. Если слой этот будет поврежден, то он самостоятельно восстановится.

Многие считают, что нержавеющая сталь – это дорогостоящий материал. Но если сравнивать стоимость со сроком эксплуатации материала и его стойкостью к негативному воздействию окружающей среды, то расходы окажутся минимальными. Металлоизделия из нержавеющей стали вы можете выбрать и приобрести в интернет-магазине «Бсм-Металл».

В наше время существует более 250 марок нержавейки. И каждая марка имеет свои уникальные свойства. Поговорим об этом более подробно.

Преимущества материала и его уникальные свойства

У нержавеющей стали масса преимуществ. Начнем с того, что срок ее службы составляет не менее тридцати лет без каких-либо изменений внешнего вида. Кроме того, материал отлично сопротивляется коррозийным процессам, имеет хорошую прочность и износостойкость. Изделия из нержавейки не требуют окрашивания и имеют красивый внешний вид. Описываемый материал прекрасно сочетается со стеклом, камнем, мрамором, гранитом, кирпичом, бетоном, деревом, пластиком и другими видами металлов.

В процессе эксплуатации изделия из нержавеющей стали не нуждаются в особом уходе. Их поверхность не покрывается царапинами, а если она матовая или сатиновая, то на ней будут незаметны и отпечатки пальцев. При этом обрабатывать материал и изготавливать из него что-либо очень просто.

Ко всему прочему нержавейка является жаропрочным материалом с высокими гигиеническими свойствами. На поверхности материала отсутствуют поры и трещины, что не даст развиваться бактериям. Данный вид стали абсолютно нейтрален и не несет опасности для окружающей среды. При желании его можно полностью переработать.

Об уникальных свойствах

Помимо того, что нержавеющая сталь обладает антикоррозийными свойствами, она имеет еще целый ряд свойств, которые заслуживают внимания:

  • привлекательный внешний вид за счет характерного блеска готовых изделий;
  • сочетаемость с разными материалами – об этом мы уже упоминали выше;
  • повышенная прочность, что обеспечивается содержанием железосплава углерода;
  • нетоксичность – это важно не только для окружающей среды, но и для людей, контактирующих с изделием из нержавейки;
  • обрабатываемость – нержавейка легко поддается формовке, резке, шлифовке и сварке.

Ввиду всего, что было перечислено, совсем не удивительно, что нержавеющая сталь пользуется большой популярностью среди строителей, дизайнеров и архитекторов.

Классификация материала и его маркировка

Итак, марок нержавеющей стали существует очень много. Все они отличаются по химическим и физико-химическим свойствам. Также материал классифицируется по типу внутренней структуры, которая обуславливает эксплуатационные характеристики материала.

Ввиду этого нержавейку можно разделить на несколько классовых групп:

  1. Ферритные хромистые стали, которые содержат около двадцати процентов хрома – отличаются хорошей стойкостью к атмосферному и химическому воздействию. При этом у материала сохраняются магнитные свойства. Чаще всего такую сталь применяют в тяжелой промышленности для изготовления труб, котлов и элементов отопительных систем. Также такой металл активно используется в быту.
  2. Аустенитные хромо-никелевые стали, содержащие восемь процентов никеля – являются наиболее востребованными. Все из-за того, что обладают универсальными и высокими эксплуатационными свойствами: коррозийная стойкость, прочность, пластичность, пригодность к сварке и отсутствие магнитичности.
  3. Мартенситные и феррито-мартенситные стали, которые содержат около тринадцати процентов хрома – являются самыми недорогими сплавами, имеющими игольчатую углеродную структуру. Материал обладает высокой износостойкостью, прочностью, термоустойчивостью. В плане антикоррозийных свойств относится к средним материалам.
  4. Комбинированные аустенитно-мартенситные и аустенитно-ферритные стали – отличаются тем, что сочетают в себе лучшие характеристики обоих сплавов.
  5. Ферро-аустенитная сталь, которая также известна как дуплексная – имеет два типа кристаллической решетки. Содержит около восьми процентов никеля и чуть менее тридцати процентов хрома. Металл отличается прочностью и гибкостью. Его часто используют в целлюлозно-бумажной промышленности и нефтехимической. Кроме того, этот сплав активно применяется в судостроительстве.

Учитывая конкретные задачи и условия использования, особенностей структуры того или иного класса нержавеющей стали, следует подбирать металл наиболее подходящего сорта.

Нержавеющая сталь делится на несколько классов еще по нескольким параметрам. Так, по типу поверхности они делятся на следующие группы:

  • шлифованная сталь – сатиновая или матовая;
  • полированная сталь – с зеркальной поверхностью;
  • декоративная сталь – текстурная, с травленым рисунком, цветная.

Учитывая такое разнообразие классов и типов, можно с уверенностью сказать, что нержавеющая сталь – это универсальный материал. С его помощью можно реализовать самые разные задумки.

Расшифровка маркирования

Маркировка нержавеющей стали имеет вид букв и цифр. Первым, как правило, идет двухзначное число. Оно обозначает количество углерода в сотых долях. После идут буквы русского алфавита, которые обозначают определенный элемент:

  • х – хром;
  • н – никель;
  • т – титан;
  • в – вольфрам;
  • г – марганец;
  • м – молибден;
  • д – медь.

После букв идет другое число. Оно обозначает количество легирующего элемента в нержавеющей стали, которое обычно округляется до целого процента. Если такая цифра отсутствует, то добавки в сплаве содержится не более полутора процентов.

Стоит отметить, что содержание того или иного дополнительного элемента в сплаве нержавеющей стали придает ей определенные свойства. Так, хром придает металлу твердости, а молибден и титан делают его более прочным. никеля делает нержавеющую сталь не только прочной, но и пластичной. Что касается марганца, то за счет этого элемента металл становится твердым и износостойким. При этом он хорошо противостоит механическому воздействию.

О применении

Нержавеющая сталь используется во всех сферах жизнедеятельности человека. Однако наиболее часто ее используют в таких направлениях, как:

  • машиностороение, станкостроение, автомобилестроение и другие промышленные цели;
  • изготовление элементов для самолетов и космических аппаратов;
  • химическая промышленность, нефтепереработка и иные цели, когда сталь подвергается активному агрессивному воздействию, давлению и высоким температурам;
  • целлюлозно-бумажная промышленность;
  • сфера энергетики, когда требуются изделия из высоколегированных нержавеющих сталей;
  • пищевая промышленность, медицина и здравоохранение;
  • строительство, архитектура и дизайн.

Также из нержавейки изготавливают самые разные предметы, которые широко используются в быту. Этот материал нашел свое применение и в сфере изготовления бытовой техники.

Конечно, изначально нержавеющая сталь использовалась только на производстве. После этого ее стали применять в архитектурном строительстве, для отделки жилых домов и интерьеров, для производства мебели и аксессуаров. Все потому, что материал отличается практичностью и функциональностью. При этом нержавейка – это благородный материал. Ее использовали для строительства крупнейших торговых центров по всему миру.

За счет того, что нержавеющая сталь прекрасно сочетается с другими строительными материалами, это позволяет одновременно решить эстетические и функциональные задачи. Такая отличительная черта материала обеспечивает широкие возможности для архитекторов и дизайнеров.

Поэтому в наше время конструкции из нержавеющей стали встречаются повсеместно – в виде архитектурных элементов, витрин, рекламных баннеров, фонтанов, скульптурных композиций и так далее. Кроме того, нержавейка отлично подходит в качестве кровельного материала.

Из нее делают конструкции и оборудование для саун, бассейнов, ванных комнат и кухонь.

Напоследок добавим, что нержавеющую сталь сейчас активно применяют для изготовления посуды. Конечно, для этого она должна отвечать гигиеническим требованиям и ГОСТу.

Об эксплуатации материала

Что касается вопроса эксплуатации нержавеющей стали, то здесь важно правильно подобрать марки материала. В любом случае перед тем, как установить уже готовое изделие, не стоит снимать с металлической поверхности защитную пленку. Если же нужно очистить стальную поверхность, то для этого подойдет обычная теплая вода и слабощелочные средства для чистки – это может быть обычное мыло, к примеру.

Также для очистки поверхности стального изделия разрешено использовать разного рода растворители, которые не содержат хлор. Хлориды могут серьезно повредить конструкции из нержавейки. После обработки поверхность обязательно нужно ополоснуть чистой водой. А вот абразивные губки с содержанием железа и абразивные моющие средства для чистки стальных поверхностей не подходят. Хотя и считается, что нержавеющая сталь не боится царапин, они могут серьезно повредить материал.

Конструктивные элементы зданий, которые не очищаются естественным образом, то есть дождем, необходимо мыть не реже одного раза в год. Если же элементы постоянно контактируют с водой, то их следует чистить ежедневно.

. Нержавеющая сталь и сорта стали

Источник: http://www.gvozdem.ru/remont-stroyka/nerzhaveyushchaya-stal-vidy-klassifikatsiya-primenenie/

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: