Предел текучести нержавеющей стали

Характеристики нержавейки

Содержание статьи

  • Свойства
    • Таблица технических характеристик
  • Преимущества
  • Виды

В современном мире нержавейка является незаменимым материалом при производстве разных разновидностей изделий. Она применяется в пищевой, медицинской, металлургической и военной промышленности.

Свойства нержавейки

Сегодня такой материала, как нержавейка является достаточно популярным при производстве многих изделий промышленного и бытового назначения. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который производится из стали с добавлением отдельных примесей, которые замедляют или делают процесс образования коррозии на металле невозможным.

Основным достоинством нержавеющей стали является то, что она обладает высоким уровнем устойчивости к появлению ржавчины.

В зависимости от добавленных к стали элементов нержавейка может обладать разными внешними качествами и свойствами. Если каких-либо примесей будет больше или меньше, то процесс коррозии либо будет вообще невозможен, либо он появится спустя длительное время использования предметов, созданных из данного материала.

Нержавеющая сталь применяется для производства промышленного и бытового оборудования, посуды и многих других вещей, которые сталкиваются с влиянием агрессивной среды.

На промышленных предприятиях нержавейку получают путем добавления к стали таких элементов, как:

  • медь,
  • никель,
  • хром,
  • марганец.

В зависимости от того, какие виды стали производятся, определяется количество тех или иных элементов в нержавейке. Благодаря данным веществам сталь меняет свои физические и химические свойства, что позволяет использовать этот, материал для изготовления разного рода продукции.

Все добавляемые к стали элементы влияют на ее качества. Для того чтобы получить материал, устойчивый к появлению коррозии и обладающий высоким уровнем прочности, добавляется:

  • молибден,
  • марганец,
  • титан,
  • никель.

В стали также не обойтись и без таких элементов, как

  • марганец,
  • фосфор,
  • сера,
  • кремний,

которые являются частью железной руды. Они являются верными спутниками этого материала для производства нержавейки. На ее качества они практически не влияют.

Нержавейка сама по себе является уникальным материалом. Она не только обладает рядом преимуществ, но и отличными внешними качествами. Ее сияющая поверхность позволяет использовать этот материал в качестве декоративной отделки зданий и ограждений. Нержавеющая сталь чаще всего становится основной для создания перил для лестниц.

Таблица. Технические характеристики нержавейки.

Сталь хромоникелевая Хромистая никелевая молибденовая Жароупорная Хромистая
Тип ASTM (AISI) 304 304L 321 316 316L 316 Ti 310S 430
Удельный вес (гр/см) 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,7
Структура Аустенитная Ферритная
Способность электрического

Преимущества нержавейки

Главные преимущества, которые дает использование нержавеющей стали:

  • Изделия приобретают прочность. Они становятся более надежными и могут прослужить длительное время, которое составляет более десяти лет.
  • Жаропрочность. Изделия могут выдерживать перепады температур и приобретают устойчивости к высоким температурам.
  • Изделия становятся устойчивыми к любым условиям окружающей среды.
  • Изделия производятся из экологически чистого материала.
  • Изделия получаются привлекательными с точки зрения внешних характеристик.
  • Изделия не подвергаются образованию ржавчины и налета.

В целом можно отметить, что применение нержавеющей стали при производстве разнообразных видов изделий является эффективным способом получения качественной продукции, которая способна прослужить долгие годы.

Виды нержавейки

На современных промышленных предприятиях производится большое многообразие вариантов нержавейки. Все они обладают различными физическими и химическими характеристиками, которые следует учитывать при выборе продукции для производства тех или иных изделий.

Практически в каждом аспекте человеческой жизнедеятельности невозможно обойтись без нержавеющей стали. Из нее производятся разные виды изделий, которые применяются не только на промышленных предприятиях или в медицине, но в быту. Электроника, посуда, медицинские инструменты, приборы для домашнего использования, оружие и многое другое производится из разных видов стали. Главным образом используются для таких целей аустенитные виды стали.

Все есть несколько видов стали, которые представлены следующими вариантами:

  • Аустенитные стали. Они состоят из самой стали с добавлением примерно 20 процентов хрома, 4.5 процентов никеля.
  • Дуплексные стали состоят из 25 процентов хрома, полутора процентов никеля и в некоторые марки добавляется азот в небольшом количестве.
  • Ферритные стали характеризуются содержанием хрома до 29 процентов.
  • Мартенситные стали содержат до 13 процентов хрома и до 4 процентов никеля.
  • Иные виды сталей характеризуются тем, что в них добавляется меньшее количество хрома и никеля. Однако в них есть множество примесей разных элементов.

Внимание: При производстве нержавейки необходимо использовать согласно стандартам качества не менее 10.5 процентов хрома.

В нашей стране на производственных предприятиях используется преимущественно аустентичная сталь, которая представлена несколькими марками трехсотой и четырехсотой серий.

Статьи по теме

Легированная сталь

В современном мире имеется большое количество разновидностей стали. Это один из самых востребованных материалов, который используется практически во всех отраслях промышленности.

Марки нержавеющей стали

В начале прошлого столетия специалистам в области металлургической промышленности удалось заметить, что взаимодействие хрома и кислорода является лучше, чем с железом.

Свойства нержавеющей стали – эксплуатационные и технические достоинства

Особые свойства нержавеющей стали обуславливают ее активное использование в самых разнообразных отраслях промышленности и в быту. К достоинствам нержавейки относят повышенную прочность, небольшой удельный вес и теплопроводность, отличное сопротивление коррозии и качественную свариваемость.

1 Категории нержавейки – сталь бывает разной

Нержавеющие сплавы принято подразделять на пять типов в зависимости от микроструктуры сплавов. С этой точки зрения они могут быть:

  • ферритными;
  • аустенитными;
  • дуплексными;
  • жаропрочными;
  • мартенситными.

Самыми распространенными являются аустенитные виды нержавейки. Они практически не окисляются в процессе эксплуатации, имеют высокие технические и эксплуатационные характеристики (хорошая вязкость, пластичность, устойчивость к химическим воздействиям, небольшой удельный вес и коэффициент текучести). Подобные свойства обеспечиваются введением в состав аустенитной нержавейки 10–20 % никеля и примерно 23 % хрома.

Стали с ферритной микроструктурой демонстрируют уникальные характеристики при эксплуатации в агрессивных средах.

Они имеют высокую стойкость к коррозии при повышенных температурах, малый предел текучести и особые магнитные свойства (магнитную проницаемость). В таких сплавах хрома содержится не более 17 %. Магнитные разновидности нержавейки редко используются для производства бытовых изделий. Чаще они применяются в промышленности для изготовления разнообразных конструкций.

Реже применяются мартенситные стали. Их проницаемость (магнитная) ниже, а ключевые технические достоинства следующие:

  • небольшой коэффициент пластичности;
  • хорошее удельное сопротивление на разрыв и свариваемость;
  • высокая прочность и твердость;
  • малый вес.

Жаропрочные и дуплексные сплавы используются для особых целей. Их магнитные характеристики (проницаемость) минимальные, зато они демонстрируют уникальную прочность и сопротивление коррозии при эксплуатации в высокотемпературных и хлорсодержащих средах. Поэтому подобные стали активно применяются для выпуска изделий химической и пищевой промышленности.

2 Технические показатели – самые главные цифры

Удельный вес аустенитных и жаропрочных сплавов равняется 7,95 гр/см, ферритных и других – 7,7, коэффициент электросопротивления – 0,72–0,9 для всех сталей, кроме ферритных. Электрическое сопротивление последних составляет 0,6. Коэффициент твердости нержавеющих сплавов следующий:

  • По шкале Роквелла – 70–88 единиц для жаростойких и аустенитных сталей, 75–88 для ферритных.
  • По шкале Бринелля – 120–190 (аустенитные), 135–180 (магнитные) и 145–210 (жаропрочные).

Предел прочности нержавеющих сплавов с аустенитной микроструктурой варьируется от 500 до 690 Н/мм 2 . Все зависит от конкретной марки стали. А вот прочностной предел ферритных сплавов обычно выше – до 900 Н/мм 2 . Другие характеристики рассматриваемых сталей:

  • предел упругости – 195–400 Н/мм 2 ;
  • вязкость (ударная) – 120–160Дж/см 2 (для ферритных композиций – не более 50);
  • температура появления окалины – 840–1120 °С;
  • магнитная проницаемость ферритных сплавов – 1,008 единиц (при комнатной температуре).

Предел текучести большинства марок нержавеющих сталей за минуту равняется около 205 МПа. Эта величина справедлива для всех категорий сплавов за исключением ферритных. Показатель текучести последних обычно ниже на 10–20 МПа.

Еще одна важная характеристика рассматриваемых коррозионностойких сплавов – их теплопроводность. Под ней понимают возможность материала пропускать через себя тепловую энергию (передавать ее). Теплопроводность нержавейки равняется 16–20 Вт/м*К. Это очень малый показатель. Для сравнения скажем, что теплопроводность алюминия находится на уровне 200, а меди – 400 Вт/м*К.

3 Свариваемость нержавейки – прочные соединения

Сварка рассматриваемых сплавов производится по таким методикам:

  • аргонодуговая с помощью TIG-электродов (содержат вольфрам);
  • ручная дуговая;
  • полуавтоматическая.

Лучше всего свариваются аустенитные марки нержавеющей стали. А вот сварные соединения ферритных сталей получаются более хрупкими. Это стоит учитывать при обработке таких сплавов. Важный момент! Сварка всех видов нержавейки должна осуществляться после предварительного подогрева стальных изделий. Обычно достаточно нагреть их до 150–160°.

Ручная дуговая сварка нержавеющих сплавов выполняется двумя типами электродов: с рутиловым покрытием; с основным (карбонаты магния и кальция) покрытием. Во втором случае операция ведется исключительно на обратной полярности и постоянном токе. Полуавтоматический процесс рекомендован для сварки больших по толщине листов нержавейки. А вот аргонодуговая сварка обычно применяется для соединения тонких коррозионностойких изделий.

Что такое нержавеющая сталь? [ Часть 2]

Нержавейка или нержавеющая сталь — это прочный металл, легированная сталь, отличающийся качеством высокой стойкости к коррозии. Устойчивость к коррозии в атмосфере и агрессивных средах, воздействию различных температур обеспечивают легирующие элементы, входящие в состав этого металла. Давайте рассмотрит некоторые важные особенности нержавеющей стали.

Предел текучести

В зависимости от марки нержавеющая сталь может обладать высокой прочностью и низким удлинением или низкой прочностью и высоким удлинением. По пределу текучести они очень хорошо уступают углеродистым сталям.

Прочность при высоких температурах

Нержавеющая сталь сравнительно лучше других углеродистых сталей работает при более высоких температурах. Она показывает лучшую огнестойкость благодаря высокому коэффициенту сохранения прочности при повышенных температурах (выше 500° C). Она также имеет лучший коэффициент сохранения жесткости, чем углеродистая сталь при температуре выше 300 ° C.

Предел прочности

Что касается прочности на разрыв , нержавеющая сталь превосходит такие материалы, как алюминий, латунь и низкоуглеродистая сталь.

Самый высокий предел прочности наблюдается у дисперсионно-твердеющих и мартенситных марок. Эти марки могут иметь предел прочности на разрыв, который в два раза больше, чем у широко распространенных марок 304 и 316. В частности, дуплексная сталь имеет высокое соотношение прочности и пластичности.

Криогенная стойкость

Некоторые марки нержавеющей стали отлично справляются с работой в более широком диапазоне температур. Аустенитные стали демонстрируют исключительную вязкость и повышенную прочность на разрыв при отрицательных температурах. Это расширяет сферу их использования, значительно открывая новые возможности для современных приложений.

С другой стороны, ферритные, мартенситные и дисперсионно-твердые марки не так хороши при криогенных температурах, поскольку их ударная вязкость падает при понижении температуры.

Пластичность

Пластичность различных марок нержавеющей стали может существенно отличаться. Некоторые марки обладают высокой пластичностью, что позволяет использовать сложные процессы глубокой вытяжки.

Более высокая скорость упрочнения

Это свойство относится к способности металла увеличивать свою прочность за счет процессов холодной обработки. Нержавеющая сталь может быть подвергнута отжигу и холодной обработке, чтобы довести ее прочность до желаемого уровня.

Это означает, что одну и ту же марку стали можно использовать в различных областях, изменяя ее прочность. Например, одну и ту же сталь можно использовать в качестве пружины или гнущейся проволоки путем отжига и холодной обработки.

Электропроводность и магнетизм

Источник: Matweb

Как и все металлы, нержавеющая сталь проводит электричество. Однако, как и у всех сталей, эта проводимость чрезвычайно мала.

В отраслях, где высоки гигиенические стандарты или электроприборы могут подвергаться воздействию коррозионной или влажной среды, для защиты используются корпуса из нержавеющей стали.

Аустенитные нержавеющие стали немагнитны, однако холодная обработка может использоваться для создания магнитных свойств некоторых марок. Все остальные типы обладают магнитными свойствами.

Химические свойства нержавеющей стали

Химические свойства делают этот материал особенным и придают ему уникальность.

Высокая стойкость к окислению

Это отличительное свойство нержавеющей стали обеспечивает ее многочисленные уникальные применения в промышленности. Высокая стойкость к окислению — результат наличия хрома в нержавеющей стали. В некоторых сортах процентное содержание хрома может доходить до 26%.

Другие металлы могут быть защищены покрытиями и антикоррозийными красками, но как только они стираются, начинается коррозия. В случае нержавеющей стали любое удаление естественного покрытия оксида хрома из-за повреждения поверхности сопровождается образованием нового покрытия на открытой поверхности, которое предотвращает коррозию.

Биологическая инертность

Нержавеющая сталь биологически инертна, что делает ее логичным выбором для медицинского оборудования, такого как хирургические инструменты, травматические винты и пластины. Это свойство также делает его идеальным металлом для изготовления столовых приборов и кухонной техники.

Устойчивость к кислотам, щелочам и органическим материалам

Нержавеющая сталь устойчива к воздействию широкого спектра соединений. Она устойчива к кислотам, щелочам, а также к органическим соединениям. Устойчивость к кислотам различается для разных марок. Некоторые сорта могут противостоять высококонцентрированным кислотам, в то время как другие могут быть устойчивы только к низким концентрациям.

Подобная инертность наблюдается с щелочными и органическими соединениями. Это делает нержавеющую сталь очень подходящим материалом для использования в химической промышленности при хранении, транспортировке и других процессах.

Нержавеющая сталь также легко противостоит воздействию влаги, солей, серы, углекислого газа и хлоридов. Это помогает ему выжить в нескольких суровых условиях в течение более длительного периода, чем большинство других металлов.

Прочие свойства

Важные свойства не ограничиваются только механическими и химическими свойствами. В приведенном ниже списке есть и другие, которые пригодятся для различных областей промышленности.

Возможность вторичной переработки

Как уже упоминалось, нержавеющая сталь может быть переработана для производства новых изделий. Это снижает нагрузку на окружающую среду, поскольку для производства стали требуется меньше сырья, а также уменьшает образование отходов.

Ее небиоразлагаемая природа также предотвращает загрязнение ресурсов, поскольку она не разлагается и не просачивается в почву или водоемы.

Легко обрабатывается

Нержавеющая сталь хорошо поддается механической обработке, что позволяет дизайнеру создавать изделия сложной формы. Лазерная резка нержавеющей стали, обработка на станках с ЧПУ, гибка и т.д. доступны без специального оборудования.

Чистота

Изделия из нержавеющей стали легко чистить с помощью бытовых нетоксичных средств, таких как стиральный порошок, мыло или чистящие жидкости. Это позволяет им долго сохранять новый вид, увеличивая срок службы.

Это в конечном итоге снижает потери и делает первоначальную относительно дорогую покупку окупаемой в долгосрочной перспективе.

Эстетическая привлекательность

Изделия из нержавеющей стали имеют яркий блеск, что делает их идеальным выбором для открытых поверхностей. Доступен широкий выбор вариантов отделки — от яркого до матового. Она может быть матовой, гравированной, рельефной или тонированной.

Легирующие элементы

Что касается нержавеющей стали, на выбор предлагается большое количество марок. В зависимости от добавляемого легирующего элемента свойства могут значительно различаться. Все сводится к требованиям, предъявляемым к конкретной области применения.

Посмотрим, какие легирующие элементы можно добавлять и как они влияют на конечный продукт.

Хром является основным легирующим элементом нержавеющей стали. Это придает стали свойство быть «нержавеющей». Пассивный слой оксида хрома наряду с защитой поверхности также блокирует диффузию кислорода в металл, защищая внутреннюю структуру металла от коррозии.

Ионы оксида хрома также похожи по размеру на молекулы стали, что приводит к прочной связи между ними. Это позволяет ионам оксида оставаться прочно прикрепленными к поверхности при нормальных рабочих условиях.

Чтобы сталь была «нержавеющей», необходимо минимум 10,5%. Однако добавление еще большего количества хрома является обычным явлением для повышения коррозионной стойкости.

Хром также действует как стабилизатор феррита, вызывая образование микроструктуры феррита в сплаве.

Никель

Никель добавляется для дальнейшего повышения коррозионной стойкости. Он также является стабилизатором аустенита, стимулируя образование аустенита.

Добавление 8-9% никеля позволяет получить полностью аустенитную структуру, которая обеспечивает отличные сварочные свойства. Дальнейшее увеличение процентного содержания никеля приводит к улучшению свойств обрабатываемости и коррозионной стойкости.

Медь также действует как стабилизатор аустенита и улучшает свойства коррозионной стойкости и упрочнения.

Ее добавление позволяет получить изделия из нержавеющей стали, пригодные для работы в холодных условиях, это особенно нужно для изготовления винтов и гвоздей.

Кремний

Добавление кремния улучшает стойкость нержавеющей стали к высококонцентрированным азотной и серной кислотам. Это также способствует образованию феррита и делает металл стойким к окислению.

Азот является стабилизатором аустенита и улучшает прочность и стойкость к локальной коррозии. Локальная коррозия относится к таким явлениям, как точечная коррозия, щелевая коррозия и межкристаллитная коррозия.

Молибден

Молибден и вольфрам улучшают общую и локальную коррозионную стойкость. Первый является стабилизатором феррита и, следовательно, при использовании в аустенитных сплавах должен быть уравновешен стабилизаторами аустенита для поддержания аустенитного состава.

Молибден также увеличивает жаропрочность при добавлении в мартенситную нержавеющую сталь. Добавление вольфрама к молибдену также улучшает упомянутые выше свойства.

Марганец

Марганец улучшает свойства прочности, ударной вязкости и закаливаемости нержавеющей стали. Добавление марганца помогает металлу лучше работать при горячей обработке.

Марганец также способствует растворению азота в нержавеющей стали и поэтому может быть добавлен для замены никеля в нержавеющей стали азотом.

Заключение

Нержавеющая сталь, помимо обычных свойств стали, обладает стойкостью к коррозии и нагреву. Она обладает всеми преимуществами стали, а также некоторыми собственными. Она не подвержена коррозии, лучше переносит суровые условия окружающей среды и имеет более длительный срок службы.

Однако не совсем верно, что она защищена от загрязнений. Во-первых, устойчивость к коррозии зависит от марки. Однако ненормальные окружающие условия, такие как низкий уровень кислорода, плохая циркуляция и высокая соленость, могут привести к необратимому образованию пятен.

Несмотря на вышеупомянутые риски, нержавеющая сталь является прекрасным материалом и оказывает очень положительное влияние на отрасль в целом. Из-за большого количества марок с разными свойствами всегда есть марка, которая идеально подходит для применения. Важно правильно выбрать сорт, чтобы обеспечить рентабельное вложение.

Предел текучести нержавеющей стали

Стойкость к коррозии является наиболее существенным свойством нержавеющей стали, которое обусловлено образованием на ее поверхности тонкого слоя оксидов, образующегося при воздействии содержащегося в воздухе кислорода или другого окисляющего агента и отличающегося непроницаемостью, прочностью, эластичностью, прозрачностью, инертностью, высокими адгезионными свойствами. Указанный слой в основном содержит хром, но присутствие в нем никеля, молибдена, азота, меди и других компонентов улучшает его свойства.
Нержавеющая сталь отличается высокой механической прочностью, ударопрочностью, теплостойкостью, хорошей свариваемостью, немагнитными свойствами.

Стержневая арматура из нержавеющей стали обычно используется в железобетоне, прочность которого превышает прочность железобетона с обычной стальной арматурой. Для изготовления стержневой арматуры используется нержавеющая сталь различных составов.
В 1995 г. в странах ЕС взамен национальных стандартов введен в действие европейский стандарт EN 10088 «Нержавеющая сталь», в котором представлены составы нержавеющей стали, предназначенной для изготовления ребристых арматурных стержней. Данные об этих составах приведены в табл.1.

Прочностные свойства нержавеющей стали, используемой для производства ребристых арматурных стержней, также регламентированы стандартом EN 10088 и представлены в табл. 2.

Стержневая арматура диаметром от 3 до 16 мм изготовляется из нержавеющей стали методом холодного проката или холодной вытяжки. Основные характеристики стержней, установленные стандартом EN 10088, приведены в табл. 3.

Таблица 1

Обозначение состава нержавеющей стали по стандарту EN 10088-3 Структура нержавеющей стали Максимальное содержание в стали углерода, % Содержание в стали хрома, % Содержание в стали никеля, % Содержание в стали молибдена, % Наличие других элементов
1.4003 ферритная 0,03 10,5-12,5 0,3-1,0
1.4301
1.4306
1,4311
1.4401
1,4404
1,4571
1.4429
аустенитная 0,07
0,03
0,03
0,07
0,03
0,08
0,03
17,0-19,5
18,0-20,0
17,0-19,5
16,5-18,5
16,5-18,
5
16,5-18,5
16,5-18,5
8,0-10,5
10,0-12,0
8,5-11,5
10,0-13,0
10,0-13,0
10,5-13,5
11,0-14,0



2,0-2,5
2,0-2,5
2,0-2,5
2,5-3,0


азот


титан
азот
1.4462
1.4501
аустенитно-ферритная 0,03
0,03
21,0-23,0
24,0-26,0
4,5-6,5
6,0-8,0
2,5-3,5
3,0-4,0
азот
азот+ медь+ +вольфрам
1.4529 аустенитная 0,02 19,0-21,0 24,0-26,0 6,0-7,0 азот+медь

Таблица 2

Обозначение нержавеющей стали по стандарту EN 10088 Предел текучести стали, Н/мм2 (при деформации 0,2 %) Предел прочности стали при растяжении, МПа Относительное удлинение стали, %
1.4003 260 450-600 20
1.4301
1.4306
1.4311
1.4401
1.4404
1.4571
180-200 460-700 40-45
1.4529 300 650-850 40
1.4462 450 650-880 25
1.4501 530 730-930 25

Таблица 3

Обозначение нержавеющей стали по стандарту EN 10088 Структура нержавеющей стали Предел текучести арматурных стержней, Н/м2 (при деформации 0,2 %) Предел прочности стержней при растяжении, МПа Относительное удлинение стержней, %
1.4003 Ферритная Не менее 500 Не менее 550 Не менее 10
1.4301
1.4306
1.4311
1.4401
1.4404
1.4571
1.4429
Аустенитная 525-800 600-930 Не менее 35-15
1.4529 Аустенитная 650-700 850-950 28-25
1.4462
1.4501
Аустенитно-ферритная 550-950 550-950
550
700-1060
750
15
25

Нержавеющая аустенитная сталь по сравнению с обычной сталью характеризуется повышенным значением коэффициента термического расширения и пониженной теплопроводностью. Модуль упругости стали обоих типов достигает приблизительно одинаковых значений. Нержавеющая сталь является немагнитной или слабомагнитной, что определяется количеством содержащегося в ней никеля. Относительно высокое содержание никеля обусловливает стабильность аустенитной структуры стали в процессе холодного формования, в то время как при пониженном содержании никеля эта структура частично переходит в мартенситную структуру, в результате чего сталь приобретает с лабомагнитные свойства.

Коррозионная стойкость нержавеющей стали определяется ее химическим составом. Чем больше содержание в стали легирующих элементов, тем выше ее коррозионная стойкость, а также стоимость. Нержавеющая сталь должна содержать не менее 11 % хрома, что придает ей стойкость к воздействию слабо агрессивных водных сред. Считается, что такая сталь характеризуется низкой коррозионной стойкостью. Как правило, нержавеющая сталь содержит не менее 17 % хрома. В числе других легирующих элементов в составе нержавеющей стали ни-кель, молибден, азот, медь, титан, олово и нио бий. Коррозионная стойкость нержавеющей стали зависит не только от ее химического состава, но также от метода ее обработки и в значительной степени от состояния (чистоты) ее поверх-ности.

В странах ЕС для изготовления стержневой арматуры находит применение нержавеющая сталь примерно 10 различных составов. Так как содержание легирующих элементов определяет стоимость нержавеющей стали, то в каждом конкретном случае применения следует установить ее наиболее эффективную стоимость. Необходимо также учитывать коррозионное воздействие на железобетонные конструкции, предполагаемое в период срока их службы, особенно в течение последних 20-30 лет этого сро-ка. Однако принятие решений затрудняется, если срок службы проектируемых сооружений составляет 80-120 лет.

При правильном выборе марки нержавеющей стали для предполагаемых условий коррозионного воздействия слой оксидов на ее поверхности может защищать сталь в течение очень длительного периода. Однако арматурные стержни подвержены в бетоне питтинговой коррозии, тенденция развития которой приблизительно определяется с применением так называемого PREN-индекса (Pitting Resistance Equivalent Number — числовой эквивалент стойкости к питтинговой коррозии). Этот показатель определяется следующими равенством: PREN-индекс=% хрома+3,3х% молибдена+16х% азота. Чем выше значение PREN-индекса, тем выше стойкость арматуры из нержавеющей стали к питтинговой коррозии. При значении индекса 27 и более сталь отличается очень высокой стойкостью к интенсивному воздействию хлоридов.

Стоимость нержавеющей стали превышает стоимость обычной стали. Однако повышенная стоимость нержавеющей стали компенсируется меньшими эксплуатационными затратами при ее использовании, увеличением межремонтных сроков, отсутствием необходимости замены строительных элементов, изготовленных из этой стали. Стоимость жизненного цикла обычной стальной арматуры и стальной арматуры с защитным эпоксидным покрытием заметно выше, чем араматуры из нержавеющей стали. В за-висмости от сложности железобетонных конструкций замена всей обычной стальной арматуры на арматуру из нержавеющей стали увеличивает стоимость всего сооружения на 5-16 %, причем для более сложных конструкций этот показатель равен 5 %.

В настоящее время арматура из нержавеющей стали находит применение в различных железобетонных конструкциях, в том числе в конструкциях дорожных мостов; при строительстве автомобильных стоянок; при возведении зданий и других сооружений в условиях жаркого влажного климата и насыщенной солями атмосферы; в конструкциях фундаментов, перекрытий и стен, которые должны обладать немагнитными свойствами (при установке в зданиях специальной аппаратуры) ; в трансформируемых фундаментах и платформах для калибровки аэрокосмического оборудования; при строительстве портовых сооружений; в водоочистных сооружениях и др. Еще одним аспектом применения нержавеющей стали является использование отходов, в значительных количествах образующихся в процессе ее производства и содержащих легирующие элементы, чем и обусловлен спрос на такие отходы.

AISI 304

Марка стали AISI-304 немагнитная (аустенитная) низкоуглеродная. Содержит углерода не более 0, 08%. Данный вид стали обладает высокой плотностью и, одновременно, остается достаточно пластичным, также характеризуется высочайшими показателями устойчивости к коррозии и способностью выдерживать различные температурные режимы

Благодаря однотипности химического состава, сталь aisi 304 сохраняет свою внутреннюю структуру даже при нарушении внешнего слоя. Помимо того, на поверхности данной марки при взаимодействии с кислородом атмосферы, сразу образуется защитная оксидная пленка, которая гарантирует устойчивость к воздействию растворов щелочей и кислот.

Применение стали марки Aisi 304 достаточно широкое. Ее используют для изготовления контейнеров, цистерн, приемников, различной тары, резервуаров промышленного назначения, при транспортировке вин и их хранении, при изготовлении тары под квас, под молочную промышленность, при производстве косметических средств.

Аisi 304 отлично поддается полировке, вследствие чего ее можно использовать при разных дизайнерских работах по оформлению офисов и жилья.

Труба Аisi 304 используется практически везде, ее используют при сантехнических работах, изготавливают полотенцесушители, радиаторы, применяют для оформления перил и ограждений, а также при изготовлении пандусов, балконов, офисной мебели и барных стоек.

Из стальных труб марки Аisi 304 производят опорные стойки для трубопроводов, различные несущие конструкции, металлические стеллажи.

Стойкость к температуре и влиянию щелочных и кислых сред, отвечающая ГОСТу 5632-72, относительно дешевая стоимость, делают эту марку довольно востребованной в разных областях.

Лист Аisi 304 используют для изготовления разных емкостей и резервуаров, в химической и пищевой промышленности, для изготовления специальных металлических столов (разделочных, кухонных, медицинских).

Из листа Аisi 304 также производят: платформенные тележки, моющие и дезинфекционные камеры, двери для холодильных шкафов,

Тонкие листы Аisi 304 используют при облицовке кабин лифтов, облицовке эскалаторов и колонн.

Сталь данной марки легко сваривается. После сварки данной марки стали не требуется термическая обработка. Швы после сварки должны быть химически или механически очищены от окалины, затем пассивированы.

AISI 304L, с легкостью находит большое количество применений, так как является чрезвычайно прочной, пластичной и упругой. Обычные действия включают в себя формирование контура, изгиб, ротационную вытяжку, волочение и т.д. В ходе формовки возможно использовать те же инструменты и машины, что и для углеродистых марок стали, но здесь требуемая сила на 50-100% больше.

Диапазон температуры для отжига составляет 1050°C ± 25°C сопровождается последующим скорым охлаждением в воде или в воздухе. После отжига нужно травление и пассивирование.

Химический состав в % стали AISI 304

Марка С Ni S P Cr Ti Si Mn Cu
304 ≤ 0.8 9-11 ≤ 0.02 ≤ 0.035 17-19 ≤ 0.5 ≤ 0.8 ≤ 0.2 ≤ 0.3

Механические свойства AISI 304 (комнатная температура)

AISI 304 Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 A5 относительное удлинение, % Rp0,2 Предел Упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm2 Усталостная прочность, N/mm2 Твердость по Бринеллю — НВ
Типичн 600 60 310 240 170
Мин 515 40 205

Механические свойства AISI 304

AISI 304 Сопротивление на разрыв (σв),
Н/мм²
Предел текучести (σ0,2),
Н/мм²
Относительное удлинение (σ), % Предел текучести (σ1,0),
Н/мм²
Твердость по Бринеллю (HB) Твердость по Роквеллу (HRB)
Типичн ≥500 ≥200 ≥45 ≥240
Мин ≥485 ≥170 ≥40 183 85

Физические свойства AISI 304

Физические свойства Плотность Температура плавления Удельная теплоемкость Тепловое расширение Средний коэффициент теплового расширения Электрическое удельное сопротивление Магнитная проницаемость Модуль упругости
Единица измерения оС J/kg.K W/m.K 10-6.K-1 Ωmm2/m в 0,8 kA/m MPa x 103
Температура (оС) 4 20 20 20-100 20-200 20-400 20 20 20
Значение 7,93 1420 500 15 16,0 16,5 17,5 0,73 1,015 200

Номенклатура продукции марки AISI 304

Типоразмеры нержавеющего листа марки AISI 304

Марка стали Отечественный заменитель Тип материала Поверхность Толщина, мм Ширина, мм
Aisi 304 08х18н10 холоднокатаный 2В, BA/PE, 4N/PE 0.4-2.0 1000×2000 1250×2500
2B 2.0-5.0 1000×2000 1250×2500 1500×3000 1500×6000
горячекатаный N1 2-100 1000×2000 1250×2500 1500×3000 1500×6000

Типоразмеры нержавеющего труба марки AISI 304

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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