Home / Интересное / Нержавеющая сталь – свойства, виды, применение

Нержавеющая сталь – свойства, виды, применение

Из чего делают нержавеющую сталь ? Нержавейка состав

Это сочетание металлов и других элементов. Это термин, используемый для группы сплавов на основе железа (металл, полученный путем объединения двух или более металлических элементов), которые содержат минимум 10,5% хрома, .был первоначально придуман Гарри Брерли (родился в 1871 году) из Шеффилда в 1913 году Эта комбинация с хромом придает устойчивость к коррозии. Хром – это элемент с высокой реакционной способностью, который определяет «пассивный» характер. Чем выше уровень хрома, тем выше защита. Хром образует ультратонкий слой, который предотвращает ржавчину и другой вид коррозии.

Кроме того, сплав может иметь не более 1,2% углерода, чтобы считаться нержавеющим. Помимо этого, сплав может содержать ряд других элементов в различных количествах, включая никель, кремний, марганец, титан, молибмден, азот, ниобий и другие. Различные комбинации этих материалов определяют различные свойства.

Хром добавлен в железо, но многие второстепенные металлы, включая хром , вольфрам, молибден , титан , ниобий, тантал и цирконий, образуют прочные карбиды, которые увеличивают твердость и прочность.

Железо – это самое распространенное из важных металлов на Земле и составляет основу наиболее широко используемой группы металлических материалов. Может производиться в больших объемах и обеспечивает ряд полезных механических свойств; твердость, прочность, легкость обработки, жаропрочность и т. д. Свойства изменяются добавлением или удалением химических элементов или термической обработкой.

Нержавеющая сталь свойства

Полностью и бесконечно перерабатываемая нержавеющая сталь является в первую очередь «экологически чистым материалом». Фактически, в строительном секторе реальный уровень возмещения ущерба близок к 100%.

В дополнение к этим экологическим преимуществам также чрезвычайно гигиенична, проста в обслуживании, очень долговечна и предлагает широкий спектр аспектов. В результате этот материал популярен во многих повседневных предметах и играет важную роль во множестве отраслей, включая энергетику, транспорт, строительство, исследования, медицину, пищу и логистику.

Архитектура и Строительство

 

Тенденция к экологичному строительству также отдает предпочтение именно этому металлу, который часто на 90% состоит из переработанного металла. Такой специально с полированной или зернистой отделкой может способствовать проникновению естественного света в здание, тем самым снижая потребление энергии.

Благодаря своим свойствам широко применяется в современном строительстве для внешней облицовки больших ударопрочных зданий, а также может быть замечен в интерьере в виде поручней, столешниц, фартуков и т. Д.

Легко сваривается, внешне эстетична и не требует особого ухода. Из-за этого он занимает видное место в современной архитектуре.

Ограждения из нержавеющей стали

Нержавейка идеально подходит для изготовления перил, так как уже упоминалось не раз, она чрезвычайно прочна и устойчива. Материал устойчив к ржавчине и практически не требует ухода. Подходит для использования его на улице.

Автомобильная промышленность и транспорт

Сегодня использование нержавейки в автомобильной промышленности увеличивается. Она традиционно практикуется в выхлопных системах автомобилей, отделке и решетках, во всех видах транспорта, включая судовые контейнеры, автоцистерны и мусоровозы. Она отлично подходит для перевозки химикатов, жидкостей и пищевых продуктов. Достойная прочность позволяет использовать более тонкие контейнеры, что снижает расходы на топливо, снижает затраты на очистку и техническое обслуживание.

Медицина

Она популярна при изготовлении хирургических и стоматологических инструментов, чашек для почек и операционных столов, а также другого медицинского оборудования, паровых стерилизаторов, сканеров МРТ. В хирургических имплантатах, а также в качестве заменителей суставов, таких как искусственные бедра. Штифты и пластины из этого метериала изготавливаются для фиксации сломанных костей на месте.

Энергетика и тяжелая промышленность

Химическая, нефтегазовая промышленность работает в сложных условиях, связанных с высокими температурами и высокотоксичными веществами. В этих отраслях применимы стали с повышенной устойчивостью к коррозии в более широком диапазоне температур, но об этом ниже более подробнее. Из нее делают резервуары, клапаны, трубы и другие компоненты.

Супердуплексную сталь можно производить в виде больших листов, что сводит к минимуму сварку и максимизирует структурную целостность. Его более высокая прочность также снижает потребность в дополнительной структурной опоре и фундаменте, снижая затраты на строительство.

Она незаменима для морских нефтяных вышек. Сырая нефть чрезвычайно агрессивна, и современные буровые установки изготавливаются из высоколегированной стали, которая является прочной и легкой.

 

Пищевая промышленность

Нержавейка спользуется в кухонных принадлежностях, столовых приборах и посуде. Для изготовления лезвий ножей с острыми краями используются менее пластичные марки стали . Более пластичные сорта используются для изделий, которым необходимо придать форму, таких как плиты, грили, раковины и кастрюли Будь то чашка для соуса, линейка столовых приборов или новое оборудование, такое как вытяжной холодильник или плита с шестью конфорками.

Неправда, что этот металл никогда не ржавеет. Из-за своего химического состава нержавеющая сталь просто менее подвержена коррозии.

Вы также должны знать, что ржавчина – это только один из видов коррозии. В ресторане есть любое количество химикатов или других веществ, которые могут вызвать коррозию. Обычный тип коррозии, называемый « точечная коррозия », может возникать, если за нержавеющей поверхностью не ухаживают должным образом или если она слишком долго подвергается воздействию коррозионных агентов. Питтинг – это то, на что это похоже. Он выглядит как крошечные ямки на поверхности стали и, если их не остановить, может повлиять как на внешний вид, так и на характеристики стальной поверхности.

Выбрав правильный тип нержавейки для применения и применяя базовый уход и техническое обслуживание, можно избежать любого типа коррозии.

Аустенитная сталь

Наиболее часто используемый вид. Аустенитная сталь немагнитна (что может быть важно для вас, если вы используете устройство для извлечения приборов ). Считается, что с ним легко работать.

70% выпускаемой серийно нержавеющей стали является аустенитной. Самый распространенный сорт аустенитной – 304 (1.4301). Во всем мире на сталь 304 приходится более 50% потребляемой . Обычное название такой стали 304 – 18/8. Это название относится к среднему составу, 18% хрома и 8% никеля.

Некоторые из особенностей аустенитной нержавеющей стали:

  • Отличная коррозионная стойкость
  • Немагнитный при отжиге
  • Быстрое затвердевание при холодной обработке
  • Не закаливается при термической обработке
  • Пластичный и легко формуемый
  • Отличная свариваемость
  • Гигиеничность, отличная чистота
  • Хорошая производительность при высоких температурах
  • Отличные характеристики при низких температурах

Помимо нержавеющей стали 304, к другим распространенным аустенитным сортам относятся популярный морской сорт, нержавеющая сталь 316 и нержавеющая сталь 303 для обрабатывающего прутка.

Ферритная сталь

Это магнитная сталь с низким содержанием углерода. Он не такой прочный и устойчивый к коррозии, как аустенитный. Это второй по популярности сорт нержавейки.

Отсутствие других легирующих элементов означает, что ферритная нержавеющая сталь известна как гладкая хромистая сталь. Они имеют содержание хрома от 12 до 18%. Содержание углерода в ферритной нержавеющей стали очень низкое.

Свойства:

  • Имеют умеренную коррозионную стойкость
  • Не подвержены стресс-коррозии
  • Магнитная
  • Не затвердевает при термической обработке
  • Всегда используются в отожженном состоянии
  • Плохая свариваемость большинства марок

Распространенные ферритные марки включают фирменную нержавеющую сталь марки 430 и самую дешевую нержавеющую сталь марки 409. Нержавеющая сталь 409 является предпочтительным материалом для автомобильных выхлопов благодаря сочетанию низкой цены, коррозионной стойкости и отличной формуемости.

Мартенситная сталь

Гораздо реже встречается в сфере общественного питания, эта марка стали является магнитной и характеризуется низким уровнем никеля и умеренным уровнем углерода.

Дуплекс

Стоит упомянуть потенциальную 4-ю категорию под названием Duplex . Дуплексные нержавеющие стали являются более поздним дополнением к семейству нержавеющих сталей. Как следует из названия, дуплексный сплав состоит из двух фаз: аустенита и феррита.

Магнитная посуда 18/0

Особые типы стали, используемые в предприятиях общественного питания

Эти различные классы были дополнительно определены Обществом автомобильных инженеров ( SAE ). Эти определения классов указывают на состав стали, ее свойства и стандарты, которым она должна соответствовать.

SAE 304

SAE 304 – это наиболее часто используемый сорт аустенитной стали. Обычно он состоит из 18% хрома и 8% никеля (с добавлением некоторого количества марганца). Из-за этого состава вы иногда увидите, что это сталь 18/8, особенно в отношении столовых приборов. Он очень устойчив к коррозии, но немагнитен (опять же, это важно, если вы используете магнитный прибор для извлечения приборов ). SAE 304 широко используется в пищевой промышленности для изготовления раковин, рабочих столов, кофейных урн, плит, холодильников и стоек для оборудования. Он также используется в большом количестве другой мелкой посуды, кастрюли, сковороды и столовые приборы.

SAE 201

SAE 201 также является аустенитной сталью, аналогичной 304, но менее дорогой. Он обеспечивает многие из тех же преимуществ, что и самый дорогой сорт 304, поэтому он начал получать более широкое признание в индустрии общественного питания.

SAE 430

SAE 430 – это аустенитная сталь, которая не содержит никеля, но устойчива к коррозии из-за относительно высокого содержания хрома. Он чаще всего используется для товаров, которые должны использоваться в менее агрессивных средах и условиях. Вы можете увидеть это в нижних раковинах и столах, но также иногда – в панелях в холодильниках и духовках.

SAE 316

SAE 316 – это ферритная сталь, которая в медицинской промышленности применялась ранее. Хотя она нечасто используется в сфере общественного питания, обладает магнитными свойствами и высокой устойчивостью к коррозии. Она дороже, чем другие сорта стали, и производителям с ней труднее работать. Поэтому его можно увидеть только в специализированных продуктах, особенно в тех, которые используются в высококоррозионных средах.

Оцинкованная сталь – это обычная сталь, покрытая цинком для предотвращения коррозии.

Оцинкованная сталь слабее нержавеющей стали . Однако он дешевле и поэтому используется в сфере общественного питания. Например, вы можете найти холодильники из нержавеющей стали снаружи и только из оцинкованной стали внутри.

Нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие жаростойкие и жаропрочные

Жаропрочные нержавеющие стали как сплавы, которые используются при температурах от 500 до 1150 градусов Цельсия. На техническом языке это – термостойкие и устойчивые к ползучести .

Химический состав жаропрочных сталей

Рассматривая микроструктуру соответственно химическому анализу, жаропрочные стали можно разделить на группы ферритных и аустенитных сталей и сплавов на основе никеля .

Плавка этих сплавов лишь незначительно отличается от плавки обычных ферритных и аустенитных сталей и сплавов на основе никеля.

Однако некоторые элементы важны при определенной температуре плавления нержавеющей стали. Например, применимо в процентах более высокое содержание углерода (C), чем для стандартных марок. В зависимости от конкретных марок алюминия (AI), кремния (Si), азота (N), а также металлов редкоземельных элементов.как церий (Ce) принадлежат к этим элементам. В сплавах на основе никеля также можно найти в составе медь (Cu), кобальт (Co) и бор (B).

К этим сталям по госту предъявляются требования не только к жаропрочности, но и к высокой прочности и коррозионной стойкости при различных температурах эксплуатации .

Очень важны критерии усталостной прочности / сопротивления ползучести при высоких температурах.

Аналогичным образом, для других секторов также здесь важную роль при выборе материала играют так называемые затраты жизненного цикла (LCC).

Характеристика жаропрочных нержавеющих сталей

В отличие от обычных ферритных, аустенитных и никелевых сплавов, в этих конкретных сталях, несомненно, основное внимание уделяется напряжениям из-за высоких температур. Наиболее важные критерии:

  • Высокая усталостная прочность / сопротивление ползучести в желаемом диапазоне температур
  • Устойчивость к высокотемпературной коррозии
  • Устойчивость к образованию накипи за счет создания оксидного слоя

Особые характеристики против напряжения, вызванного непрерывным изменением температуры, и, как следствие, риска охрупчивания (в зависимости от используемого материала)

  • Стабильная микроструктура
  • Высокая механическая нагрузка
  • Широкое применение жаропрочных нержавеющих сталей

About admin

Добавить комментарий