Марки нержавеющей стали: типы, свойства и распространенное применение

Нержавеющая сталь — это железо-хромовый сплав, содержащий 10–30% хрома, что придает металлу высокую коррозионную стойкость. Хотя существует множество марок нержавеющей стали, регулярно используются лишь около дюжины. Например, AISI 304 с хромо-никелевым составом и низким содержанием углерода популярна благодаря хорошей коррозионной стойкости, легкости очистки и формовочности — её используют для кухонных мойок. AISI 316, содержащий молибден, еще устойчивее к химической атаке, чем 304, поэтому подходит для морской воды, рассолов, серной кислоты и других агрессивных сред. В статье кратко рассматриваются популярные марки нержавеющей стали и сферы их применения.

Основные типы нержавеющих сталей

• Ферритные
• Мартенситные
• Аустенитные
• Дуплексные

Ферритная нержавеющая сталь

Добавление хрома (>17%) стабилизирует ферритную фазу, создавая материал с высокой коррозионной стойкостью, хотя не исключительной прочностью. Его нельзя закалить термически, но можно упрочить холодной деформацией. Это недорогая марка, часто применяется для кухонного оборудования, архитектурных/декоративных целей, где важны коррозионная стойкость, пластичность, формовочность и стоимость, а прочность не критична.

Мартенситная нержавеющая сталь

Добавление углерода (до 2%) в хромо-железный сплав повышает закалимость. Хотя закалить её до уровня мартенсита углеродистой стали нельзя, мартенситную нержавейку можно достаточно закалить для производства ржавеющих ножей, хирургических инструментов, шаровых клапанов и седлов. Мартенситные нержавейки используются в специальных приложениях. AISI 410 — для деталей пищевых машин, валов насосов; 403 — для высокотемпературных применений (турбины); 416 — свободно режущаяся, с лучшими режущими свойствами среди нержавеющих сталей, используется для токарных деталей. Мартенситная нержавейка магнитна и из-за высокого углерода трудно сварная.

Аустенитная нержавеющая сталь

Добавление никеля (8–20%) образует сталь с аустенитной структурой при комнатной температуре (ФЦК), устойчивой к коррозии, с магнитными свойствами мягкого магнита (может намагничиваться в электрическом поле, но не постоянно). Низкое содержание углерода делает их сварными. Это самая распространенная группа, особенно марка 302. Экономичная 304 (пищевая) используется для общего назначения, где важна сварная коррозия. Улучшенная 316 — для промышленных применений, самая коррозионно-стойкая среди аустенитных. Буква «L» после марки указывает на улучшенную сварную стойкость в самых суровых условиях. Термостойкость повышается титаном, как в марке 321 — популярна в аэрокосмике.

Относительно новые марки, называемые PHSS (преципитационно закаляемые), с обозначениями 15-5, 17-4, 17-7 PH, проходят специальную термообработку, повышающую устойчивость к коррозионному трещинообразованию под напряжением. Некоторые из них аустенитные, некоторые мартенситные, некоторые промежуточные. Сплав А-286 — один из первых так называемых суперсплавов.

Дуплексная нержавеющая сталь

Дуплексные стали имеют структуру, объединяющую ферритную и аустенитную фазы, что дает почти вдвое большую прочность по сравнению с аустенитными. С хорошей коррозионной стойкостью и сварностью, схожей с аустенитными, они применяются в специальных случаях — на морских платформах, в сосудах под давлением, где критична прочность.

Сводная таблица марок нержавеющей стали

Ниже приведена таблица с описанием многих марок AISI, их свойствами и типичными применениями. Некоторые марки с суффиксами (L, S и др.) и специальные PHSS не включены.

Резюме

Статья представляет краткий обзор основных типов распространенной нержавеющей стали и популярных марок. Для дополнительной информации обратитесь к другим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery для поиска поставщиков и деталей продуктов.