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.
| Марка | Тип | Описание свойств и применения |
|---|---|---|
| 201 | Аустенитная | Низконикелевый аналог 301, для столовых приборов |
| 202 | Аустенитная | Низконикелевый аналог 302, для кухонной утвари |
| 205 | Аустенитная | Низкое упрочнение при деформации, для формовки прокатом |
| 301 | Аустенитная | Высокое упрочнение, для кузовов прицепов, крепежа |
| 302 | Аустенитная | Универсальная марка |
| 303 | Аустенитная | Свободно режущаяся версия 302, для винторезания |
| 304 | Аустенитная | Низкоуглеродистая, экономичная, не устойчива к морской воде, но сварная |
| 304L | Аустенитная | Сверхнизкий углерод, улучшает устойчивость к послесварочной коррозии |
| 305 | Аустенитная | Низкое упрочнение, для формовки прокатом |
| 308 | Аустенитная | Высоколегированная для коррозионной/тепловой стойкости, для сварочных электродов/проволоки |
| 309 | Аустенитная | Высокотемпературная, честоустойчивая, для теплообменников |
| 310 | Аустенитная | Высокотемпературная, честоустойчивая, для печей |
| 314 | Аустенитная | Высокая честостойкость, для радиационных труб |
| 316 | Аустенитная | Повышенный молибден для лучшей коррозионной стойкости в морской воде |
| 316L | Аустенитная | Низкоуглеродистая версия 316 для улучшенной послесварочной стойкости |
| 317 | Аустенитная | Улучшенная коррозионная и ползучесть стойкость по сравнению с 316 |
| 321 | Аустенитная | Высокотитановая версия 304 для лучших высокотемпературных свойств |
| 329 | Аустено-ферритная | Общая коррозионная стойкость как 316, с улучшенной устойчивостью к трещинам |
| 330 | Аустенитная | Устойчива к карбуризации, окислению, тепловым шокам, для приспособлений термообработки |
| 347 | Аустенитная | Высокая ползучесть стойкость по сравнению с 321, для компонентов реактивных двигателей |
| 348 | Аустенитная | Низкая остаточная намагниченность версия 321, для ядерной отрасли |
| 384 | Аустенитная | Низкое упрочнение при холодной деформации, для болтов, винтов |
| 403 | Мартенситная | Турбинная марка, для лопаток паровых турбин |
| 405 | Ферритная | Незакаливаемая версия 403 |
| 409 | Мартенситная | Универсальная, для конструкций, не требующих термообработки |
| 410 | Мартенситная | Универсальная, для деталей машин (валы, автовыхлопы) |
| 414 | Мартенситная | Высокая закалимость, для пружин |
| 416 | Мартенситная | Свободно режущаяся версия 410 |
| 420 | Мартенситная | Высокоуглеродистая модификация 410, для хирургических инструментов |
| 422 | Мартенситная | Высокая прочность до 1200°F, для лопаток турбин |
| 429 | Ферритная | Лучшая сварность, чем 430 |
| 430 | Ферритная | Хромовая, незкаливаемая, для корзин для отжига, посудомоечных машин |
| 431 | Мартенситная | Специальная, закаляемая, для битующих прутьев |
| 434 | Ферритная | Модифицированная 430, для высокой стойкости к дорожным солям |
| 436 | Ферритная | Общая коррозионная и тепловая стойкость, для автодекора |
| 440A, B, C | Мартенситная | Высшая закалимость среди нержавеющих сталей, для шариков подшипников |
| 442 | Ферритная | Высокотемпературная и честоустойчивая, для печей |
| 446 | Ферритная | Высокотемпературная и честоустойчивая, для периодического использования, пирометрических труб |
| 501 | Мартенситная | Теплостойкая с высокой прочностью, для нефтехимического оборудования |
| 502 | Ферритная | Теплостойкая с высокой пластичностью, для нефтехимического оборудования |
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.
Металл
- Ручки из нержавеющей стали: преимущества, недостатки и экспертный взгляд
- Нержавеющая сталь: состав, производство и глобальное влияние
- Понимание четырех основных типов стали для строительства и производства
- Нержавеющая сталь: виды, свойства и применение
- Подробное руководство по разным типам нержавеющей стали
- Сплавы Monel: ключевые свойства и реальные применения
- Нержавеющая сталь Condition A vs Condition B: ключевые различия объяснены
- Нержавеющая сталь: двигатель современной революции американских горок
- Разнообразие нержавеющей стали: типы, применение и преимущества
- Мягкая сталь против нержавеющей стали: ключевые отличия объяснены