Типы нержавеющей стали: свойства, марки и применение

Нержавеющая сталь бывает разных типов, каждый из которых разработан для предоставления особых свойств и преимуществ. От высокой коррозионной стойкости до прочности при экстремальных температурах, эти материалы необходимы в таких отраслях, как строительство, автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. В этом руководстве мы рассмотрим уникальные характеристики, сорта и области применения пяти основных типов нержавеющей стали, чтобы помочь вам выбрать лучший вариант для вашего проекта.

Какие существуют виды нержавеющей стали?

Существует 5 основных типов: аустенитная нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, мартенситная нержавеющая сталь, дуплексная нержавеющая сталь и дисперсионно-твердеющая (PH) нержавеющая сталь. Каждый тип имеет различные составы и свойства, подходящие для различных промышленных применений. Давайте рассмотрим их по одному.

Аустенитная нержавеющая сталь

Что такое аустенитная нержавеющая сталь?

Аустенитная нержавеющая сталь, с составом около 70% железа, 16-26% хрома и 10-22% никеля, является одним из 5 классов нержавеющей стали. Он имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, что делает его немагнитным и не упрочняемым при термической обработке. Он имеет хорошую коррозионную стойкость и формуемость и широко используется в пищевой, химической и ядерной промышленности. 

Каковы свойства аустенитной нержавеющей стали?

Наиболее широко используются аустенитные нержавеющие стали, имеющие аустенитную кристаллическую структуру, похожую на высокотемпературное железо. Они обычно имеют более высокое содержание хрома, чем другие типы, и, как правило, немагнитны.

• Коррозионная стойкость: Высокое содержание хрома образует пассивный оксидный слой, который защищает от коррозии даже в суровых условиях, таких как морские или промышленные условия. Это делает его очень устойчивым к ржавчине, пятнам и точечной коррозии.

• Сила и выносливость: Даже при широком диапазоне температур, от криогенных условий до высоких температур, аустенитная нержавеющая сталь сохраняет свою прочность и ударную вязкость. Ее можно подвергать закалке для дальнейшего повышения прочности, и она подходит для применений, требующих высокой прочности.

• Формуемость: Эта сталь очень пластична, что позволяет ей легко формоваться в сложные формы без трещин или потери прочности. Ее можно прокатывать, тянуть и сгибать в различные формы, что делает ее идеальной для изготовления сложных компонентов.

• Свариваемость: Немагнитная природа и стабильная микроструктура делают аустенитную нержавеющую сталь легко свариваемой. Она не требует послесварочной термической обработки для сохранения своей коррозионной стойкости, что упрощает процесс сварки и снижает затраты.

• Немагнитный: Аустенитная нержавеющая сталь, как правило, немагнитна, но во время холодной обработки часть ее структуры может трансформироваться в мартенсит; она может проявлять слабый магнетизм после таких процессов, как тяжелая формовка или механическая обработка.

• Гигиенические свойства: Гладкая поверхность и устойчивость к коррозии облегчают чистку и стерилизацию. Это имеет решающее значение в областях, где требуются строгие стандарты чистоты, например, в пищевой промышленности и медицине.

• Термическая стабильность: Аустенитная нержавеющая сталь сохраняет свою прочность и не становится хрупкой даже при воздействии высоких температур. Это делает ее идеальной для использования в высокотемпературных средах, таких как компоненты печей и выхлопные системы.

• Химическая стойкость: Он выдерживает воздействие различных химикатов, таких как кислоты, щелочи и хлориды, что делает его идеальным для химической обработки и хранения.

• Низкие эксплуатационные расходы: Аустенитная нержавеющая сталь требует минимального обслуживания благодаря своей коррозионной стойкости и долговечности, что помогает снизить долгосрочные затраты в различных областях применения.

• Возможность вторичной переработки: Аустенитная нержавеющая сталь полностью пригодна для вторичной переработки, что способствует устойчивому развитию и минимизирует воздействие на окружающую среду.

Более того, аустенитная нержавеющая сталь имеет диапазон температур плавления 1371–1454 °C (2500–2650 °F), что делает ее пригодной для применения в условиях высоких температур.

Какие существуют марки аустенитной нержавеющей стали?

Распространенными марками аустенитной нержавеющей стали являются серии 200 и 300, каждая из которых обладает уникальными свойствами для различных областей применения.

• 201: Содержит хром 16-18%, никель 3,5-5,5% и марганец 5,5-7,5%. Известен своей высокой скоростью упрочнения и превосходной прочностью при низких температурах. Обычно используется в производстве кухонных принадлежностей, моек и различных архитектурных проектов.

• 202: Похож на 201, но с немного большим содержанием марганца и меньшим содержанием никеля. Обеспечивает хорошую прочность и коррозионную стойкость. Используется в кухонном оборудовании, ресторанном оборудовании и отделке автомобилей.

• 304: Содержит хром 18-20% и никель 8-10.5%. Этот сорт является наиболее широко используемым, известен своей исключительной коррозионной стойкостью и легкостью формовки. Он способен выдерживать различные температуры. Его часто используют в кухонном оборудовании, резервуарах для хранения и трубопроводах.

• 316: Содержит хром 16-18%, никель 10-14% и молибден 2-3%. Добавление молибдена делает его более устойчивым к точечной и щелевой коррозии, особенно в хлоридных средах. Он также обеспечивает повышенное сопротивление ползучести, прочность на разрыв и прочность на растяжение при более высоких температурах. Он используется в морской среде, химической обработке и медицинских устройствах.

• 310: Содержит хром 24-26% и никель 19-22%. Повышенное содержание хрома и никеля улучшает его стойкость к окислению при повышенных температурах. Он сохраняет свою прочность и ударную вязкость при температурах до 1150°C (2100°F). Он используется для высокотемпературных применений, таких как детали печей, теплообменники, футеровка печей и камеры сгорания. Также используется в электроэнергетике и термической обработке.

• 303: Похож на 304, но с добавлением серы (0,15-0,35%). Имеет улучшенную обрабатываемость за счет добавления серы, что повышает легкость резки и обработки. Однако эта добавка немного снижает его коррозионную стойкость по сравнению с 304. Используется для изготовления винтов, болтов, гаек и других компонентов, требующих обширной обработки. Идеально подходит для высокоскоростных операций обработки.
• 308: Обычно содержит около 20% хрома и 10% никеля, обеспечивая отличную коррозионную стойкость, особенно в хлоридных средах. Сбалансированное содержание хрома и никеля снижает риск термического растрескивания во время сварки, обеспечивая хорошую свариваемость. Широко используется в строительстве, химической обработке и пищевой промышленности.

Каковы области применения аустенитной нержавеющей стали?

Аустенитные нержавеющие стали используются в различных областях, включая кухонное оборудование, медицинские приборы, промышленное оборудование и архитектурные конструкции.

• Кухонное оборудование: Раковины, кухонная посуда, столовые приборы и оборудование для обработки пищевых продуктов, изготовленные из марок 304 и 316, поскольку они устойчивы к коррозии и легко чистятся.

• Медицинские приборы: Хирургические инструменты, имплантаты и медицинское оборудование изготавливаются из сплава 316 благодаря его биосовместимости и устойчивости к процессам стерилизации.

• Промышленное оборудование: Резервуары для хранения, трубопроводы, теплообменники и оборудование для химической обработки, изготовленные из марок 304 и 316 из-за их устойчивости к агрессивным химикатам.

• Архитектурные сооружения: Конструкционные элементы, облицовка, поручни и декоративные элементы изготавливаются из различных сортов стали для обеспечения их прочности, долговечности и эстетической привлекательности.

• Автомобильная промышленность: Выхлопные системы, каталитические нейтрализаторы и элементы отделки, изготовленные из стали 304 и 321, обладающей высокой термостойкостью и коррозионной стойкостью.

• Аэрокосмическая промышленность: Детали реактивных двигателей, каркасы самолетов и структурные элементы, изготовленные из марок 310 и 321 из-за их высокотемпературной стабильности и прочности.

• Пищевая промышленность и производство напитков: Производственное и складское оборудование, включая пивные танки и оборудование для переработки молочных продуктов, изготовленное из марок 304 и 316 из-за их санитарных свойств и коррозионной стойкости.

Ферритная нержавеющая сталь

Что такое ферритная нержавеющая сталь?

Ферритная нержавеющая сталь, состоящий из железа 85% и хрома 10-30%, имеет низкое содержание никеля, что делает его более экономичным, чем другие типы. Его объемно-центрированная кубическая структура делает его магнитным и не закаливаемым при термической обработке. Он обеспечивает хорошую коррозионную стойкость в мягких средах и в основном используется в автомобильных выхлопных системах, промышленном оборудовании и кухонных принадлежностях. Обычно обрабатываемая методом холодной прокатки, ферритная нержавеющая сталь включает стандартные и стабилизированные варианты.

Каковы свойства ферритной нержавеющей стали?

Ферритная нержавеющая сталь славится своей хорошей коррозионной стойкостью, высокой прочностью, магнитными свойствами и превосходной теплопроводностью.

• Коррозионная стойкость: Обладает превосходной коррозионной стойкостью, особенно в окислительных средах, но менее устойчив к точечной и щелевой коррозии, вызываемой хлоридами, по сравнению с аустенитными марками.

• Прочность и пластичность: Обладает высокой прочностью и умеренной пластичностью.

• Теплопроводность: Более высокая теплопроводность, чем у аустенитных нержавеющих сталей, что делает ее идеальной для теплообменников и других тепловых применений.

• Магнитные свойства: Ферритные нержавеющие стали магнитны, что может быть как преимуществом, так и недостатком в зависимости от области применения.

• Свариваемость: Как правило, имеет худшую свариваемость по сравнению с аустенитными марками, требует тщательного контроля условий сварки, чтобы избежать хрупкости.

• Экономическая эффективность: Высокое содержание хрома, но низкое или отсутствующее содержание никеля делает его более доступным, чем аустенитные стали. Подходит для применений, требующих умеренной коррозионной стойкости и магнитных свойств без высокой стоимости никеля.

Кроме того, ферритная нержавеющая сталь имеет диапазон температур плавления 1425–1510 °C (2600–2750 °F), что делает ее идеальной для применений, требующих высокой теплопроводности и минимального теплового расширения, например, в выхлопных системах автомобилей и промышленном оборудовании.

Какие существуют марки ферритной нержавеющей стали?

Марки ферритных нержавеющих сталей и мартенситных нержавеющих сталей относятся к серии 400. Среди серий 400 марки ферритной нержавеющей стали — 409, 430, 434 и 446.

• 409: Содержит 10,5-11,75% хрома и является одним из самых экономически эффективных сортов. Имеет сильную стойкость к окислению и часто используется в автомобильных выхлопных системах.

• 430: Содержит хром 16-18% и известен своей хорошей коррозионной стойкостью и формуемостью. Широко используется в кухонных приборах, автомобильной отделке и архитектурных приложениях.

• 434: Содержит 16-18% хрома и 0,75-1,25% молибдена, что обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, особенно в хлоридных средах. Используется в автомобильных компонентах и приборах.

• 446: Содержит хром 23-27% и обеспечивает отличную устойчивость к высокотемпературному окислению и коррозии. Обычно используется в компонентах печей, теплообменниках и компонентах котлов.

Каковы области применения ферритной нержавеющей стали? 

Ферритная нержавеющая сталь используется в автомобильной промышленности, кухонном оборудовании, промышленном оборудовании, архитектурных сооружениях и бытовой технике.

• Автомобильная промышленность: Широко используется в выхлопных системах (409), отделке автомобилей и конструктивных элементах благодаря хорошей коррозионной стойкости и высокой прочности.

• Кухонное оборудование: Используется в кухонных мойках, столешницах и бытовой технике (430) из-за его эстетической привлекательности и простоты очистки.

• Промышленное оборудование: Идеально подходит для теплообменников, деталей печей и котлов (446) благодаря отличной теплопроводности и высокой стойкости к окислению.

• Архитектурные сооружения: Используется в декоративных и конструктивных элементах зданий, таких как облицовка и перила, благодаря хорошей формуемости и коррозионной стойкости.

• Внутренние применения: Используется в барабанах стиральных машин, посудомоечных машинах и внутренних панелях благодаря своей умеренной стоимости и достаточной коррозионной стойкости.

Мартенситная нержавеющая сталь

Что такое мартенситная нержавеющая сталь?

Мартенситная нержавеющая сталь, состоящая из железа 70-80%, хрома 12-18% и углерода 0,1-1,2%, встречается реже среди 5 типов нержавеющей стали. Она ценится за высокую прочность, твердость и магнитные свойства, но имеет более слабую коррозионную стойкость и свариваемость. Благодаря объемно-центрированной тетрагональной структуре ее можно закалять путем термической обработки. Мартенситная нержавеющая сталь, используемая в основном в столовых приборах, хирургических инструментах и промышленных лезвиях, обрабатывается путем горячей прокатки и включает в себя высокоуглеродистые и низкоуглеродистые варианты.

Каковы свойства мартенситной нержавеющей стали?

Мартенситная нержавеющая сталь обладает высокой прочностью, твердостью, износостойкостью, умеренной коррозионной стойкостью и магнитными свойствами.

• Высокая прочность и твердость: Мартенситная нержавеющая сталь, поскольку она содержит много углерода, может подвергаться термической обработке для достижения высокой прочности и твердости. Это идеально подходит для применений, требующих долговечности и износостойкости.

• Умеренная коррозионная стойкость: Обладает хорошей стойкостью к коррозии в мягких средах, но менее устойчив по сравнению с аустенитными и ферритными марками.

• Износостойкость: Поскольку его можно закаливать и отпускать, он пригоден для изготовления режущих инструментов и деталей машин.

• Магнитные свойства: Мартенситные нержавеющие стали обладают магнитными свойствами, что может быть полезным в некоторых областях применения.

• Пригодность к термической обработке: Для упрочнения материала и получения желаемых механических свойств можно использовать такие процедуры термической обработки, как закалка и отпуск.

Кроме того, температура плавления мартенситной нержавеющей стали колеблется от 1400 до 1450 °C (от 2550 до 2650 °F), что делает ее пригодной для применений, требующих высокой прочности и твердости.

Этапы термической обработки мартенситной нержавеющей стали

Мартенситная нержавеющая сталь проходит многоступенчатый процесс термической обработки:

1. аустенитизация: Нагреть до 950–1050 °C (1740–1920 °F) для образования аустенита, подготавливая сталь к закалке.
2. Закалка: Быстрое охлаждение стали, обычно на воздухе или в масле, для образования мартенсита и достижения высокой твердости.
3. Закалка: Повторно нагрейте до 150–600 °C (300–1100 °F), чтобы отрегулировать твердость и прочность, а также уменьшить хрупкость.

Эти шаги оптимизируют прочность и долговечность в зависимости от потребностей применения.

Какие существуют марки мартенситной нержавеющей стали?

Некоторые марки нержавеющей стали серии 400, такие как 410 и 420, являются марками мартенситной нержавеющей стали.

• 410: Содержит 11,5-13,5% хрома и до 0,15% углерода. Это наиболее часто используемый мартенситный сорт, известный своей превосходной твердостью и коррозионной стойкостью. Он широко используется в столовых приборах, лопатках паровых и газовых турбин и кухонных принадлежностях.

• 420: Содержит 12-14% хрома и 0,15-0,40% углерода. Известен своими клапанами с более высоким ha.

• 440А, 440Б, 440С: Эти марки содержат 16-18% хрома и различное содержание углерода (0,6-1,2%). Они известны своей высокой твердостью и износостойкостью, причем 440C является самой твердой и износостойкой. Используется в высококачественных столовых приборах, подшипниках и компонентах клапанов.

• 431: Содержит 15-17% хрома и 0,2-0,4% углерода. Обеспечивает превосходное сочетание коррозионной стойкости, прочности и долговечности. Используется в деталях самолетов, валах насосов и морском оборудовании.

Каковы области применения мартенситной нержавеющей стали? 

Мартенситная нержавеющая сталь используется в таких изделиях, как столовые приборы, медицинские инструменты, промышленное оборудование, компоненты аэрокосмической техники и автомобильные детали.

• Столовые приборы и лезвия: Используется в ножах, ножницах и хирургических инструментах из-за своей твердости и способности сохранять остроту кромки.

• Медицинские инструменты: Используется в хирургических и стоматологических инструментах благодаря своей прочности и способности к стерилизации.

• Промышленное оборудование: Идеально подходит для валов насосов, компонентов клапанов и подшипников, где требуются высокая прочность и износостойкость.

• Аэрокосмическая промышленность: Используется в лопатках турбин и других высоконагруженных деталях благодаря своей способности выдерживать высокие механические нагрузки.

• Автомобильная промышленность: Используется в таких компонентах, как валы, шестерни и крепежные детали, требующие высокой прочности и износостойкости.

Дуплексная нержавеющая сталь

Что такое дуплексная нержавеющая сталь?

Дуплексная нержавеющая сталь — тип нержавеющей стали, состоящий приблизительно из 50-70% железа, 22-25% хрома и 5-7% никеля. Благодаря смешанной кристаллической структуре аустенита и феррита, она обеспечивает превосходную прочность и исключительную коррозионную стойкость. Дуплексная нержавеющая сталь применяется в химической обработке, разведке нефти и газа и морской среде. Она обрабатывается методами горячей прокатки. Подгруппы дуплексной нержавеющей стали — это варианты тощего дуплекса, стандартного дуплекса и супердуплекса.

Каковы свойства дуплексной нержавеющей стали?

Дуплексная нержавеющая сталь известна своей исключительной прочностью, выдающейся коррозионной стойкостью, стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением, хорошей свариваемостью, высокой вязкостью и умеренными магнитными свойствами.

• Высокая прочность: Дуплексная нержавеющая сталь имеет примерно вдвое больший предел текучести, чем аустенитная нержавеющая сталь. Подходит для высоконапряженных применений.

• Отличная коррозионная стойкость: Высокое содержание хрома и молибдена обеспечивает хорошую стойкость к точечной коррозии, щелевой коррозии и общей коррозии в суровых условиях.

• Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением: Ферритная фаза в микроструктуре повышает стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, особенно в хлоридсодержащих средах.

• Хорошая свариваемость: Дуплексную нержавеющую сталь можно сваривать с использованием стандартных методов, но при этом крайне важно тщательно контролировать подачу тепла и скорость охлаждения, чтобы сохранить ее сбалансированную микроструктуру.

• Высокая прочность и пластичность: Он обеспечивает хорошую прочность и пластичность, хотя и не такую высокую, как аустенитная нержавеющая сталь. Он хорошо работает независимо от того, высокая или низкая температура.

• Теплопроводность: Более высокая теплопроводность и меньшее тепловое расширение по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, что делает их пригодными для применений, связанных с колебаниями температуры.

• Магнитные свойства: Благодаря ферритной фазе дуплексная нержавеющая сталь обладает умеренными магнитными свойствами, которые выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей, но ниже, чем у полностью ферритных сталей.

Температура плавления дуплексной нержавеющей стали обычно колеблется в диапазоне от 1350 до 1400 °C (от 2460 до 2550 °F), что делает ее пригодной для применения в условиях высоких нагрузок.

Какие марки дуплексной нержавеющей стали существуют?

• 2205: Наиболее широко используемый дуплексный сорт, содержащий хром 22%, никель 5-6% и молибден 3%. Он обладает большой коррозионной стойкостью и высокой прочностью, подходит для химической обработки, разведки нефти и газа и морских применений.

• 2507 (супердуплекс): Содержит хром 25%, никель 7% и молибден 4%, что обеспечивает еще большую прочность и коррозионную стойкость, чем 2205. Используется в чрезвычайно агрессивных средах, таких как добыча нефти и газа на шельфе и химическая переработка.

• 2304: Содержит хром 23% и никель 4%, без молибдена. Обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и прочность, будучи более доступным, чем 2205. Используется в конструкционных применениях, резервуарах для хранения и водоочистных сооружениях.

• 2101 (Бережливый дуплекс): Содержит меньше никеля и молибдена, что делает его экономически эффективной альтернативой с хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью. Используется в архитектурных конструкциях, водонагревателях и резервуарах для хранения.

Каковы области применения дуплексной нержавеющей стали? 

Дуплексная нержавеющая сталь применяется в химической и нефтехимической промышленности, нефтегазовой промышленности, судостроении, строительстве и архитектуре, на водоочистных сооружениях, в целлюлозно-бумажной промышленности.

• Химическая и нефтехимическая промышленность: Он используется в технологическом оборудовании, резервуарах для хранения и трубопроводных системах благодаря своей способности выдерживать воздействие агрессивных химикатов и высоких температур.

• Нефтегазовая промышленность: Используется на морских платформах, трубопроводах и технологическом оборудовании благодаря своей прочности и стойкости к коррозии в суровых морских условиях.

• Морская промышленность: Используется в судостроении, опреснительных установках и морском оборудовании из-за его превосходной стойкости к коррозии в морской воде.

• Строительство и архитектура: Он используется в мостах, фасадах зданий и различных конструкциях, где важны высокая прочность и долговечность.

• Водоочистные сооружения: Используется на опреснительных и водоочистных сооружениях благодаря своей способности противостоять коррозии и биообрастанию.

• Целлюлозно-бумажная промышленность: Идеально подходит для варочных котлов, отбеливающих моечных машин и другого оборудования, которое подвергается воздействию едких химикатов и высоких температур.

Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь

Что такое дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь?

Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь, также называемая нержавеющей сталью PH, представляет собой нержавеющую сталь, состоящую приблизительно из железа 70%, хрома 17%, никеля 4% и небольшого количества алюминия и меди, образующих твердый металлический материал. Он обладает высокой прочностью, сильной устойчивостью к коррозии и заметной вязкостью. Он в основном используется в аэрокосмической, нефтехимической и медицинской промышленности. Эта сталь обрабатывается путем обработки на твердый раствор и старения. Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь в основном подразделяется на четыре категории: мартенситная, полуаустенитная, сварочная и аустенитная.

Каковы свойства дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали?

Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь обладает высокой прочностью, твердостью, хорошей коррозионной стойкостью, хорошей пластичностью, вязкостью, свариваемостью и формуемостью.

• Высокая прочность и твердость: Процесс термической обработки значительно повышает прочность и твердость стали, что делает ее идеальной для применения в условиях высоких нагрузок.

• Хорошая коррозионная стойкость: Он обеспечивает хорошую или отличную коррозионную стойкость, сравнимую с аустенитными нержавеющими сталями, что делает его идеальным для применения в суровых, коррозионных условиях.

• Хорошая пластичность и прочность: Несмотря на исключительную прочность, нержавеющая сталь PH сохраняет превосходную пластичность и вязкость, что имеет решающее значение для конструкционных применений.

• Свариваемость: Его можно сваривать стандартными методами, но для восстановления его свойств часто требуется послесварочная термообработка.

• Формуемость: Его можно формовать и обрабатывать в размягченном состоянии, а затем закалять посредством термической обработки для достижения желаемых свойств.

Температура плавления дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали обычно составляет от 1400 до 1450 °C (от 2550 до 2650 °F), что делает ее пригодной для применения в условиях высоких нагрузок.

Какие существуют марки дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали?

Существует несколько марок дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали, каждая из которых предназначена для определенных областей применения:

• 17-4 ФС (UNS S17400): Содержит хром 17%, никель 4% и медь 4%. Это наиболее широко используемая PH-нержавеющая сталь, известная своей превосходной прочностью, твердостью и коррозионной стойкостью. Используется в аэрокосмической промышленности, химической обработке и морской среде.

• 15-5 PH (UNS S15500): Аналогично 17-4 PH, но с более высокой прочностью. Содержит хром 15%, никель 5% и дополнительную медь. Используется в аэрокосмических компонентах, сосудах под давлением и высокопроизводительных валах.

• 13-8 мес. (UNS S13800): Содержит хром 13%, никель 8% и молибден 2%. Известен своей превосходной прочностью и стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Используется в аэрокосмической, нефтехимической и ядерной промышленности.

• PH 13-8 Mo (UNS S13800): Известен высокой прочностью, ударной вязкостью и превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Содержит хром 13%, никель 8% и молибден 2%. Используется в аэрокосмической, ядерной и химической промышленности.

• 17-7 PH (UNS S17700): Содержит хром 17%, никель 7% и алюминий. Известен своей высокой прочностью и хорошей формуемостью. Используется в аэрокосмических компонентах, пружинах и шайбах.

Каковы области применения дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали? 

Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь используется в компонентах аэрокосмической техники, автомобильных деталях, промышленном оборудовании, медицинских приборах, оборудовании для химической обработки и в судостроении.

• Аэрокосмическая промышленность: Используется в авиационных деталях, лопатках турбин и шасси благодаря превосходному соотношению прочности к весу и коррозионной стойкости.

• Автомобильная промышленность: Используется в высокопроизводительных компонентах двигателей, деталях трансмиссии и выхлопных системах благодаря своей долговечности и стойкости к износу.

• Промышленное оборудование: Идеально подходит для изготовления инструментов, крепежных деталей и пружин, требующих высокой прочности и устойчивости к усталости.

• Медицинские приборы: Используется в хирургических инструментах, ортопедических имплантатах и стоматологических инструментах благодаря своей биосовместимости и способности сохранять острые края.

• Химическая обработка: Подходит для оборудования, подвергающегося воздействию едких химикатов и высоких температур, такого как клапаны, насосы и теплообменники.

• Морские применения: Используется в гребных валах, крепежных элементах и других компонентах, подверженных воздействию соленой воды, благодаря своей превосходной коррозионной стойкости.

Эффекты добавления различных материалов в различные типы стали

Различные типы нержавеющей стали создаются путем добавления легирующих элементов и использования различных методов производства. Ниже приведено простое объяснение того, как каждый химический элемент влияет на производительность.

1. Хром (Cr): Улучшает коррозионную стойкость, что особенно важно для нержавеющей стали.
2. Никель (Ni): Улучшает формуемость и коррозионную стойкость, используется в аустенитной стали.
3. Молибден (Mo): Повышает стойкость к точечной и щелевой коррозии, что полезно в средах с высоким содержанием хлоридов.
4. Углерод (С): Повышает прочность и твердость, но может снизить коррозионную стойкость при высоких уровнях.
5. Азот (N): Улучшает прочность и локальную коррозионную стойкость, особенно в дуплексных сталях.

Соотношение каждого элемента в составе влияет на эксплуатационные характеристики различных типов нержавеющей стали.

Сравнение локальной коррозии в различных типах нержавеющей стали

Точечная коррозия, щелевая коррозия и коррозионное растрескивание под напряжением различаются среди пяти типов нержавеющей стали, что влияет на их эксплуатационные характеристики в определенных средах. Вот сравнение их локальных тенденций коррозии:

Аустенитная нержавеющая сталь (304)

• Особенность: 18% хром, 8% никель.
• Локальная коррозия: Склонен к образованию точечной коррозии в хлоридах.

Ферритная нержавеющая сталь (430)

• Особенность: Хром, без никеля.
• Локальная коррозия: Подвержен точечной коррозии.

Мартенситная нержавеющая сталь (410)

• Особенность: Более высокое содержание углерода.
• Локальная коррозия: Склонен к образованию точечной коррозии.

Дуплексная нержавеющая сталь (2205)

• Особенность: Сбалансированные фазы.
• Локальная коррозия: Отличная стойкость к точечной коррозии.

Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь (17-4 PH)

• Особенность: Упрочнено термической обработкой.
• Локальная коррозия: Может работать в жестких условиях.

Каждый тип по-разному ведет себя при локальной коррозии в зависимости от своего состава, и вы можете увеличить содержание хрома, молибдена и азота, чтобы обеспечить лучшую устойчивость к точечной коррозии.

Какая нержавеющая сталь лучше — 304 или 316?

Если вам нужна нержавеющая сталь для общего кухонного оборудования, резервуаров для хранения или трубопроводов, нержавеющая сталь 304 идеально подходит из-за ее доступности и превосходной коррозионной стойкости. Однако для морской среды, химической обработки или медицинских приборов лучше подойдет нержавеющая сталь 316, поскольку она содержит молибден, который обеспечивает превосходную стойкость к точечной и щелевой коррозии, особенно в хлоридной среде.

Дальнейшее чтение
Нержавеющая сталь 304 против 316

Какая нержавеющая сталь лучше — 304 или 420?

Для кухонного оборудования, резервуаров для хранения и архитектурных конструкций нержавеющая сталь марки 304 является лучшим выбором из-за ее превосходной коррозионной стойкости и формуемости. С другой стороны, нержавеющая сталь марки 420 больше подходит для столовых приборов, хирургических инструментов и промышленных лезвий, поскольку она обеспечивает более высокую твердость и износостойкость, хотя и имеет меньшую коррозионную стойкость по сравнению с 304.

Как определить типы нержавеющей стали?

Определить типы нержавеющей стали можно несколькими способами. 

Тест на магнит полезен: аустенитные нержавеющие стали, такие как 304 и 316, как правило, немагнитны, в то время как ферритные и мартенситные стали, такие как 430 и 420, магнитны. Тест на искру включает шлифовку стали и наблюдение за искрами; различные нержавеющие стали производят различные узоры искр. Химические тесты, такие как с использованием азотной кислоты, могут помочь определить типы на основе их реакций. Для точной идентификации профессиональные методы, такие как анализаторы рентгеновской флуоресценции (XRF), могут определить точный состав нержавеющей стали.

Какая марка нержавеющей стали не ржавеет?

Ни одна нержавеющая сталь не является полностью защищенной от ржавчины, но такие марки нержавеющей стали, как 304 и 316, обладают высокой устойчивостью к ржавчине благодаря высокому содержанию хрома и никеля. 316 с добавлением молибдена обеспечивает превосходную стойкость к ржавчине, особенно в суровых или морских условиях; эти марки обеспечивают превосходную защиту от коррозии.

Заключение

Нержавеющая сталь универсальна и необходима во многих отраслях. Каждый тип — будь то аустенитная, ферритная, мартенситная, дуплексная или дисперсионно-твердеющая — обладает уникальными преимуществами. Выберите подходящий вариант в зависимости от ваших потребностей, будь то долговечность, коррозионная стойкость или прочность.

Готовы начать свой следующий проект? Изучите эти различные типы нержавеющей стали и найдите тот, который лучше всего соответствует вашим требованиям. Действуйте сейчас и используйте лучшее из нержавеющей стали!