Стандарты AISI

В начале 20-го века металлурги взяли за основу разработки новых видов сталей то обстоятельство, что хром окисляется кислородом гораздо хуже, чем чистое железо. И возникла мысль выплавлять сталь, добавляя в нее легирующую присадку – хром. Первые марки хромистой стали были выплавлены металлургом-самоучителем Гарри Брирли в 1913 году, сталь оказалась очень устойчивой к окислению в воздухе, морской и речной воде, иных агрессивных средах, и получила название нержавеющей, а в просторечье попросту «нержавейки». На сегодняшний день нержавеющая сталь – ценный конструктивный материал для всех отраслей промышленности. По ходу времени нержавеющая сталь тоже подвергается коррозии, но это происходит лишь через очень длительное время.

Нержавеющие стали делятся на 3 группы: коррозиестойкие, жаропрочные и жаростойкие. При содержании хрома выше 13% сталь приобретает устойчивость к окислению в обычных средах, при содержании выше 17% сталь устойчива в более агрессивных средах, например, кислотах. Наряду с хромом, к железу добавляются никель (в этом случае сталь называется хромоникелевой), ниобий, молибден, кобальт и титан. В составе обязательно присутствует углерод, придающий материалу прочность и твердость, в малых количествах неизбежны спутники железа – сера, фосфор и кремний.

Виды нержавеющих сталей

Механические характеристики нержавеющей стали в высокой степени определяются ее количественным составом. Вдобавок, нержавеющая сталь более жаростойкая, чем обычная углеродистая сталь («чернушка»).
На поверхности сплава железа с хромом или прочими добавленными элементами, в результате взаимодействия с воздухом, образуется невидимая тонкая пленка нерастворимых оксидов, предотвращающая дальнейшее окисление.
Вдобавок, повышается поверхностная прочность материала, он становится менее подверженным образованию царапин и вмятин. Хромистые стали хорошо обрабатываются методом холодной формовки, не теряют своих свойств при длительной эксплуатации.
Нержавеющие стали применяются для производства турбинных лопаток, инструмента, предметов быта и прочих изделий. Знание структуры конкретной марки стали позволяет оптимально подобрать материал для решения определенной задачи.

AISIи304Сталив316СтальМаркичастоизпищевойпромышленностинасдля430химической201ГОСТТехническиеусловияТрубыПрокатСтандартгорячекатаныйстальнойбесшовныестальныеСортаментжаропрочнаякоррозионностойкаяжаростойкаяDINарматурнаяжаростойкиеAISI201AISI316AISI304AISI430ENВидыобработкиповерхностейлистовогопрокаташтрипса1185017455100882259088259188287988фармацевтическойкруглогосечениясварныенержавеющейобщегоназначения558275563272594975735077круглый856877квадратныйшестигранныйтонколистовойкоррозионностойкийжаростойкийжаропрочный994081994181высоколегированныесплавыкоррозионностойкиенержавеющая10884941101780сортоваякалиброванная11068811200481жаропрочныетолстолистоваяЛисты1366386ромбическимчечевичнымрифлением1463789горячедеформированныехолоднотеплодеформированныеэлектросварныепрофильныетолстолистовойуглеродистойобыкновенногокачества1814372МетодыиспытаниярастяжениетермомеханическиупрочненнаяжелезобетонныхконструкцийвысокогодавленияПроволокавысоколегированнойжаростойкойМеталлопродукцияПравилаприемкимаркировкаупаковкатранспортированиехранение75662017AmericanIronSteelInstituteАмериканскийИнститутСплавовразработавшийсобственнуюсистемуобозначениялегированныхнержавеющихсталейДаннаясистемаявляетсянаиболееприменяемойСШАЕвропе

Марки и свойства нержавеющей стали

Всего металлургами разработано более 250 видов нержавеющей стали всевозможных марок и серий. В России разработана своя система обозначений марок, почти все они имеют зарубежные аналоги. Наиболее распространены стали 300-й и 400-й серий, как наиболее коррозиеустойчивые, у них наиболее прочен слой поверхностной защитной пленки. Эти же стали наиболее пластичны.
Соотношение стоимость/качество наиболее оптимально у нержавеющих сталей серии 200.

Нержавеющие стали марки AISI

Стали серии 300 подразделяются на следующие виды, исходя из своего химического состава:
аустенитные стали;
аустенитно-мартенситные стали;
аустенитно-ферритные стали.
Аустенитные стали всегда немагнитные, ферритные в магнитном поле приобретают магнитные свойства.

В пищевой промышленности широко применяется сталь AISI 304 (08Х18Н10). Этот материал коррозиеустойчив и хорошо сваривается, получил известность как «пищевая» сталь.
Из стали марки 08Х18Н10 при добавлении молибдена образуется сталь AISI 316 (10Х17Н13М2), широко применяемая в судостроении, нефтегазовой и химической отраслях промышленности и более дорогая, чем сталь марки 304.
Сталь с повышенным содержанием титана AISI 316Т (10Х17Н13М2Т) одна из наиболее прочных, устойчива к ионам хлора, используется для изготовления оборудования пищевой и химической промышленности.
Наиболее богата титаном среди сталей серии 300 сталь AISI 321 (12-08Х18Н10Т), работающая при температурах до 800 С, из которой изготавливаются бесшовные трубы и трубопроводные фитинги — тройники, фланцы, переходы и отводы.
Наиболее популярная марка стали серии 400 - AISI 430 (12Х17) с низким содержанием углерода и высоким хрома. Эту сталь можно сваривать, она легко гнется, используют ее для оформления зданий и в нефтегазовой промышленности. Сталь идеальна для штамповки, перфорации и деформации.
Из марок сталей серии 200 примечательна сталь AISI 201 (12Х175Г9НД), вместо легирования дорогостоящим никелем сталь легирована азотом и марганцем. Из стали изготавливают элементы ограждений, перила и поручни, нержавеющие трубы, медицинское и пищевое оборудование.

Стандарты нержавеющей стали

В России нержавеющая сталь изготавливается по государственным стандартам ГОСТ. Стандарты разработаны для тонкого и толстого листового проката, проволоки и труб.

Применение нержавеющей стали

Современное высокотехнологичное производство немыслимо без применения нержавеющей стали. Сталь обладает высокими механическими свойствами и хорошим внешним видом. Хорошо выглядят ограждения и перила лестничных пролетов из этой стали, посуда из «нержавейки» гигиенична, хорошо выдерживает высокие температуры и не ржавеет.
В химической промышленности, где лишь материал с подобными свойствами способен противостоять агрессивному воздействию химических реагентов, нержавеющая сталь широко используется с середины 20-го века.