Марки, механические свойства нержавеющей стали

Марки нержавеющей стали

Сегодня на рынке представлены сотни марок нержавеющей стали. Выбор подходящей стали важен, поскольку их свойства могут сильно отличаться друг от друга.

Система AISI (Американский институт железа и стали) для обозначения нержавеющей стали по-прежнему используется в промышленности. В системе нумерации используются трехзначные числа, начинающиеся с 2, 3 или 4.

200 серии

Эта серия используется для аустенитных марок, содержащих марганец. Эти хромомарганцевые стали имеют низкое содержание никеля (менее 5 процентов).

200 серии находят применение в:

• Стиральные машины
• Столовые приборы
• Оборудование для еды и напитков
• Автоматизированная индустрия
• Внутреннее оборудование и др.

300 серии

Марки, механические свойства нержавеющей стали

Эта серия используется для обозначения аустенитных нержавеющих сталей с углеродом, никелем и молибденом в качестве легирующих элементов. Добавление молибдена улучшает коррозионную стойкость в кислой среде, а никель улучшает пластичность.

AISI 304 и 316 — самые распространенные марки в этой серии. AISI 304 также широко известна как сталь 18/8, поскольку она содержит 18% хрома и 8% никеля.

Области применения нержавеющей стали серии 300 включают:

• Пищевая промышленность и производство напитков
• Автоматизированная индустрия
• Конструкция для критических сред
• Медицинские инструменты
• Ювелирные изделия и др.

400 серии

Ферритные и мартенситные сплавы образуют эту серию нержавеющей стали. Эти марки доступны для термической обработки. Обеспечивает хорошее сочетание прочности и высокой износостойкости. Однако коррозионная стойкость ниже, чем у серии 300.

Для серии 400 включают:

• Сельскохозяйственная техника
• Валы двигателя
• Детали газовых турбин и др.

Классы SAE

В системе нумерации SAE для обозначения нержавеющей стали используется 1-буквенный + 5-значный цифровой код UNS. Обычная марка AISI 304 имеет обозначение SAE S30400. Хотя у большинства марок есть обозначения, недавно разработанные эксклюзивные марки могут быть названы их владельцами и не иметь кода SAE.

Механические свойства нержавеющей стали

Марки, механические свойства нержавеющей стали

Если вы не уверены, что означают указанные свойства, вы можете проверить наш обзор свойств материала, чтобы увидеть более подробное описание каждого из них.

Предел текучести

В зависимости от марки нержавеющая сталь может демонстрировать высокую прочность и низкое удлинение или низкую прочность и высокое удлинение. По пределу текучести они очень хорошо сравниваются с углеродистыми сталями.

Прочность при высоких температурах

Нержавеющая сталь сравнительно лучше других углеродистых сталей работает при более высоких температурах. Он демонстрирует лучшую огнестойкость благодаря высокому коэффициенту сохранения прочности при повышенных температурах (выше 500 ° C). Она также имеет лучший коэффициент сохранения жесткости, чем углеродистая сталь при температуре выше 300 ° C.

Предел прочности

Что касается прочности на разрыв , нержавеющая сталь превосходит такие материалы, как алюминий, латунь и низкоуглеродистую сталь.

Самый высокий предел прочности наблюдается у дисперсионно-твердеющих и мартенситных марок. Эти марки могут иметь предел прочности на разрыв, который в два раза больше, чем у широко распространенных марок 304 и 316. Дуплексная сталь, в частности, имеет высокое соотношение прочности и пластичности.

Криогенная стойкость

Некоторые марки нержавеющей стали отлично справляются с работой в более широком диапазоне температур. Аустенитные стали демонстрируют исключительную вязкость и повышенную прочность на разрыв при отрицательных температурах. Это расширяет сферу их использования, значительно открывая новые возможности для современных приложений.

С другой стороны, ферритные, мартенситные и дисперсионно-твердые марки не так хороши при криогенных температурах, поскольку их ударная вязкость падает при понижении температуры.

Пластичность

Пластичность различных марок нержавеющей стали может существенно отличаться. Некоторые марки обладают высокой пластичностью, что позволяет использовать сложные процессы глубокой вытяжки.

Более высокая скорость наклепа

Это свойство относится к способности металла увеличивать свою прочность за счет процессов холодной обработки. Нержавеющая сталь может быть подвергнута отжигу и холодной обработке, чтобы довести ее прочность до желаемого уровня.

Это означает, что один и тот же сорт можно использовать в нескольких приложениях, варьируя его прочность. Например, та же марка может быть использована в качестве пружины или гибкой проволоки путем отжига и холодной обработки.

Электропроводность и магнетизм

Как и все металлы, нержавеющая сталь проводит электричество. Однако, как и у всех сталей, эта проводимость чрезвычайно мала.

В отраслях промышленности, где стандарты гигиены высоки или электроприбор может подвергаться воздействию агрессивных или влажных сред, для защиты используются корпуса из нержавеющей стали.

Аустенитные нержавеющие стали немагнитны, однако холодная обработка может использоваться для создания магнитных свойств некоторых марок. Все остальные типы обладают магнитными свойствами.

Химические свойства нержавеющей стали

Химические свойства делают этот материал особенным и придают ему неповторимость.

Высокая стойкость к окислению

Это отличительное свойство нержавеющей стали позволяет использовать ее в различных отраслях промышленности. Высокая стойкость к окислению является результатом наличия хрома в нержавеющей стали. В некоторых марках процентное содержание хрома может доходить до 26%.

Другие металлы можно защитить с помощью покрытий и антикоррозионных красок, но как только они истираются, начинается коррозия. В случае нержавеющей стали любое удаление естественного покрытия из оксида хрома из-за повреждения поверхности сопровождается образованием нового покрытия на открытой поверхности, которое предотвращает коррозию.

Биологически инертный

Нержавеющая сталь биологически инертна, что делает ее логичным выбором для медицинского оборудования, такого как хирургические инструменты, травматические винты и пластины. Это свойство также делает его идеальным металлом для изготовления столовых приборов и кухонной техники.

Устойчивость к кислотам, щелочам и органическим материалам

Нержавеющая сталь устойчива к воздействию широкого спектра соединений. Он устойчив к кислотам, щелочам, а также к органическим соединениям. Устойчивость к кислотам различается для разных марок. Некоторые сорта могут противостоять высококонцентрированным кислотам, тогда как другие могут быть устойчивы только к низким концентрациям.

Аналогичная инертность наблюдается с основными соединениями и органическими соединениями. Это делает нержавеющую сталь очень подходящим материалом для использования в химической промышленности для хранения, транспортировки и других процессов.

Нержавеющая сталь также легко противостоит влаге, соли, сере, двуокиси углерода и хлоридам. Это помогает ему выжить в нескольких суровых условиях в течение более длительного периода, чем большинство других металлов.

Другие свойства

Важные свойства не ограничиваются только механическими и химическими свойствами. В приведенном ниже списке есть и другие, которые пригодятся для различных приложений.

Возможность вторичной переработки

Сталь на металлолом сдать в Симферополе. Переработка нержавеющей стали для изготовления новых продуктов возможна. Это снижает нагрузку на окружающую среду для наших сталелитейных нужд, требуя меньше сырья, а также уменьшая образование отходов.

Его небиоразлагаемая природа также не позволяет ему загрязнять ресурсы, поскольку он не разрушается и не просачивается в почву или водоемы.

Легко работать с металлом

Нержавеющая сталь хорошо поддается механической обработке и обработке, что позволяет дизайнеру создавать изделия сложной формы. Лазерная резка нержавеющей стали , услуги обработки с ЧПУ , гибка и т.д. доступны без специального оборудования.

Возможность очистки

Изделия из нержавеющей стали легко чистить нетоксичными бытовыми продуктами, такими как моющие средства, мыло или чистящие жидкости. Это сохраняет их внешний вид на долгое время, увеличивая срок службы.

Это в конечном итоге сокращает потери и делает первоначальную относительно дорогую покупку окупаемой в долгосрочной перспективе.

Эстетическая привлекательность

Изделия из нержавеющей стали имеют высокий блеск, что делает их идеальным выбором для открытых поверхностей. Доступен широкий выбор вариантов отделки — от яркого до матового. Он может быть нанесен щеткой, выгравирован, тиснен и тонирован для создания эффекта.

Легирующие элементы

Когда дело доходит до нержавеющей стали, на выбор доступно большое количество марок. В зависимости от добавляемого легирующего элемента свойства могут значительно различаться. Все сводится к требованиям, чтобы выбрать наиболее подходящий экономичный вариант.

Хром

Хром — определяющий легирующий элемент нержавеющей стали. Это придает стали свойство быть «нержавеющей». Пассивный слой оксида хрома наряду с защитой поверхности также блокирует диффузию кислорода в металл, защищая внутреннюю структуру металла от коррозии.

Ионы оксида хрома также похожи по размеру на молекулы стали, что приводит к прочной связи между ними. Это позволяет ионам оксида оставаться прочно прикрепленными к поверхности при нормальных рабочих условиях.

Чтобы сталь была «нержавеющей», необходимо не менее 10,5%. Однако добавление еще большего количества хрома является обычным явлением для повышения коррозионной стойкости.

Хром также действует как стабилизатор феррита, вызывая образование микроструктуры феррита в сплаве.

Никель

Никель добавлен для дальнейшего повышения коррозионной стойкости. Он также является стабилизатором аустенита, вызывая образование аустенита.

Добавление 8-9% никеля позволяет получить полностью аустенитную структуру, которая обеспечивает отличные сварочные свойства. Дальнейшее увеличение процентного содержания никеля улучшает обрабатываемость и устойчивость к коррозии.

Медь

Медь также действует как стабилизатор аустенита и улучшает свойства коррозионной стойкости и наклепа.

При его добавлении получаются изделия из нержавеющей стали, которые подходят для работы в холодных условиях, при использовании шурупов и гвоздей.

Кремний

Добавление кремния улучшает стойкость нержавеющей стали к высококонцентрированным азотной и серной кислотам. Это также способствует образованию феррита и делает металл стойким к окислению.

Азот

Азот является стабилизатором аустенита и улучшает прочность и стойкость к локальной коррозии. Локальная коррозия относится к таким явлениям, как точечная коррозия, щелевая коррозия и межкристаллитная коррозия.

Молибден

Молибден и вольфрам улучшают общую и локальную коррозионную стойкость. Первый является стабилизатором феррита и, следовательно, при использовании в аустенитных сплавах должен быть сбалансирован стабилизаторами аустенита для поддержания аустенитного состава.

Молибден также увеличивает жаропрочность при добавлении к мартенситной нержавеющей стали. Добавление вольфрама к молибдену также улучшает упомянутые выше свойства.

Марганец

Марганец улучшает свойства прочности, ударной вязкости и закаливаемости нержавеющей стали. Добавление марганца помогает металлу лучше работать при горячей обработке.

Марганец также способствует растворению азота в нержавеющей стали и, следовательно, может быть добавлен для замены никеля в нержавеющей стали азотом.

Вывод

Нержавеющая сталь, помимо обычных свойств стали, обладает стойкостью к коррозии и нагреву. Не подвержена коррозии, лучше переносит суровые условия окружающей среды и имеет более длительный срок службы.

От марки зависит устойчивость к коррозии. Однако ненормальные окружающие условия, такие как низкий уровень кислорода, плохая циркуляция и высокая соленость, могут навредить.

Несмотря на вышеупомянутые риски, нержавеющая сталь является прекрасным материалом и оказывает очень положительное влияние на отрасль в целом. Из-за большого количества марок с разными свойствами всегда есть марка, которая идеально подходит для применения. Важно правильно выбрать сорт, чтобы обеспечить рентабельность инвестиций. Звоните по номеру +7 (978) 027-37-37 уточняйте цену за кг. металлолома в Симферополе.

Свойства нержавеющей стали – эксплуатационные и технические достоинства

Особые свойства нержавеющей стали обуславливают ее активное использование в самых разнообразных отраслях промышленности и в быту. К достоинствам нержавейки относят повышенную прочность, небольшой удельный вес и теплопроводность, отличное сопротивление коррозии и качественную свариваемость.

1 Категории нержавейки — сталь бывает разной

Нержавеющие сплавы принято подразделять на пять типов в зависимости от микроструктуры сплавов. С этой точки зрения они могут быть:

• ферритными;
• аустенитными;
• дуплексными;
• жаропрочными;
• мартенситными.

Самыми распространенными являются аустенитные виды нержавейки. Они практически не окисляются в процессе эксплуатации, имеют высокие технические и эксплуатационные характеристики (хорошая вязкость, пластичность, устойчивость к химическим воздействиям, небольшой удельный вес и коэффициент текучести). Подобные свойства обеспечиваются введением в состав аустенитной нержавейки 10-20 % никеля и примерно 23 % хрома.

Стали с ферритной микроструктурой демонстрируют уникальные характеристики при эксплуатации в агрессивных средах.

Стали с ферритной микроструктурой

Они имеют высокую стойкость к коррозии при повышенных температурах, малый предел текучести и особые магнитные свойства (магнитную проницаемость). В таких сплавах хрома содержится не более 17 %. Магнитные разновидности нержавейки редко используются для производства бытовых изделий. Чаще они применяются в промышленности для изготовления разнообразных конструкций.

Реже применяются мартенситные стали. Их проницаемость (магнитная) ниже, а ключевые технические достоинства следующие:

• небольшой коэффициент пластичности;
• хорошее удельное сопротивление на разрыв и свариваемость;
• высокая прочность и твердость;
• малый вес.

Жаропрочные и дуплексные сплавы используются для особых целей. Их магнитные характеристики (проницаемость) минимальные, зато они демонстрируют уникальную прочность и сопротивление коррозии при эксплуатации в высокотемпературных и хлорсодержащих средах. Поэтому подобные стали активно применяются для выпуска изделий химической и пищевой промышленности.

2 Технические показатели — самые главные цифры

Удельный вес аустенитных и жаропрочных сплавов равняется 7,95 гр/см, ферритных и других — 7,7, коэффициент электросопротивления — 0,72-0,9 для всех сталей, кроме ферритных. Электрическое сопротивление последних составляет 0,6. Коэффициент твердости нержавеющих сплавов следующий:

• По шкале Роквелла — 70-88 единиц для жаростойких и аустенитных сталей, 75-88 для ферритных.
• По шкале Бринелля — 120-190 (аустенитные), 135-180 (магнитные) и 145-210 (жаропрочные).

Предел прочности нержавеющих сплавов с аустенитной микроструктурой варьируется от 500 до 690 Н/мм2. Все зависит от конкретной марки стали. А вот прочностной предел ферритных сплавов обычно выше — до 900 Н/мм2. Другие характеристики рассматриваемых сталей:

• предел упругости — 195-400 Н/мм2;
• вязкость (ударная) — 120-160Дж/см2 (для ферритных композиций — не более 50);
• температура появления окалины — 840-1120 °С;
• магнитная проницаемость ферритных сплавов — 1,008 единиц (при комнатной температуре).

Нержавеющий сплав

Предел текучести большинства марок нержавеющих сталей за минуту равняется около 205 МПа. Эта величина справедлива для всех категорий сплавов за исключением ферритных. Показатель текучести последних обычно ниже на 10-20 МПа.

Еще одна важная характеристика рассматриваемых коррозионностойких сплавов — их теплопроводность. Под ней понимают возможность материала пропускать через себя тепловую энергию (передавать ее). Теплопроводность нержавейки равняется 16-20 Вт/м*К. Это очень малый показатель. Для сравнения скажем, что теплопроводность алюминия находится на уровне 200, а меди — 400 Вт/м*К.

3 Свариваемость нержавейки — прочные соединения

Сварка рассматриваемых сплавов производится по таким методикам:

• аргонодуговая с помощью TIG-электродов (содержат вольфрам);
• ручная дуговая;
• полуавтоматическая.

Сварка нержавеющего сплава

Лучше всего свариваются аустенитные марки нержавеющей стали. А вот сварные соединения ферритных сталей получаются более хрупкими. Это стоит учитывать при обработке таких сплавов. Важный момент! Сварка всех видов нержавейки должна осуществляться после предварительного подогрева стальных изделий. Обычно достаточно нагреть их до 150-160°.

Ручная дуговая сварка нержавеющих сплавов выполняется двумя типами электродов: с рутиловым покрытием; с основным (карбонаты магния и кальция) покрытием. Во втором случае операция ведется исключительно на обратной полярности и постоянном токе. Полуавтоматический процесс рекомендован для сварки больших по толщине листов нержавейки. А вот аргонодуговая сварка обычно применяется для соединения тонких коррозионностойких изделий.

Рейтинг:

Загрузка…

0 Комментариев

Классы прочности нержавеющего крепежа

Механические характеристики болтов, винтов, шпилек из нержавеющих сталей регламентируются ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009. Настоящий стандарт классифицирует нержавеющие крепежные изделия по классам прочности, которые принято обозначать двумя цифрами: 50, 70, 80 и писать через дефис с маркой стали: А1-50, А2-70, А4-80. Что означают эти цифры? — это 1/10 часть от минимального предела прочности на растяжение.

Для производства нержавеющего крепежа чаще всего применяются марки стали А2 (пищевая) или А4 (кислотостойкая), обозначенные так в системе EN ISO, или их приближенные аналоги AISI 304 (12X18h20) и AISI 316 (03Х17Н14М2). Крепежные изделия из коррозионно-стойких сплавов аустенитной группы не упрочняются закаливанием в отличие от изделий из черных металлов. Их главным легирующим компонентом являются хром и никель, а также молибден (для марки А4). Процентное содержание этих и других добавок определяет степень коррозионной стойкости крепежа, максимальные рабочие нагрузки и другие свойства.

Примеры обозначения прочности крепежа из нержавейки:

А2-50 — мягкая сталь с пределом прочности на разрыв минимум 500 Н/мм² (500МПа).

А2-70 — холоднодеформированная сталь с пределом прочности на разрыв минимум 700 Н/мм² (700МПа).

А4-80 — высокопрочный сплав с пределом прочности на разрыв минимум 800 Н/мм² (800МПа).

Маркировка наносится на головку болтов (винтов) рядом с клеймом изготовителя, а шпильки маркируются на гладкой части или на торце, если шпилька полнорезьбовая. Иногда на торец шпильки наносится цветовая кодировка марки сплава (для А2 — зеленая, для А4 — красная). Если маркировка класса прочности отсутствует, то в расчет принимается среднее значение — 70.

Для сравнения механических свойств болтов из нержавеющей и углеродистой стали обратимся к таблице:

Группа стали	Углеродистые	Аустенитные А2, А4
Класс прочности	5.6	6.8	8.8	10.9	50	70	80
Предел прочности, Н/мм²	500	600	800	1040	500	700	800
Предел текучести, Н/мм²	300	480	640	940	210	450	600

Из таблицы видно, что при близких значениях временного сопротивления, предел текучести у аустенитных сплавов меньше, поэтому они больше подвержены пластической деформации. Это свойство позволяет болтам или шпилькам не ломаться при превышении допустимого момента затяжки или при боковых изгибающих нагрузках. В худшем случае превышение усилия может привести к срыву резьбы. В то время как углеродистые стали более хрупкие и запредельные нагрузки могут привести к излому резьбового крепежа.

Расчет нагрузок для нержавеющих болтов

Зная прочностные характеристики аустенитных сплавов, не трудно рассчитать максимальную нагрузку на болты по формуле. Для примера взят болт М12, А2-70.

Np0.2 = As х Rp0.2 = 84.3 х 450 = 37935 Н, где:

As — расчетная площадь сечения М12 (см. ГОСТ Р ИСО 3506 табл. А.1.)

Rp0.2 — предел текучести

Для определения расчетной рабочей нагрузки полученное значение необходимо разделить как минимум на 20: 37935 / 20 = 1896 кг, а для большей уверенности в безопасности болтокомплекта лучше разделить на 30.

Класс прочности — важнейшая характеристика нержавеющей стали, прописанная в национальном стандарте ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009, которую следует учитывать при расчете нагрузки на болтовое или шпилечное соединение.

Статьи о продукции

Обновлено: 19.11.2020 12:15:39

Евгений Гурьевич

НЕРЖавеющие свойства стали проявляются ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО наличием ХРОМа в количестве более 12,6%, а *никель от 8%* повышает её пластичность и свариваемость, а *молибден* — ЖАРОпрочность: 03Х17Н14М2 предназначена для изготовления ВП метизов точением и ГОРЯЧЕЙ формовкой с накаткой.

19.11.2020 16:32:29

Warlock77

Дамы и господа! Спасибо вам большое за такую полезную информацию, да ещё и грамотно поданную !

30.03.2020 23:06:10

Источник: https://krepcom.ru:443/blog/products-articles/klassy-prochnosti-nerzhaveyushchego-krepezha/

Литература:

1. Скориченко, «Доисторическая M.» (СПб., 1996); его же, «Гигиена в доисторические времена» (СПб., 1996).
2. З.С. Смирнова, Л.М. Борисова, М.П. Киселева и др. Доклиническое изучение противоопухолевой активности производного индолокарбазола ЛХС-1208 // Российский биотерапевтический журнал. 2014. № 1. С. 129.
3. Ковнер, «Очерки истории M.».
4. https://xn—-7sbaadwr0adahkt8at9m.xn--p1ai/what-stainless-steel/.
5. https://tutmet.ru/udelnyj-ves-nerzhaveyushhej-stali.html.
6. https://Krepcom.ru/blog/products-articles/klassy-prochnosti-nerzhaveyushchego-krepezha/.
7. Bangun H., Aulia F., Arianto A., Nainggolan M. Preparation of mucoadhesive gastroretentive drug delivery system of alginate beads containing turmeric extract and anti-gastric ulcer activity. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research. 2019; 12(1):316–320. DOI: 10.22159/ajpcr.2019.v12i1.29715.
8. Baas, «Geschichte d. Medicin».
9. Moustafine R. I., Bobyleva V. L., Bukhovets A. V., Garipova V. R.,Kabanova T. V., Kemenova V. A., Van den Mooter G. Structural transformations during swelling of polycomplex matrices based on countercharged (meth)acrylate copolymers (Eudragit® EPO/Eudragit® L 100-55). Journal of Pharmaceutical Sciences. 2011; 100:874–885. DOI:10.1002/jps.22320.
10. Wise, «Review of the History of Medicine» (Л., 1967).