Нержавеющая сталь широко распространена в таких отраслях, как машиностроение, производство оборудования, пищевая промышленность, химическая промышленность и новая энергетика. Хотя многие инженеры знакомы с марками 304 и 316, они часто сталкиваются с подводными камнями при выборе из десятков доступных марок. Нержавеющая сталь не «устойчива к ржавчине-»; хром образует пассивирующую пленку, обеспечивающую коррозионную стойкость, а легирующие элементы, такие как никель, молибден, титан и марганец, определяют такие свойства, как коррозионная стойкость, высоко-температурные характеристики, обрабатываемость и прочность.
В этой статье собраны 18 марок нержавеющей стали, наиболее часто используемых в промышленности,-отнесенных к аустенитным, ферритным, мартенситным, дуплексным и дисперсионно-твердеющим-сталям-, а также описаны их характеристики, ограничения и типичные области применения, которые могут служить справочной информацией при выборе материалов.
I. Аустенитные нержавеющие стали (201, 301, 303, 304, 304L, 316, 316L, 321, 309S, 310S, 904L). Аустенитные марки занимают более 70% рынка. Они слабо магнитны или не-магнитны при комнатной температуре, обладают превосходной свариваемостью и формуемостью, не поддаются закалке и требуют холодной обработки для повышения прочности.. 1. 201: экономичный сорт с высоким содержанием марганца и низким содержанием никеля; бюджетный. Коррозионная стойкость относительно слабая; склонен к ржавчине во влажной среде или среде с солевыми-распылениями. Обычно используется для внутренних декоративных трубок, метизов и общих декоративных деталей; не подходит для использования на открытом воздухе или в прибрежных районах.. 2. 301: Обладает выдающимся эффектом-упрочнения; Прочность и твердость значительно возрастают после холодной прокатки. Используется для пружин, компонентов железнодорожных транспортных средств и упругих деталей.. 3. 303: свободный-сплав для механической обработки с добавлением серы для улучшения обрабатываемости. Коррозионная стойкость немного уступает 304; подходит для-объемной токарной обработки при производстве болтов, втулок и компонентов клапанов. 4. 304: отраслевой стандарт; имеет соотношение хрома-никеля 18-8 и сбалансированные общие свойства; легко гнуть и сваривать. Подходит для кухонной посуды, пищевого оборудования, трубопроводов общего назначения и корпусов оборудования. Ограничение: Неустойчив к морской воде или средам с высоким-хлоридом.. 5. 304L: версия с очень-низким содержанием углерода с содержанием углерода менее или равным 0,03 %. Обеспечивает высокую стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки; предпочтительный выбор для сварных толстых-пластинчатых компонентов; прочность немного ниже 304. Подходит для нефтехимического оборудования, теплообменников и сварных деталей конструкций. 6. 316: Содержит молибден; обеспечивает превосходную стойкость к точечной и хлоридной-ионной коррозии по сравнению со сталью 304. Подходит для прибрежного оборудования, морского применения и оборудования, работающего со стандартными химическими средами.. 7. 316L: Низко-версия стали 316; в настоящее время наиболее широко используемый сорт в морской и химической промышленности. Не требует обработки раствором после-сварки; обеспечивает превосходную стойкость к межкристаллитной коррозии; подходит для морских компонентов, фармацевтического оборудования и трубопроводов морской воды.. 8. 321: Содержит титан, препятствующий межкристаллитному осаждению. Подходит для сварных компонентов, работающих при высоких температурах (430–900 градусов), когда термообработка после-сварки невозможна; области применения включают выхлопные трубы и компоненты теплообмена-котла. Содержание титана делает его непригодным для использования в пищевых продуктах.-применение в контакте с пищевыми продуктами. 9. 309S: средне-теплостойкая-сталь с высоким содержанием хрома и никеля; обеспечивает сильную стойкость к окислению. Используется для футеровки промышленных печей и инструментов для -термической-обработки. 10. 310S: Жаропрочная-аустенитная сталь; Максимальная рабочая температура достигает 1100 градусов. Подходит для печных камер, компонентов высокотемпературных печей и радиационных трубок; относительно высокая стоимость. 11. 904L (супераустенитный): высокое содержание никеля и молибдена; устойчив к сильно агрессивным средам, таким как концентрированная серная кислота и фосфорная кислота. Подходит для высококоррозионного химического оборудования и высококачественных-компонентов приборов; высокая стоимость. II. Ферритные нержавеющие стали (409L, 430): магнитные,-не содержат никеля и имеют низкую-стоимость; не может быть упрочнен закалкой; обеспечивает лучшую теплопроводность и -стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, чем аустенитные марки, но имеет меньшую вязкость сварки.. 12. 409L: Сталь, специально предназначенная для автомобильных выхлопных систем; обеспечивает-стойкость к высокотемпературному окислению и превосходные-ценовые характеристики; используется для выхлопных труб и глушителей.. 13. 430: Самый распространенный ферритный сорт; часто называют «нержавеющим железом». Подходит для корпусов бытовой техники и декоративных панелей. Склонен к образованию точечной коррозии и ржавчине в средах,-богатых хлоридами; не подходит для прибрежных районов. III. Мартенситные нержавеющие стали (410, 420, 440C): Сильно магнитные; твердость и износостойкость можно повысить закалкой и отпуском; коррозионная стойкость уступает аустенитным маркам; в первую очередь выбран по твердости и износостойкости. 14. 410: Базовый мартенситный сорт; хорошая прочность, умеренная коррозионная стойкость; подходит для компонентов клапанов, валов насосов и крепежных деталей.. 15. 420: Сталь для столовых приборов-; достигает высокой твердости после закалки; подходит для ножей, ножниц и медицинских режущих инструментов.. 16. 440C: мартенситный сорт с высоким-углеродом; одна из самых твердых нержавеющих сталей; исключительная износостойкость, хотя устойчивость к коррозии ограничена; подходит для высококачественных-подшипников, режущих инструментов и уплотнений клапанов. IV. Дуплексные нержавеющие стали (2205, 2507): состоят из примерно равных частей аустенита и феррита; предел текучести примерно в два раза выше, чем у аустенитных марок; демонстрирует выдающуюся стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением,-вызванному хлоридами; более высокая стоимость. 17. 2205: дуплексная сталь общего-назначения; подходит для теплообменников морской воды, десульфурации, производства бумаги и химической промышленности; служит заменой стали 316L в суровых условиях,-содержащих хлориды. 18. 2507 (Супердуплексная сталь): более высокое содержание молибдена; превосходная стойкость к точечной коррозии; подходит для сред-с высокой соленостью, морских нефтегазовых установок и оборудования для опреснения морской воды. V. Нержавеющая сталь дополнительного осаждения-Закалка (17-4PH/630): хотя 17-4PH не входит в предыдущий список из 18 типов, он часто используется в технике; он достигает сверх-высокой прочности за счет обработки старением и используется в аэрокосмической технике, в высококачественных-клапанах и высокопрочных конструктивных компонентах. Краткое изложение ключевых критериев выбора: 1. Стандартные условия в помещении: Приоритет 304; выберите 201 для декоративных работ внутри помещений с ограниченным бюджетом.. 2. Сварка толстых листов: отдайте предпочтение 304L или 316L, чтобы предотвратить межкристаллитную коррозию.. 3. Прибрежные районы, воздействие хлоридов или морской воды: постепенно повышайте уровень с 316L до 2205, а затем до 2507. 4.. Высокотемпературные условия: 321 для средних температур; 309S/310S для высоких температур. 5. Крупномасштабная обработка (токарная обработка): выберите 303. 6. Области применения, требующие твердости и износостойкости (например, режущие инструменты): Мартенситные марки 420 или 440C. 7. Высокоагрессивные химические среды: 904L или супердуплексная нержавеющая сталь. Многие случаи отказов связаны не с плохим качеством стали, а с выбором неправильной марки. «Универсальной» марки нержавеющей стали не существует; Всесторонняя оценка с учетом среды, температуры, уровня хлоридов, процессов сварки и затрат необходима во избежание таких проблем, как ржавление или растрескивание.
