Termokings.ru

Домашний Мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Всё о нержавеющей стали

Нержавеющие стали — это стали, содержание хрома в которых не менее 12%. Хром создает защитную пленку на поверхности металла, которая очень инертна, за счет чего стали становятся коррозионностойкими, нержавеющими. Большим преимуществом хромированной пленки является способность восстанавливаться при участии кислорода после физико-химических воздействий.

Нержавеющие стали подразделяются на следующие основные группы:

  • аустенитные;
  • ферритные;
  • мартенситные;
  • ферритно-аустенитные.

Аустенит — это гранецентрированная и высокотемпературная вариация сплавов железа, совокупность легирующих элементов, образующих твердый раствор. Стали этого типа дополнительно к хрому содержат некоторое количество никеля (10-25%), что позволяет усилить их сопротивляемость коррозии. Магнитные свойства отсутствуют. Высокая прочность, стойкость к окислению и высоким температурам делают данный тип нержавеющей стали наиболее применяемым в промышленности. Номенклатурная серия — 300.

Феррит — это основная составляющая железа и его сплавов, является твёрдым раствором, который образуют углерод и легирующие элементы. Структура феррита представляет собой объемноцентированную кубическую кристаллическую решётку. Проявляет магнитные свойства. Пониженное включение хрома (менее 17%). Высокая стойкость к окислению в кислотной среде. Имеют широкое применение в химической и пищевой промышленности. Вторые по популярности после аустенитных сталей. Номенклатурная серия — 400.

Мартенсит — микроструктура, которая имеет игольчатый тип, проявляется в закаленных сплавах и чистых полиморфных металлах. Физический механизм создания мартенсита абсолютно не похож на аналогичные процессы, происходящие в стали при изменении температурных режимов. Мартенситный процесс бездиффузионен, атомы перемещаются по сдвиговому механизму с большой скоростью в тысячи метров в секунду. Мартенситные стали проявляют магнитные свойства. Низкое содержание хрома и углерода. Обладают хорошей газовой коррозионной стойкостью в слабоагрессивных средах. Основу применения составляют режущие инструменты, элементы конструкций в пищевой и химической промышленности. При упрочнении никелем и медью хорошо сопротивляются износу, возможно применение для промышленного оборудования.

Углерод в составе хромистых нержавеющих сталей.

Кроме хрома на формирование физико-механических свойств хромистых сталей, значительное влияние оказывает содержание углерода. Структуру нержавеющей стали в зависимости от содержания углерода разделяют на три главных класса: мартенситная, мартенситно-ферритная и ферритная. Это нашло отражение в классификации нержавеющих сталей по ранее действующему ГОСТ 5632-72 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные».

Углерод содержащийся в составе нержавеющей стали, в том числе и в хромистой, это нежелательный элемент. Углерод слишком активный компонент, связывая хром в карбиды, он обедняет твердый раствор, тем самым понижая коррозионную стойкость нержавеющей стали. Кроме того повышенное содержание углерода требует повышения температуры закалки до 975-1050оС, для более полного растворения карбидов хрома.

В качестве примера серьезного влияния углерода на структуру и свойства нержавеющей стали рассмотрим сталь с содержанием 18% Cr. Например сталь 95Х18 в составе которой содержится 0,9-1,0%С и имеющая структуру мартенсита, обладает высокой твердостью (>55HRC), но коррозионная стойкость ее умеренная. А нержавеющие стали 12Х17, 08Х17Т, 08Х18Т1, со структурой феррита, имеют наоборот, низкую твердость и высокие коррозионные свойства.

Классы нержавеющих сталей по микроструктуре

Различия в механических и технологических свойствах сталей обусловлены особенностями их кристаллической структуры. По этому признаку нержавеющие стали подразделяют на:

  • Ферритные.
  • Мартенситные.
  • Мартенситно-ферритные.
  • Аустенитные.
  • Аустенитно-мартенситные.
  • Аустенитно-ферритные.
  • Аустенитно-карбидные.

Ферритные стали

Содержание хрома в этом типе сталей приближается к 20%. Ферритные стали имеют высокую устойчивость к химически агрессивным средами, ярко выраженные магнитные свойства, хорошо поддаются обработке. Недорогие ферритные стали склонны к росту зерна и, как следствие, – к межкристаллитной коррозии. При высоких температурах происходит охрупчивание металла. Используются для производства неответственных конструкций, а также изделий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах. К ферритному классу относятся стали марок: 08X17Т, 12X17 (AISI 430), 15X28, 15Х25Т, 15Х25Т.

Мартенситные и мартенситно-ферритные стали

Содержат до 20% хрома. Обладают низким порогом хладоломкости, пластичны, имеют высокую ударную вязкость, не склонны к образованию трещин. Устойчивы к износу, коррозии в слабоагрессивных средах и атмосфере. Свариваемость разных марок мартенситных сталей сильно разнится. Некоторые мартенситные стали склонны к тепловой хрупкости. Применяются для изготовления режущего инструмента, измерительных приборов, высокопрочных деталей и ответственных конструкций, предназначенных для эксплуатации в широком диапазоне температур. Марки мартенситных сталей: 20Х13 (AISI 420), 40Х13, 12Х13.

Аустенитные стали

Суммарное содержание хрома и никеля достигает 33%. Аустенитные стали обладают наилучшим сочетанием технологических качеств. Им свойственна пластичность, высокая коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред, прочность. К аустенитному классу относятся стали 06ХН28МДТ, 08Х18Н10 (AISI 304), 10Х13Н17М2 (AISI 316), 12Х15Г9НД (AISI 201), 12Х18Н10Т (AISI 321), 20Х23Н18 (AISI 310S). Из них прокатывают множество видов полуфабрикатов: нержавеющие листы, трубы, сортовые изделия и арматуру.

Аустенитно-ферритные стали

Отличаются от аустенитных и ферритных сталей большей прочностью, менее склонны к росту зерна и межкристаллитной коррозии, устойчивы к органическим кислотам и азотной кислоте. Хорошо поддаются свариванию, не намагничиваются. По устойчивости к хладоломкости занимают промежуточное положение между ферритными и аустенитными сталями и хуже поддаются пластическим деформациям по сравнению с аустенитными сплавами. Используются для производства оборудования для металлургической, пищевой, химической, промышленности, в судостроении. К аустенитно-ферритным сталям относятся: 09ХН21Н6М2Т, 10Х25Г6ФТ, 08Х20Н6МД2Т, 09Х22Н5Т, 10Х25Н6Т.

Читать еще:  Производство профнастила: промышленная линия и ручной способ

Аустенитно-мартенситные стали

Свойства стали зависят от соотношения мартенсита и аустенита в структуре металла. Характеризуются оптимальным соотношением прочности и пластичности. Марки: 08Х17Н8Ю, 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю.

Марки нержавеющей стали

В России и СНГ активно применяется сталь 200-й, 300-й и 400-й серии. 300-я серия — самая универсальная марка нержавейки. Она имеет самый высокий спрос на рынке металлопроката. Серия включает в себя аустенитно-мартенситные, аустенитные, аустенитно-ферритные нержавеющие стали.

Сталь 400-й серии характеризуется повышенным содержанием хрома и отсутствием дополнительных легирующих добавок. Из-за низкого содержания углерода нержавейка этой серии подходит для производства сварных конструкций. AISI 430 (12Х17) — сталь с высокой прочностью и пластичностью, которая применяется в нефтегазовой промышленности. Нержавейка этой марки не теряет свои свойства в серосодержащих и коррозионно опасных средах. 430-я сталь невосприимчива к резким перепадам температуры.

Сталь 200-й серии отличается сбалансированным химическим составом, невысокой стоимостью и универсальностью. Отсутствие дорогостоящего никеля компенсируется добавлением марганца и азота. По своим свойствам нержавейка 200-й серии не уступает AISI 321 и AISI 304. Применяется при производстве профильных и круглых труб, используемых для создания ограждений, перил и поручней. Также используется в пищевой и медицинской промышленности.

Какую функцию выполняют легирующие элементы в коррозионностойких марках?

Основные элементы, присутствующие в составе нержавейки:

  • Хром. Повышает устойчивость к различным типам коррозии, твердость, прочность. Незначительно снижает пластичность.
  • Никель. Повышает стойкость к коррозии, прочностные характеристики, пластичность, прокаливаемость.
  • Марганец. При содержании более 1% увеличивает твердость, износостойкость, стойкость к резким механическим нагрузкам.
  • Титан. Повышает прочность, обрабатываемость, коррозионную стойкость, измельчает зерно.
  • Ниобий. Улучшает устойчивость к коррозии сварных швов, повышает способность контактировать с кислыми средами.

Естественный вкус

Стюарт не только открыл путь к применению новой стали, но и нашел для нее общепринятое ныне англо-язычное название stainless steel, «сталь без пятен». Если верить стандартному объяснению, оно пришло ему в голову, когда он окунул отполированную стальную пластинку в уксус и, глядя на результат, с удивлением произнес: «This steel stains less», то есть «На этой стали остается мало пятен». Брирли называл свое детище несколько иначе — rustless steel, что соответствует русскоязычному термину «нержавеющая сталь». Кстати, заглавие заметки в New York Times возвещало о появлении именно нержавеющей (а не слаборжавеющей!) стали.

Секрет ее несложен. При достаточной концентрации хрома (не менее 10,5% и до 26% для особо агрессивных сред) на поверхности изделий из нержавейки формируется твердая прозрачная пленка оксида хрома Cr2O3, прочно сцепленная с металлом. Она образует невидимый глазу защитный слой, который не растворяется в воде и препятствует окислению железа, а следовательно, не позволяет ему ржаветь. У этой пленки есть еще одно ценнейшее качество — она самовосстанавливается в поврежденных местах, поэтому ей не страшны царапины. Столовые приборы из нержавейки приобрели огромную популярность еще и потому, что позволили избавиться от специфического привкуса, свойственного недорогой металлической посуде. Слой оксида хрома предоставляет возможность наслаждаться естественным вкусом пищи, поскольку препятствует непосредственному контакту вкусовых сосочков языка с металлом. В общем, нержавеющая сталь, которую современная индустрия выпускает во множестве разновидностей — поистине замечательное случайное изобретение.

Дымоходы из нержавеющей стали

«НЕРЖАВЕЙКА НЕРЖАВЕЙКЕ РОЗНЬ»

Чтобы понять, что именно скрывается под определением «нержавеющая сталь » («нержавейка»), необходимо сначала представить какие вообще бывают стали, и по каким критериям происходит их классификация.

Наиболее общую классификацию сталей можно провести по их назначению. Здесь выделяют конструкционные, инструментальные стали и сплавы с особыми физическими свойствами. Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, приборов, металлоконструкций и сооружений. Инструментальные стали предназначены для изготовления режущих, штамповых и контрольно-измерительных инструментов. К сталям с особыми свойствами относят сплавы, для которых механические свойства, как правило, не имеют первостепенного значения. Основным предъявляемым к этим сталям требованием является обеспечение определенного уровня физических свойств.

В свою очередь конструкционные стали классифицируются по химическому составу, качеству, степени раскисления, структуре, прочности. По химическому составу конструкционные стали разделяют на углеродистые и легированные. Углеродистые стали содержат до 0,75 % углерода, легированные могут содержать более 10 % легирующих элементов (высоколегированные). Высоколегированные стали, как правило, имеют особое назначение — коррозионно-стойкие, жаропрочные, немагнитные и др.

Читать еще:  Чем обезжирить поверхность металла перед покраской

Под «нержавейкой» имеется понимается нержавеющая сталь — композиционная высоколегированная* сталь, стойкая против коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50 %.

Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов.

По химическому составу нержавеющие стали делятся на:

Хромистые , которые, в свою очередь, по структуре делятся на: Мартенситные; Полуферритные; Ферритные;.

Хромоникелевые : Аустенитные; Аустенитно-ферритные; Аустенитно-мартенситные; Аустенитно-карбидные.

Хромомарганцевоникелевые (классификация совпадает с хромоникелевыми нержавеющими сталями).

Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

Наибольшую коррозионную стойкость имеют хромистые нержавеющие стали мартенситного типа с полированной поверхностью.

М ы остановимся только Аустенитной стали стабилизированные титаном. Такие стали кислотостойки и жаропрочны.

Следует помнить, что далеко не все нержавеющие стали являются одновременно и жаропрочными. На строительных рынках нержавеющие дымоходы предлагаются в изобилии, но уточнять марку стали необходимо всегда. В Российской классификации к стойким нержавеющим сталям относятся марки с большим процентным содержанием хрома, титана и никеля, например такие, как 10Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 10Х23Н18. В США это стали марок AISI 304, AISI 316L, AISI 310S, в Европе — класса EN 1.4301, EN 1.4404, EN 1.4539, EN 1.4571, EN 1.4845. Данные виды сталей успешно применяются различными производителями дымоходов.

Так в чем же их отличие и почему разные производители применяют разные марки?

Естественно, конечному потребителю хочется видеть привычную глазу и слуху полированную и блестящую «нержавейку», имеющую классификацию AISI 304 (EN 1.4301). Однако, не каждый потребитель знает о том, что данный вид стали в большинстве используется в пищевой промышленности (столовые приборы, емкости, сосуды и трубы), и по своим жароупорным и прочностным характеристикам не всегда подходит для отвода продуктов сгорания (только для котлов работающих на газу). Не каждому захочется, купив красивый блестящий дымоход, со временем обнаружить разноцветные (температурные) пятна или разъеденные места (в результате горения образуются вещества: — оксиды серы, обозначаемые SОх, в основном состоящие из диоксида серы SO2 и триоксида серы SО3; — оксиды азота, обозначаемые NОх, в основном состоящие из монооксида азота NО и диоксида азота NO2; -угарный газ СО; взвешенные частицы). Но, не будем спешить с выводами — данный вид стали отлично подходит для облицовки дымоходов (наружная стенка двустенного изолированного дымохода), что требуется и самому потребителю и конечно же дымоходу (при наружной установке дымохода обязательно требуется тепловая изоляция предотвращающая резкий перепад температур и образования конденсата).

Непосредственно, для отвода продуктов сгорания в основном используются стали AISI 316 Ti (EN 1.4571) и AISI 316L (EN 1.4404). Трубы из данной стали также отполированы, имеют серый матовый оттенок, и используются, как правило, для соединительных линий (газохода) котла с вертикальным участком, санации в существующих шахтах или как внутренняя труба двустенного дымохода.

Не маловажную роль играет, и толщина стали, влияющая напрямую на прочностные характеристики дымохода (нагрузка на изгиб/ветровая нагрузка, осевая нагрузка).

Пожарная безопасность дымохода — необходимое условие его эксплуатации. Она начинается с правильного выбора самой конструкции и места ее установки при грамотном монтаже силами специализированной организации, имеющей соответствующую лицензию.

Так как рабочая температура внутреннего контура трубы должна выдерживать на испытаниях температуру в 1000°С (температура сгорания сажи) в течение 30 минут, очень важно избегать покупки несертифицированной продукции или подделки. Понятно, что дымоход, изготовленный из нежаропрочных сортов стали (оцинковка и т.п.), рано или поздно приведет к пожару или проникновению в помещение угарных газов. При строительстве дымохода также необходимо соблюдать все рекомендации по теплоизоляции горячей поверхности трубы в возможных местах контакта с возгораемыми материалами. Следует помнить, что то же дерево при длительном контакте с горячей (100°С) поверхностью становится склонным к самовозгоранию. Поэтому для наружной поверхности трубы установлен верхний потолок температуры 90°С, а в случае примыкания к сгораемым материалам — 85°С. После завершения монтажных работ представитель Пожнадзора должен убедиться, что все противопожарные нормы соблюдены полностью. И хотя при использовании двустенных дымоходов меры защиты от пожаров будут заранее приняты даже с некоторой перестраховкой, все нормы должны соответствовать положениям, разработанным для кирпичных труб, поскольку дымоходы типа «сэндвич» в СНиПах не указаны. Особое внимание уделяется наличию лицензий у организаций, производящих монтаж, а также самой «сертифицированности» дымохода и проверке газоплотности соединений.

Читать еще:  Правила закалки металла в домашних условиях

Поговорим и о не менее важном — о ценах. Различие в стоимости у разных производителей может достигать 25-30% и более . Очень многое здесь определяют марка и толщина применяемых сталей, вид стыкового соединения и даже местоположение производства. Стоимость дымоходов от российских производителей (при условии применения импортной стали) будет немного ниже — до 5 0%.

В России, в отличие от европейских стран, не существует стандартов по материалам, используемым при изготовлении дымоходов, поэтому наравне с качественными аустенитными сталями российские производители используют ферритные стали. Тем самым производитель уменьшает стоимость изделия, но повышается риск преждевременного выхода из строя дымохода.

Материал дымохода подбирается в зависимости от типа тепловой установки и вида сжигаемого топлива, и должен отвечать требованиям жаропрочности и кислотостойкости. При производстве нержавеющих дымоходов используется высококачественная нержавеющая сталь и утеплитель на основе базальтового волокна.

Аустенитные хромоникелевые стали класс AISI 304 (ГОСТ 08Х18Н10) Обладают более высокой коррозионной стойкостью при повышенной температуре эксплуатации (до 450°С), чем ферритные стали. Длительная эксплуатация при температурах выше 450°С приводит к резкому ослаблению противокоррозионных свойств металла. Хромоникелевые стали используют при производстве дымоходов с обязательными ограничениями по максимальной температуре эксплуатации до 450°С и по влажностному режиму отходящих газов.

Аустенитные хромоникельмолибденовые стали класс AISI 316 (ГОСТ 08Х17Н13М2) Молибден и титан увеличивают сопротивляемость коррозии при высоких температурах до 800°С и широко используются при производстве дымоходов. Они не разрушаются при воздействии агрессивного конденсата дымовых газов даже при высоких температурах.

Жаропрочные стали класс AISI 310 (ГОСТ 10.20Х23Н18) Используют при производстве дымоходов для каминов, твердотопливных котлов, выхлопных трактов дизельных генераторов и газотурбинных установок. Рабочая температура такого дымохода составляет 1000°С.

Ферритные стали класс AISI 430 (ГОСТ 12Х17) Используются в малоагрессивных средах. Эти стали не применяются при производстве деталей дымоходов, непосредственно соприкасающихся с дымовыми газами, ввиду слабой сопротивляемости коррозии. Однако, эти марки могут применяться при изготовлении вспомогательных (фасонных) элементов дымоходных систем, не соприкасающихся с дымовыми газами.

Предлагаем: Трубы дымовые, дымовые трубы, дымовые трубы котельных, дымоходы, газовые дымоходы, дымоходы из стали, дымоход нержавеющая сталь, дымоходы сэндвич, дымоходы для котла, дымоходы из нержавеющей стали, трубы для дымохода, монтаж дымоходов, коаксиальный дымоход, дымоход купить, дымоходы цена, дымоход для газового котла, дымоходы для печей, керамические дымоходы, дымоходы вулкан, дымовые трубы промышленные, расчет дымовых труб, в Новосибирске

Применения нержавеющей стали

Нержавеющая сталь используется во всех сферах деятельности человека, но наибольшее применение в следующих направлениях:

  • Строительстве и архитектуре
    • Гостиницы
    • Торгово-развлекательные центры, ночные колубы
    • Бассейны
    • Общественные места
    • Частный сектор
    • Фасады строений в агрессивных средах (мегаполисы, морские побережья)
  • Пищевой промышленности
  • Бытовых приборах
  • Химической и нефтехимической промышленности
  • Целлюлозно-бумажном производстве
  • Электроэнергетике
  • Охране окружающей среды
  • Транспортном машиностроении

Цены на круглые нержавеющие воздуховоды (марка стали AISI 430)

Толщина металла0,5мм0,7мм1мм
цена за прямой участок из нержавейки1270 р/м.кв1450 р/м.кв1690 р/м.кв
цена за фасонное изделие из нержавейки1755 р/м.кв2106 р/м.кв2457 р/м.кв

Самыми коррозионностойкими воздуховодами считаются отполированные воздуховоды из хромистой нержавеющей стали типа мартенсит.

Нержавеющие хромоникелевыеи хромомарганцевоникелевые стали в свою очередь делятся на аустенитные(аустенит), аустенитно-мартенситные, аустенитно-ферритные, и аустенитно-карбидные.

Существуют аустенитные нержавеющие стали, которые склонны к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные, содержащие добавкиTi и Nb.

Воздуховоды из нержавейки, если понизить содержание углерода в материале до 0,03% , будут меньше подвержены межкристаллитной коррозии.

Стабилизированная аустенитная нержавеющая сталь используется для воздуховодов, предназначенных для работы в агрессивной среде. Такие стальные воздуховоды- коррозионностойкие и очень прочные — можно даже использовать в условиях, когда вентиляционное оборудование подвергается воздействию температур до 550-800 °С. Склонные к межкристаллитной коррозии марки стали подвергают термической обработке. В этом случае воздуховоды из стали, а также стальные фасонные части после точечной или роликовой сварки в термообработке не нуждаются.

Отполированные стальные воздуховоды из нержавейки сегодня находят свое применение в дизайнерских проектах. Для создания специфического интерьера или для поддержания стиля хай-тек — в этих целях могут использоваться оба вида воздуховодов из стали: с прямоугольным или круглым сечением .

Телефон: (495) 783-87-60 — многоканальный

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×