Нержавеющая стальНержавеющая сталь — это разновидность стали. Под сталью понимается сталь, в которой содержание углерода (C) не превышает 2%, а содержание железа — более 2%. В процессе выплавки в сталь добавляют хром (Cr), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si), титан (Ti), молибден (Mo) и другие легирующие элементы для улучшения её характеристик, благодаря чему сталь обладает коррозионной стойкостью (то есть не ржавеет). Так её часто называют нержавеющей сталью.
В процессе плавки нержавеющая сталь, благодаря добавлению различных легирующих элементов в разном количестве, также имеет разные характеристики, что позволяет различать ее характеристики по номерам изделий.
Общая классификация нержавеющей стали
1. Нержавеющая сталь 304
Нержавеющая сталь 304 — наиболее распространенный вид стали, широко используемый в промышленности, обладающий хорошей коррозионной стойкостью, термостойкостью, прочностью при низких температурах и механическими свойствами; хорошо поддается штамповке, гибке и другим термическим обработкам, не вызывает упрочнения при термообработке (не магнитится, поэтому используется при температуре от -196℃ до 800℃).
Область применения: бытовые предметы (1, 2 столовые приборы, шкафы, внутренние трубопроводы, водонагреватели, котлы, ванны); автозапчасти (стеклоочистители, глушители, пресс-формы); медицинские приборы, строительные материалы, химическая промышленность, пищевая промышленность, сельское хозяйство, судовые детали.
2. Нержавеющая сталь 304L (L означает низкое содержание углерода)
Как и низкоуглеродистая сталь 304, в общем состоянии ее коррозионная стойкость примерно такая же, как у стали 304, но после сварки или снятия напряжений она обладает превосходной устойчивостью к коррозии по границам зерен; при отсутствии термообработки она также сохраняет хорошую коррозионную стойкость при температуре использования от -196℃ до 800℃.
Область применения: используется в химической, угольной и нефтяной промышленности, где предъявляются высокие требования к устойчивости к коррозии по границам зерен наружных машин, в строительных материалах, термостойких деталях и деталях, которые трудно подвергать термообработке.
3. Нержавеющая сталь 316
Благодаря добавлению молибдена нержавеющая сталь марки 316 обладает особенно высокой коррозионной стойкостью, устойчивостью к атмосферной коррозии и прочностью при высоких температурах, что позволяет использовать ее в суровых условиях; обладает отличной упрочняемостью (немагнитна).
Область применения: оборудование для морской воды, химическое, красильное, бумажное, щавелевое, удобрительное и другое производственное оборудование; фототехника, пищевая промышленность, береговые сооружения, канаты, стержни для компакт-дисков, болты, гайки.
4. Нержавеющая сталь 316L (L означает низкое содержание углерода)
Будучи низкоуглеродистой сталью серии 316, помимо общих характеристик со сталью 316, она обладает превосходной устойчивостью к коррозии по границам зерен.
Область применения: особые требования к сопротивлению продуктам коррозии по границам зерен.
Сравнение производительности
1. Химический состав
Нержавеющие стали 316 и 316L содержат молибден. Содержание молибдена в нержавеющей стали 316L немного выше, чем в нержавеющей стали 316. Благодаря содержанию молибдена, общие эксплуатационные характеристики стали лучше, чем у нержавеющих сталей 310 и 304. В условиях высоких температур, когда концентрация серной кислоты составляет менее 15% и более 85%, нержавеющая сталь 316 имеет широкий спектр применения. Нержавеющая сталь 316 также обладает хорошими свойствами защиты от хлоридной эрозии, поэтому она широко используется в морской среде. Нержавеющая сталь 316L имеет максимальное содержание углерода 0,03%. Подходит для применений, где отжиг после сварки невозможен и где требуется максимальная коррозионная стойкость.
2. Сoкоррозионная стойкость
Коррозионная стойкость нержавеющей стали 316 лучше, чем у нержавеющей стали 304. Она обладает хорошей коррозионной стойкостью в процессе производства целлюлозы и бумаги. Кроме того, нержавеющая сталь 316 устойчива к эрозии в морской среде и агрессивной промышленной атмосфере. В целом, нержавеющая сталь 304 и нержавеющая сталь 316 мало различаются по устойчивости к химической коррозии, но в некоторых специфических средах наблюдаются различия.
Первоначально была разработана нержавеющая сталь 304, которая в некоторых случаях была чувствительна к точечной коррозии. Добавление 2-3% молибдена снизило эту чувствительность, в результате чего появилась сталь 316. Кроме того, этот дополнительный молибден может уменьшить коррозию от некоторых горячих органических кислот.
Нержавеющая сталь 316 практически стала стандартным материалом в пищевой промышленности и производстве напитков. Из-за мирового дефицита молибдена и более высокого содержания никеля в нержавеющей стали 316, она дороже, чем нержавеющая сталь 304.
Точечная коррозия — это явление, в основном вызванное отложениями коррозии на поверхности нержавеющей стали, которые возникают из-за недостатка кислорода и невозможности образования защитного слоя оксида хрома. Особенно в небольших клапанах вероятность отложений на диске невелика, поэтому точечная коррозия встречается редко.
В различных типах водных сред (дистиллированная вода, питьевая вода, речная вода, котловая вода, морская вода и т. д.) коррозионная стойкость нержавеющей стали 304 и нержавеющей стали 316 практически одинакова, за исключением случаев, когда содержание хлорид-ионов в среде очень высокое; в этом случае нержавеющая сталь 316 более подходит. В большинстве случаев коррозионная стойкость нержавеющей стали 304 и нержавеющей стали 316 не сильно различается, но в некоторых случаях может быть очень разной, что требует анализа в каждом конкретном случае.
3. Термостойкость
Нержавеющая сталь 316 обладает хорошей стойкостью к окислению при прерывистом использовании при температурах ниже 1600 градусов и непрерывном использовании при температурах ниже 1700 градусов. В диапазоне 800-1575 градусов непрерывная эксплуатация нержавеющей стали 316 нежелательна, однако в диапазоне температур непрерывной эксплуатации она обладает хорошей термостойкостью. Нержавеющая сталь 316L обладает лучшей устойчивостью к осаждению карбидов, чем нержавеющая сталь 316, и может использоваться в указанном выше температурном диапазоне.
4. Термическая обработка
Отжиг проводится в диапазоне температур от 1850 до 2050 градусов, после чего следует быстрый отжиг и быстрое охлаждение. Нержавеющую сталь 316 нельзя перегреть для закалки.
5. Сварка
Нержавеющая сталь 316 обладает хорошей свариваемостью. Для сварки можно использовать все стандартные методы сварки. В зависимости от цели сварки можно использовать сварочный пруток или электрод из нержавеющей стали 316CB, 316L или 309CB. Для достижения наилучшей коррозионной стойкости сварочный участок из нержавеющей стали 316 необходимо подвергнуть отжигу после сварки. При использовании нержавеющей стали 316L отжиг после сварки не требуется.
Хикелокбесшовные трубы из нержавеющей сталиДля изготовления трубной арматуры и клапанов обычно используется материал 316L.
Дата публикации: 23 февраля 2022 г.