Основные типы и характеристики нержавеющих сталей
В данной статье мы приводим основные типы нержавеющих сталей, включая их состав для дальнейшей возможности упрощенного подбора замены сталей, которые были выпущены по советским гостам, основные прочностные характеристики, обрабатываемость, коррозионостойкость и сферы наиболее частого применения.
Нержавеющая сталь AISI 431 (A4)
Основные области применения: производство транспортных средств; химическая промышленность; авиационная промышленность; общее машиностроение; пищевая промышленность
X17CrNi16-2 (% компонентов сплава C ≤ 0.12 ... 0.22, Cr - 15.0 … 17.0, Ni - 1.5 … 2.5)
Немецкий материал №1.4057 (A4), стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 800÷950
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 600
Обрабатываемость низкая, ковкость средняя, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: магнитная, мартенситная структура для деталей с высокой стабильностью, пригодна для применения при температурах до 400 °C
Коррозионная стойкость хорошая, однако чувствительна к межкристаллитной коррозии
Нержавеющая сталь AISI 304
Основные области применения: пищевая промышленность, сельское хозяйство, химическая промышленность, производство транспортных средств, строительство, машиностроение, декорирование
X5CrNi18-10 (% компонентов сплава C ≤ 0.07 Cr 17.5 … 19.5 Ni 8.0 … 10.5)
Немецкий материал №1403, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 500÷700
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 190
Обрабатываемость средняя, ковкость хорошая, пригодность для сварки превосходная
Специальные характеристики: аустенитная структура, пригодна для применения при низких температурах и высоких температурах до 700°C
Коррозионная стойкость хорошая, стойка к коррозии в естественных условиях и рекомендована к применению в контакте с водой условиях без значительных концентраций хлоридов или кислот, в пищевой и сельскохозяйственной промышленности
Основные области применения: производство транспортных средств, электроника, декорирование, машиностроение
X 8 CrNiS 18-9 (% компонентов сплава C ≤ 0.10 S ≤ 0.15 … 0.35 Cr 17.0 … 19.0 Ni 8.0 … 10.0)
Немецкий материал №14305, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 500÷700
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 190
Обрабатываемость очень хорошая, ковкость низкая, пригодность для сварки низкая
Специальные характеристики: немагнитная, аустенитная структура
Коррозионная стойкость средняя ввиду значительного процентного содержания серы следует избегать применения материала в средах, содержащих кислоты и хлориды
Основные области применения: пищевая промышленность, производство напитков, упаковочная промышленность, фитинги, насосы.
X 5CrNi 19-10 (% компонентов сплава C ≤ 0.07 Cr 18.0 … 20.0 Ni 8.0 … 1 1.0)
Немецкий материал №1408, стандарт по DIN/EN-номер EN 10213-4
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 440÷640
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 175
Обрабатываемость средняя, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: аустенитная структура, немагнитная
Коррозионная стойкость хорошая, материал стоек к коррозии. По свойствам во многом схож со сталью AISI 304.
Основные области применения: пружины для применения при температурах до 300 °C, инструмент, листовой материал для автомобильной промышленности, химическая и пищевая промышленность
X 10 CrNi 18-8 (% компонентов сплава C ≤ 0.05 … 0.15 Mo ≤ 0.8 Cr 16.0 … 19.0 Ni 6.0 … 9.5)
Немецкий материал №1.4310, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 500÷750
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 195
Обрабатываемость низкая, ковкость хорошая, превосходная пригодность для сварки
Специальные характеристики: антимагнитная, аустенитная структура, пружинная сталь для применения при температурах до 300 °C
Коррозионная стойкость хорошая, однако чувствительна к межкристаллитной коррозии
Основные области применения: изготовление пружин для различных областей применения
X9CrNi 18-9 (% компонентов сплава C ≤ 0.08 Si ≤ 0.6 Mn ≤ 1.2 Cr 18.0 Ni9.0)
Немецкий материал №1.4325, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-1
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 600÷800
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 210
Обрабатываемость хорошая, ковкость низкая, пригодность для сварки низкая
Специальные характеристики: немагнитная структура, пригодна для применения при низких температурах
Коррозионная стойкость неплохая,
Основные области применения; химическая промышленность, пищевая промышленность, машиностроение, строительство
X5 CrNiMo 17-12-2 (% компонентов сплава C ≤ 0.07 Cr 16.5 … 18.5 Ni 10.0 … 13.0 Mo 2.0 ... 2.5)
Немецкий материал №1.4401 (А4), стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 500÷700
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 200
Обрабатываемость средняя, ковкость хорошая, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: антимагнитная, пригодна для применения при низких температурах и высоких температурах до 600 °C
Коррозионная стойкость очень хорошая, более высокая по сравнению со сталью AISI 304 стойкость к воздействию естественных условий окружающей среды и умеренному воздействию концентраций хлора и солей, однако не обладает стойкостью к воздействию морской воды
Основные области применения: линии производства красок, масел, мыла и текстильных материалов, электроника, декорирование
X2 CrNiMo 17-13-2 (% компонентов сплава C ≤ 0.08 Mo 2.0 … 4.0 Cr 16.0 … 19.0 Ni 10.0 … 14.0)
Немецкий материал №1.4404, стандарт по DIN/EN-номер Sint C40
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 330
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 250
Специальные характеристики: антимагнитная структура
Коррозионная стойкость средняя, в силу крупной пористости стойкость к коррозии ниже, чем у нержавеющей стали, особенно в условиях воздействия кислоты и соли
Основные области применения: производство транспортных средств, химическая промышленность, пищевая промышленность, медицинская/ фармацевтическая промышленность, строительство
X2 CrNiMo 17-12-2 (% компонентов сплава C ≤ 0.03 Cr 16.5 … 18.5 Ni 10.5 … 13.0 Mo 2.0 ... 2.5)
Немецкий материал №1.4401 (А4), стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 500…700
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 200
Обрабатываемость средняя, ковкость хорошая, пригодность для сварки превосходная
Специальные характеристики: антимагнитная, аустенитная структура, пригодна для применения при низких температурах и высоких температурах до 700 °C
Коррозионная стойкость очень хорошая, более высокая по сравнению со сталью AISI 304 стойкость к воздействию естественных условий окружающей среды и умеренному воздействию концентраций хлора и солей, однако не обладает стойкостью к воздействию морской воды
Стандарт AISI 316 (высокохромистая кислостойкая)
Основные области применения: пищевая промышленность, химическая – фитинги, насосы, машиностроение
X 5 CrNiMo 19-11-2 (% компонентов сплава C ≤ 0.07 Cr 18.0 … 20.0 Ni 9.0 … 12.0 Mo 2.0 ... 2.5)
Немецкий материал №1.4408, стандарт по DIN/EN-номер EN 10213-4
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 440…650
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 185
Обрабатываемость средняя, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: антимагнитная, аустенитная структура
Коррозионная стойкость очень хорошая, кислостойкая
Основные области применения: судостроение, пищевая промышленность, строительная, автомобильная, химическая промышленность
X 5 CrNiCuNb 16-4 (% компонентов сплава C ≤ 0.07 Cr 15.0 … 17.0 Ni 3.0 … 5.0 Cu 3.0 ... 5.0 Nb min. 5xC ... 0.45)
Немецкий материал №1.4542, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 800÷1200
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 500÷1000
Обрабатываемость от низкой – до средней, ковкость хорошая, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: антимагнитная, аустенитная структура, упрочняемая (дисперсионное упрочнение), пригодна для применения при низких температурах и высоких температурах до 450 °C
Коррозионная стойкость очень хорошая, высокая стойкость, в сравнении со сталью AISI 304, к межкристаллитной коррозии и морской воде
Основные области применения: пищевая промышленность, сельское хозяйство, химическая промышленность, машиностроение, судостроение, электроника, производство крепёжных деталей
X 3 CrNiCu 18-9-4 (% компонентов сплава C ≤ 0.04 Cr 17.0 … 19.0 Ni 8.5 … 10.5 Cu 3.0 ... 4.0)
Немецкий материал №1.4567, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 450÷650
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 175
Обрабатываемость от средней – до хорошей, ковкость хорошая, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: антимагнитная, аустенитная структура, пригодна для холодного формования
Коррозионная стойкость хорошая, стойка к коррозии в естественных условиях и рекомендована к применению в контакте с водой без значительных концентраций кислот
Основные области применения: производство оборудования, судостроение, авиа и ракетостроение, химическая промышленность, пищевая промышленность, медицинская и фармацевтическая промышленность
X 6 CrNiMoTi 17-12-2 (% компонентов сплава C ≤ 0.08 Mn ≤ 2.0 Cr 16.5 … 18.5 Ni 10.5 … 13.5 Mo 2.0 ... 2.5 Ti ≤ 5xC max. 0.7)
Немецкий материал №1.4571 (А), стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм2 500÷700
Предел текучести Rp 0,2 в Н/мм2 ≥ 175
Обрабатываемость от неудовлетворительной – до средней, ковкость средняя, пригодность для сварки хорошая
Специальные характеристики: антимагнитная, аустенитная структура, пригодна для применения при низких температурах и высоких температурах до 700 °C, высокая стабильность даже при высоких температурах
Коррозионная стойкость очень хорошая, схожа со сталью 316 L
Нержавеющая сталь AISI 420C (AISI 420 High Carbon)
Основные
области применения: производство ножей и режущего инструмента; клапаны; формы
для литья под давлением; детали насосов; медицинские инструменты; штампы и
прецизионные компоненты
X46Cr13 (% компонентов сплава: C ≈ 0.43 … 0.50, Cr - 12.5 … 14.5)
Немецкий
материал № 1.4034, стандарт по DIN/EN-номер EN 10088-3
Минимальная
прочность на разрыв Rm в Н/мм²: 850÷1000
Предел
текучести Rp₀,₂ в Н/мм²: ≥ 600 (в закаленном состоянии)
Обрабатываемость
средняя, ковкость низкая, пригодность для сварки низкая (предпочтительно не
использовать сварку)
Специальные
характеристики: мартенситная, магнитная структура; высокая твердость после
термообработки (до ~56–58 HRC); высокая износостойкость; пригодна для
применения при температурах до 300 °C
Коррозионная стойкость умеренная, ниже, чем у аустенитных сталей; чувствительна к коррозии в агрессивных средах и при недостаточной пассивации
Нержавеющая сталь AISI 318LN (Duplex)
Основные области применения: химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная промышленность; опреснительные установки; морское оборудование; строительство резервуаров и теплообменников; пищевая промышленность
X2CrNiMoN22-5-3 (% компонентов сплава: C ≤ 0.03, Cr – 21.0 … 23.0, Ni – 4.5 … 6.5, Mo – 2.5 … 3.5, N – 0.10 … 0.22)
Немецкий материал № 1.4462, стандарт по DIN/EN — EN 10088-3
Минимальная прочность на разрыв Rm в Н/мм²: 700÷900
Предел текучести Rp₀,₂ в Н/мм²: ≥ 450
Обрабатываемость средняя, ковкость хорошая, пригодность для сварки отличная (при соблюдении режима термической обработки)
Специальные характеристики: двухфазная структура (аустенит + феррит); высокая прочность и отличная стойкость к точечной и межкристаллитной коррозии; устойчива к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC); пригодна для работы при температурах от -50 °C до +250 °C
Коррозионная стойкость очень высокая, особенно в средах, содержащих хлориды и с повышенной агрессивностью
Обработка поверхности нержавеющей стали по технологии NERINOX (применяется к AISI 303 / AISI 304 / AISI 316)
NERINOX —
это торговое наименование технологии обработки нержавеющей стали, которая
применяется для придания поверхности характерного черного (глубоко темного)
цвета без использования краски или гальваники. Технология NERINOX разработана и
используется, в частности, компанией ELESA+GANTER, для своей продукции.
Основано на пассивации: цветной эффект достигается с помощью химического/термического окисления поверхности, а не нанесения внешнего слоя.
Цвет: насыщенно черный/антрацитовый, устойчивый к царапинам и атмосферным воздействиям.
Экологически
чистая технология: не содержит хроматов, не требует покраски, не отслаивается.
Поверхностный слой: тонкий, стойкий оксидный слой толщиной всего несколько микрон, полностью сохраняющий размеры и допуски детали.
Дисперсное упрочнение (применимо для группы нержавеющих сталей, в составе которых есть Ni, Cu, Nb, Al, Ti).
Это метод увеличения прочности, при котором
внутри стали искусственно создаются очень мелкие (дисперсные) твёрдые частицы —
так называемые вторичные фазы или выделения, которые равномерно распределяются
в металлической матрице и мешают движению дислокаций. Материал становится
твёрже и прочнее, при этом сохраняются все свойства нержавеющих сталей.
Упрочнение нержавеющей стали проводят в два
этапа с помощью термообработки:
- Растворный отжиг (около 1040 °C), когда все
легирующие элементы растворяются в аустенитной матрице и структура становится
однородной.
- Закалка + старение. При нагреве 480–620 °C
из пересыщенного раствора начинают выделяться мелкие частицы (Cu-, Nb-фазы,
карбиды и интерметаллиды), которые блокируют движение дефектов кристаллической
решётки, повышая предел текучести и прочности.
В итоге, твёрдость и прочность возрастают до 1100–1300 МПа, пластичность и коррозионная стойкость при этом сохраняются, а за счет мелкого размера зерна достигается высокая стабильность формы.
Особенности обозначения нержавеющих сталей в крепежах и соединительных элементах конструкций
