Марки нержавеющих сталей и их расшифровка

Марки нержавеющих сталей и их расшифровка

В современном капиталистическом мире, с его сумасшедшими скоростями жизни, гигантскими объёмами передаваемой и получаемой информации, в мире крупных корпораций, задающих жизни темп — во всей этой суматохе становится всё сложнее найти крупицы той не замыленной рекламой информации, которую, вбив в строку поиска вашего интернет-браузера, вы надеетесь обнаружить. Сегодня, с вашего позволения, мы поможем вам разобраться в некоторых особенностях того материала, который тихо служит вам верой и правдой, но которому вы вряд ли придавали какое-то особое значение.

Поговорим сегодня о незаменимом помощнике в приготовлении еды. О том материале, из которого, возможно, сделан ваш ориентир во времени суток, переливающийся холодным светом на запястье руки. Расскажем о том материале, плотно окружившим вас, но на который вы в очередной раз не обратите внимание, будучи в приподнятом настроении от обсуждения с коллегой прошедшего футбольного матча, пока вы спускаетесь на лифте в столовую в обеденный перерыв. Поведаем об основе многих ответственных конструкций и изделий, применяемых практически во всех отраслях промышленности. Наконец, обсудим суть того, что стоит особняком в вопросе защиты от воздействия агрессивных сред и чего, для всех этих нужд, в мире выплавляется более 48 млн тонн ежегодно. О нержавеющей стали замолвим слово. А переходя от общего к частному – изучим самые распространённые марки нержавеющих сталей. И попробуем их расшифровать.

Нержавейка окружает нас практически повсюду. Так как она тесно связана с нашей жизнью, а сфер её применения множество, собственно из этого и следует великое разнообразие марок. Прародителем существующих коррозионностойких марок стали выступает запатентованный в Англии в 1872 году «водостойкий» сплав, разросшийся в результате многочисленных изысканий и опытов металлургов в целое семейство, классифицирующееся по кристаллической структуре металла и состоящее из следующих классов:

  • Аустенитные
  • Ферритные
  • Мартенситные
  • Дуплексные

В ГОСТе 5632-72 есть ещё классы: мартенситно-ферритный, аустенитно-мартенситный и аустенитно-ферритный. Наиболее распространённый и обладающий широким перечнем разнообразных марок сталей – аустенитный. Здесь, к примеру, представлена коррозионностойкая сталь, контактирующая с продуктами питания — AISI 304. Разберем именно этого представителя данного класса.

Нержавейка AISI 304

Немного об обозначении. За основу взята классификация Американского Института Стали и Сплавов (что, собственно, на английском языке выглядит как American Iron and Steel Institute, AISI), появившаяся в 30-х годах прошлого столетия, вследствие необходимости упорядочения технической терминологии металлургической отрасли. Конкретно разбор обозначения марок именно по классификации AISI мало что может нам рассказать. У сплава AISI 304 первая цифра «3» сообщает, о принадлежности к аустенитному классу, а последующие «0» и «4» просто информирует о том, какой порядковый номер у стали во всей группе нержавейки аустенитного класса. Одним словом, тоска.

Если рассмотреть отечественный аналог марки AISI 304, которым по ГОСТу 5632-72 выступает 08Х18Н10, то расшифровка марки нержавеющей стали станет гораздо более увлекательным занятием. По своей сути, расшифровка ГОСТовских нержавеющих марок намного информативна для нас, нежели классификация AISI. Кратко о том, что это за набор букв и цифр – 08Х18Н10. Это не «ноль восемь на восемнадцать эйч десять» и не «ноль восемь икс восемнадцать аш десять», а то периодически приходилось слышать и такое. Это «ноль восемь ха восемнадцать эн десять». В обозначении маркировки по российскому стандарту используются всего лишь цифры да буквы русского алфавита, чередующиеся друг за другом. Все нержавеющие стали называются легированными, и в маркировке указаны именно основные легирующие компоненты, но что обозначает это слово поведаем чуть позже. А сейчас посмотрим, как детальнее выглядит маркировка и расшифровка коррозионностойких сталей.

Расшифровка марки нержавеющей стали

Расшифровываем марку нержавеющей стали AISI 304, а точнее отечественный аналог 08Х18Н10. Этот набор букв и цифр — ничто иное, как условное обозначение содержания основных химических элементов, присутствующих в нержавейке. Почему условное? — спросите вы. Потому что при разработке ГОСТа составителями были введены допустимые отклонения в большую или меньшую сторону, выраженные в процентах, для каждого допустимого предела массовой доли химического элемента, используемого при выплавке конкретной марки стали. Расшифровка марки под номером 6-29 в ГОСТе 5632-72 выглядит так: первые цифры – «08» – и не только у этой марки нержавеющей стали, а у всех марок, у которых впереди стоят цифры – показатель количественного содержания углерода в стали, а точнее массовая доля в процентах. При выплавке стали 08Х18Н10 углерода допускается не более 0.08 %. Далее идет «Х», он же «ха», он же хром. Он является главным легирующим компонентом нержавейки. Последующая за ним цифра «18» — это количественное обозначение массовой доли хрома. По ГОСТу допускает от 17 до 19 %. Затем идет «Н», он же «эн», он же никель. Второй по значимости элемент. Ну, а «10», как вы, наверное, уже догадались, это количественный показатель массовой доли никеля. И по стандарту его должно быть у этой нержавейки от 9 до 11 %. Всё просто и понятно.

Про легирование

Слово «легирование» происходит от немецкого «legieren», означающее «сплавлять» или в переводе с латинского «ligare» — связывать. Обозначает же легирование процесс добавления, в нашем случае, в сталь, различных элементов, для получения особых характеристик, у полученной в результате этого самого легирования, нержавейки. Благодаря легированию происходит улучшение свойств металла. Сам этот процесс сродни приготовлению еды. Посмотрите – и в металлургии, и на кухне занимаются варкой. И там, и там все действия происходят при воздействии высоких температур. И там, и там для получения конечного результата используют множество составляющих, будь то ингредиенты какого-нибудь изысканного блюда или химические элементы какой-нибудь марки стали, добавляемые к железу с углеродом. И на кухне, и в сталелитейном цеху процесс «приготовления» проходит в несколько этапов. В обоих случаях можно «пересолить» и на выходе получить, к примеру, сталь не того качества, или приготовить блюдо, после приема которого срочно захочется выпить стакан воды. И даже в обоих случаях «блюдо» готовится по четко отведенным правилам: либо по кулинарной книге, либо по ГОСТу или ТУ. Да, и в конце концов, каждому из вариантов присуще свои особые свойства: у еды это вкус, цвет, запах, консистенция, а у нержавейки — стойкость к появлению коррозии под воздействием агрессивных сред и атмосферных осадков при сохранении таких качеств стали как прочность, твердость, пластичность.

Что входит в состав нержавейки?

Несколько слов об «ингредиентах», используемых в «приготовлении» нержавейки. А точнее о легирующих элементах и их свойствах. Кстати, имеет место разделение стали по степени легирования. Аустенитные коррозионностойкие стали относятся к высоколегированным, так как суммарная массовая доля легирующих элементов не менее 10 %, а содержание железа более 45 %. Продолжим повествование про аустенитную высоколегированную хромоникелевую нержавеющую сталь 08Х18Н10, она же AISI 304, у которой легирующих элементов в сумме примерно 28 % (18 % хрома и 10 % никеля). Эта нержавейка является сплавом, в котором к железу (Fe) и углероду (C) при выплавке в шихту добавляют хром (Cr) с никелем (Ni) и еще несколько элементов. Углерод отвечает за твердость и прочность, снижая вязкость и пластичность. Высокое содержание углерода начнет способствовать снижению порога хладноломкости и может привезти к затруднению сварки металла. Непосредственно в импортной нержавейке AISI 304, в отличие от её отечественного собрата, процентное содержание углерода значительно ниже. Хрому в сплаве отведена роль основного «защитника» в борьбе с коррозией, вызванной воздействием агрессивных сред и различных температур. Так как благодаря хрому, взаимодействующему с кислородом, образуется тонкая пассивная пленка оксида хрома (III) Cr2O3 за счёт адсорбции кислорода, происходящего на поверхности без разрушения кристаллической решетки исходного металла. Эта пассивная пленка, однообразная по своему составу и равномерно распределенная по всей поверхности металла, и способствует появлению нержавеющих свойств. Хром, взаимодействуя с никелем, обеспечивает получение устойчивой аустенитной структуры, способствующей высокой пластичности, прокаливаемости, хорошей штампуемости и свариваемости изделий. Никель повышает коррозионные свойства, предотвращает рост зерна металла при нагреве. Также хром увеличивает жаростойкость никеля, который, в свою очередь, понижает порог хладноломкости, что позволяет использовать нержавеющую сталь 08Х18Н10 в интервале температур от криогенных -196 °С до высоких 800 °С. При температурах выше этого значения происходит окисление металла, сопровождающееся окалинообразованием и обезуглероживанием стали с полным улетучиванием защитной пассивной пленки.

Говоря о контакте нержавейки AISI 304 с пищей, хочется отметить влияние хрома и никеля. Сочетание двух этих компонентов в сплаве увеличивает коррозионные свойства и позволяет использовать изделия в агрессивных средах. Хотя у каждого продукта, находящегося на полках магазинов, есть свои показатели кислотности, то образующаяся в процессе готовки кислотная среда при взаимодействии с нержавеющей сталью, даже под воздействием температур в процессе термической обработки продуктов, становится недостаточно агрессивной для воздействия или нарушения целостности слоя защитной пассивной пленки, которым покрыта сталь. А это, в свою очередь, не допускает выделения из металла каких-либо вредных примесей, которые могут взаимодействовать с продуктами. Поэтому сталь может контактировать с продуктами питания без каких-либо последствий.

Нержавеющая сталь AISI 430 и расшифровка этой марки стали

Второй по счету и по значимости подвергнется расшифровке марка нержавеющей стали AISI 430. Цифра «4» указывает на то, что сталь относится к ферритному классу. Две другие, как и в предыдущем варианте – порядковый номер в группе. Аналогом по ГОСТу 5632-72 выступает сталь 12Х17. Она же «двенадцать ха семнадцать». Основой в данном сплаве, опять же, является железо. Углерода допускается не более 0.12 %. Об этом нам сообщает цифра «12». Так как углерода здесь заявлено больше, чем в нержавейке 08Х18Н10, то эта сталь обладает чуть худшей свариваемостью, но, при этом она не теряет своих прочностных свойств. Но, опять же, «двенадцать» то оно «двенадцать», а в импортной стали AISI 430 по химическому составу массовая доля углерода всё равно меньше, чем в отечественном варианте. Экономят, видимо, на легирующих компонентах. Продолжим. Хрома, который «Х», он же «ха», в высоколегированной хромистой нержавеющей стали ферритного класса 12Х17 допускается по ГОСТу от 16 до 18 %. Он увеличивает коррозионную стойкость, в частности, повышает стойкость к щелевой коррозии в нейтральных и слабокислых средах, а также увеличивает жаростойкость, прокаливаемость и износостойкость.

Завершим разбор расшифровкой марки AISI 321. Так как мы уже разобрали расшифровку марки нержавеющей стали AISI 304, то добавим только различия, ибо перед нами аналог по ГОСТу 5632-72 – сталь 08Х18Н10Т. И отличается она от предшественника по химическому составу наличием в обозначении на конце буквы «Т», она же «тэ», обозначающая титан. И это всё та же аустенитная нержавеющая сталь. Титан, образуя с углеродом твердые карбиды TiC, повышает сопротивление ползучести при высоких температурах. Также титан повышает стойкость к межкристаллитной коррозии.

На этом заканчиваем наш небольшой экскурс. Надеемся, эта подробная инструкция поможет разобраться в аспектах расшифровки различных марок нержавейки. По возникшим вопросам обращайтесь к нам — в компанию СтенлисПро.