Нержавеющая сталь – виды, марки, состав и характеристики нержавейки

CLiVE

Администратор

Что такое нержавеющая сталь

Сталь нержавеющая – сплав железа с углеродом и легирующими элементами – хром, никель, молибден, титан, которые меняют свойства стали. Нержавейка сохраняет прочность и внешний вид при воздействии влаги, кислоты и высокой температуры.

Листы нержавеющей стали

Маркировка нержавеющих сталей – расшифровка

Маркировка указывает состав нержавейки.

Первые цифры – содержание углерода в сотых долях процента («12» = 0,12%).
Буквы – легирующие элементы.
Цифры после букв – процентное содержание легирующих элементов (при отсутствии цифры – менее 1%).

Таблица «Обозначения легирующих элементов нержавеющей стали (ГОСТ)»

Буква	Элемент	Назначение элемента в стали
Х	Хром	Защита от коррозии, прочность
Н	Никель	Повышает пластичность, коррозионную стойкость
М	Молибден	Устойчивость к кислотам и высокой температуре
Т	Титан	Связывает углерод, предотвращает межкристаллитную коррозию
В	Вольфрам	Жаропрочность, износостойкость
Ф	Ванадий	Повышает твёрдость и прочность
А (в начале)	Сера	Улучшает обрабатываемость
А (в середине)	Азот	Увеличивает прочность и стойкость к точечной коррозии
С	Кремний	Жаростойкость, прочность при высоких температурах
Г	Марганец	Повышает прочность, улучшает прокаливаемость
К	Кобальт	Жаропрочность, стойкость в агрессивных средах
Б	Ниобий	Предотвращает коррозию, повышает жаропрочность
Д	Медь	Повышает коррозионную стойкость в кислотных средах
Е	Селен	Улучшает обрабатываемость
П	Фосфор	Повышает прочность, хрупкость
Р	Бор	Износостойкость, прокаливаемость
Ц	Цирконий	Повышает жаропрочность, пластичность
Ю	Алюминий	Жаростойкость, коррозионная стойкость

Например, аустенитная коррозионностойкая сталь 12Х18Н10Т расшифровывается так:

12 – содержание углерода 0,12%.
Х18 – хром, 18%.
Н10 – никель, 10%.
Т – титан (содержание менее 1%).

Состав нержавеющей стали

От условий эксплуатации зависит состав нержавейки.

Для коррозионной стойкости увеличивают долю хрома и никеля.
Для работы в кислотных средах добавляют молибден.
Если важна жаропрочность – вольфрам, кобальт, ванадий.
Для повышения прочности без потери пластичности – азот.

Комбинируя легирующие элементы, получают марки стали с нужным балансом прочности, пластичности, свариваемости и устойчивости к коррозии.

Виды нержавеющей стали

1. Аустенитная нержавеющая сталь

Аустенитная нержавеющая сталь содержит ≥16% хрома и ≥6% никеля. Немагнитная, устойчива к коррозии, пластичная, хорошо сваривается, сохраняет свойства при высоких и низких температурах. Аустенитная группа составляет около 70% всей нержавейки.

Подвиды аустеничной нержавейки:

A1 – с повышенной серой, наименее стойкая к коррозии.
A2 – универсальная, но уязвима в кислой среде.
A3 – устойчива к высоким температурам и кислотам.
A4 – с молибденом, стойкая к морской и кислой среде.
A5 – для работы при сверхвысоких температурах.

2. Ферритная (хромистая) нержавеющая сталь

Содержит ≥20% хрома, никель минимален или отсутствует. Ферритная (хромистая) нержавеющая сталь – магнитная, устойчива к коррозии под напряжением и воздействию атмосферных факторов, но менее стойкая к кислотам и не закаливается.

3. Дуплексная нержавеющая сталь

Сочетает структуру и свойства аустенитных и ферритных сталей – высокое содержание хрома и немного никеля. Дуплексная нержавейка прочная, стойкая к питтингу, щелевой и межкристаллитной коррозии и хорошо сваривается.

4. Мартенситная нержавеющая сталь

С высоким содержанием углерода и низким хрома (11-14%). Мартенситная нержавеющая сталь – магнитная, закаливаемая, жаропрочная, твёрдая и износостойкая, но коррозионная стойкость ниже, чем у аустенитных и ферритных сталей.

5. Комбинированная нержавеющая сталь

Бывает аустенитно-ферритной (баланс прочности и пластичности) или аустенитно-мартенситной (прочность с сохранением коррозионной стойкости). Комбинированная сталь предназначена для узкоспециализированных применений с особыми требованиями.

Марки нержавеющей стали

Российские марки нержавеющей стали

Марка	Классификация	Характеристики	Применение
06ХН28МДТ	Аустенитная	Высокая стойкость к кислотам и морской воде	Хим. промышленность, машиностроение, морская техника
08Х17Н13М2Т	Аустенитная	Устойчива к хлоридам, кислотам и высоким температурам	Пищевая и хим. промышленность, машиностроение, металлургия
08Х18Н9	Аустенитная	Легко сваривается, высокая жаропрочность и коррозионная стойкость	Кухонное оборудование, медтехника, трубопроводы, арматура
08Х18Н10	Аустенитная	Пластичность, повышенная прочность, стойкость к сверхвысоким температурам	Оборудование пищевых производств, строительство, машиностроение, горнодобывающая промышленность
08Х18Н10Т	Аустенитная	Высокая жаропрочность, устойчива к межкристаллитной коррозии	Хим. промышленность, сварная аппаратура, теплообменники, автомобилестроение
08Х22Н6Т	Аустенитно- ферритная (дуплексная)	Высокая прочность, устойчивость к агрессивным средам	Химпром, нефте- и газопроводы, оборудование для радиоактивных сред, сварные аппараты
10Х17Н13М2Т	Аустенитная	Устойчивость к перепадам температур и агрессивным средам	Сварные металлоконструкции, хим. отрасль, электротехника, строительство
10Х18Н10Т	Аустенитная	Жаропрочная, устойчива к межкристаллитной коррозии	Хим. и пищевая промышленность, сварная аппаратура, детали печной арматуры
10Х23Н18	Аустенитная	Пластичность, повышенная жаростойкость	Арматура, трубы, листовые детали, нефтегазовая, горнодобывающая и хим. промышленность
12Х18Н9	Аустенитная	Универсальная, коррозионностойкая и жаропрочная	Металлопрокат, трубы, энергетика, строительство, хим. и пищевая промышленность
12Х18Н9Т	Аустенитная	Повышенная прочность, устойчива к межкристаллитной коррозии	Металлопрокат, пищевая и медицинская промышленность, энергетическое машиностроение
12Х18Н10Т	Аустенитная	Выдерживает высокие температуры, устойчива в агрессивной среде	Пищевая, фармацевтическая и хим. промышленность, топливная и энергетическая отрасль
12Х18Н12Т	Аустенитная	Жаропрочная, отличная свариваемость	Трубопроводы, сварные аппараты и сосуды, холоднокатаные листы и ленты
14Х17Н2	Мартенситно-ферритная	Повышенная твёрдость	Лезвия, инструменты, авиа- и машиностроение, крепежные элементы
20Х23Н18	Аустенитная	Высокотемпературная стойкость	Печи, котлы, бесшовные трубы, детали горелочных устройств, детали для камер сгорания
08Х13	Ферритная	Хорошо сопротивляется коррозии, выдерживает высокие температуры	Автодетали, части прессов, оборудование в пищевой промышленности, предметы домашнего обихода
08Х17	Ферритная	Высокая прочность, коррозионная стойкость	Машиностроение, пищевая и хим. промышленность, бытовая техника, строительство
08Х17Т	Ферритная	Повышенная прочность и пластичность, устойчива к межкристаллитной коррозии	Машиностроение, лифты и эскалаторы, кухонное оборудование, бытовая техника
12Х13	Мартенситно-ферритная	Жаропрочная и жаростойкая	Пищевая промышленность, детали повышенной пластичности: детали котлов, авиационные детали, лопатки компрессоров, клапаны
12Х17	Ферритная	Выдерживает воздействие кислот и растворов солей	Крепежные детали, пищевая и хим. промышленности, машиностроение.
20Х13	Мартенситная	Жёсткая, износостойкая	Крепежи, арматура, энергетическое машиностроение, печная аппаратура
30Х13	Мартенситная	Высокая твёрдость	Детали компрессоров, пружины, ручной инструмент, валы, шестерни, карбюраторные иглы
40Х13	Мартенситная	Высокая износостойкость и жаропрочность	Режущий инструмент, рессор в машиностроении, шариковые подшипники

Зарубежные марки нержавейки (AISI)

Марка (AISI)	Классификация	Состав (основное)	Характеристики	Применение	Российский аналог (ГОСТ)
201 / 202	Аустенитная	16-18% Cr, Mn, Ni↓	Высокая коррозионная стойкость, прочность, пластичность, выдерживает колебания температур	Бытовые домашние приборы, трубопроводы, строительные конструкции, медицина, фармацевтика, хим. промышленность	12Х15Г9НД (AISI 201); 12Х17Г9АН4 (AISI 202)
301	Аустенитная	17% Cr, 7% Ni	Высокая прочность, пластичность	Автомобилестроение, бытовое оборудование, горнодобывающая промышленность, мед. техника	15Х17Н7
302	Аустенитная	18% Cr, 8% Ni	Высокая прочность, пластичность, легко поддается сварке, механической обработке	Строительство, пружины, пищевая промышленность, автомобилестроение, бытовые приборы	12Х18Н9
303	Аустенитная	18% Cr, 8% Ni, S↑	Хорошая обрабатываемость	Фитинги, крепежи, машиностроение, компоненты для электротехники, строительство	12Х18Н9
304	Аустенитная	18% Cr, 8% Ni	Универсальная нержавейка	Фармацевтика, пищевая, нефтяная и хим. промышленность, кабельные лотки металлические	08Х18Н10
316 / 316Ti	Аустенитная	17% Cr, 10% Ni, 2–3% Mo	Стойкая к морской воде и хим. веществам, за счет титана прочная и устойчива к высоким температурам	Химпром, судостроение, авиация, нефтегазовые предприятия, профили strut	03Х17Н14М3, 04Х17Н13М2 (AISI 316); 10Х17Н13М2Т AISI 316Тi)
321	Аустенитная	17% Cr, 9% Ni, Ti	Стойкая к межкристаллитной коррозии, легко поддается обработке, устойчива к высоким температурам	Сварная аппаратура, теплообменники, печная и трубопроводная арматура, нефтехим. промышленность, машиностроение	08Х18Н10Т
403	Мартенситно-ферритная	12% Cr, C↓	Пластичность, стойкость к высоким температурам	Лопатки турбин, валы и крепеж, детали машин, элементы выхлопных систем, теплообменники	15Х12
409	Ферритная	11% Cr, Ni, C↓	Поддается обработке, стойкая к межкристаллитной коррозии, выдерживает высокие температуры	Горнодобывающая и нефтехим. промышленность, машиностроение, строительство, пищевая отрасль	08Х13
410	Мартенситная	13% Cr, C↓	Пластичная, прочная, закаливаемая	Инструменты, болты, гайки, винты, режущий инструмент, пищевая и хим. промышленность, строительство	12Х13
416	Мартенситная	13% Cr, S↑, C↓	Отличная обрабатываемость	Металлопрофиль, детали станков, инструменты, машиностроение	08Х13
420	Мартенситная	13% Cr, C↑	Высокая твёрдость, износостойкость, жаростойкий	Ножи, мединструмент, тепловые фильтры, машиностроение, пищевая и хим. промышленность	40Х13
430	Ферритная	17% Cr, C↓	Хорошая коррозионная стойкость	Кухонная утварь, быттехника, автомобильные детали, архитектура и дизайн	12Х17
439	Ферритная	18% Cr, Fe, Ti, C↓	Устойчива к межкристаллитной коррозии	Машиностроение, архитектура, фурнитура, сервисный инструмент, трубопроводы	08Х17Т
441	Ферритная	18% Cr, Ti, Nb, C↓	Повышенная жаростойкость	Теплообменники, выхлопные системы, котлы, автомобилестроение, нефтехим. и хим. промышленность	12Х17Т

Характеристики и свойства нержавеющей стали

Нержавеющая сталь универсальна за счет стабильных рабочих характеристик в разных условиях.

Коррозионная стойкость – не ржавеет во влажной среде и устойчива к большинству химических воздействий.
Прочность – выдерживает значительные нагрузки без деформации.
Пластичность – нержавейка хорошо гнётся и формуется без трещин.
Жаростойкость – сохраняет свойства при высоких температурах.
Химическая инертность – не выделяет вредных веществ, подходит для контакта с пищей и медицинскими изделиями.
Износостойкость – устойчива к истиранию и механическим повреждениям.
Долговечность – нержавеющая сталь сохраняет внешний вид и характеристики десятилетиями.
Свариваемость – большинство марок легко соединяются сваркой без потери свойств.

Применение нержавеющей стали

Основные направления применения нержавейки:

Пищевая промышленность – оборудование для переработки, хранения и транспортировки продуктов (резервуары, линии розлива, столы, мойки).
Химическая и нефтехимическая отрасли – реакторы, трубопроводы, арматура, емкости для кислот и щелочей.
Строительство и архитектура – фасадные системы, перила, облицовка, кровля.
Машиностроение и транспорт – элементы кузовов, выхлопных систем, цистерн и контейнеров.
Медицинское оборудование – хирургические инструменты, столы, стерилизационные установки.
Энергетика и судостроение – теплообменники, насосы, корпуса судов.
Кабеленесущие системы – кабельные перфорированные лотки, сплошные лотки металлические, П-образные профили для лотков, страт консоли, кабельные короба, профили монтажные перфорированные, полки кабельные, системы подвеса монтажные для прокладки и защиты кабельных трасс.

Листовой кабельный лоток из нержавеющей стали

В чем отличие нержавеющей стали и легированной

Нержавеющая сталь – разновидность легированной стали с высоким содержанием хрома, который образует на поверхности защитную оксидную пленку и защищает от коррозии.

Легированная сталь содержит добавки (никель, молибден, ванадий и др.), но не обязательно стойкая к коррозии.

Главные различия нержавеющей и легированной стали:

Коррозионная стойкость: нержавейка устойчива к влаге и агрессивной среде, легированная – не всегда.
Прочность: некоторые марки легированной стали прочнее нержавейки.
Цена: нержавеющая сталь дороже из-за высокого содержания хрома и сложного производства.
Применение: нержавейку применяют в местах с влагой или хим. воздействиями; легированную – для высокопрочных деталей при меньшей цене.

Разница между углеродистой сталью и нержавеющей

Обычная углеродистая сталь, в отличие от нержавеющей, не устойчива к ржавчине и хим. воздействиям, поэтому быстро корродирует при контакте с водой или воздухом.

Основные отличия нержавеющей стали и углеродистой:

Состав: нержавейка содержит хром и часто никель, молибден; обычная сталь – в основном железо и углерод.
Коррозионная стойкость: нержавейка устойчива к ржавчине, обычная сталь – нет.
Механические характеристики: по прочности и выносливости нержавеющая сталь превосходит обычную – лучше переносит удары, вибрацию и резкие перепады температур.
Внешний вид: нержавейка дольше сохраняет блеск и гладкость, обычная сталь темнеет и покрывается налётом.
Долговечность: нержавейка служит дольше в условиях влаги и агрессивных сред.
Стоимость: обычная сталь дешевле, но требует покрытия или ухода.

Сравнение оцинкованной стали и нержавейки

Оцинкованная сталь – обычная сталь, покрытая слоем цинка для защиты от ржавчины.

Нержавейка сама по себе устойчива к коррозии благодаря хрому, доп. покрытие не нужно.

Если сравнивать оцинковку и нержавейку, то вот главные различия:

Защита от коррозии: оцинковка защищает только поверхность – при повреждении покрытия сталь ржавеет. Нержавейка устойчива по всей толщине металла.
Долговечность: нержавеющая сталь служит дольше в агрессивных условиях и при постоянном контакте с влагой.
Прочность и механика: нержавейка прочнее и устойчивее к перепадам температуры, ударам и вибрациям.
Внешний вид: оцинкованная сталь со временем теряет блеск и покрывается пятнами; нержавейка сохраняет гладкость и эстетичный вид.
Стоимость: оцинковка дешевле, нержавейка дороже из-за состава и особенностей производства.

Сравнительная таблица углеродистой, нержавеющей и оцинкованной стали

Параметр	Углеродистая сталь	Нержавеющая сталь	Оцинкованная сталь
Состав	Железо + углерод (0,05–2,0%)	Железо + хром (≥10,5%) + никель и др. легирующие	Углеродистая сталь с цинковым покрытием
Прочность	Зависит от % углерода (чем больше – тем прочнее, но хрупче)	Высокая, сохраняется даже при коррозии	Прочность как у обычной углеродистой стали
Коррозионная стойкость	Низкая, быстро ржавеет	Очень высокая за счет содержания хрома	Средняя – защищена цинковым слоем, но со временем разрушается
Долговечность	Средняя (нужна защита краской/маслом)	Очень высокая (служит десятилетиями)	Высокая (до повреждения покрытия)
Стоимость	Низкая	Высокая	Средняя
Внешний вид	Тёмный металл, быстро темнеет/ржавеет	Блестящий, сохраняет вид	Серебристо-матовый за счёт цинка
Применение	Строительство, инструменты, детали машин, пружины и крепёж	Пищевая промышленность, медицина, химическая отрасль, архитектура, лотки кабельные	Заборы, кровля, трубы, металлоконструкции, кузовные детали, бытовая техника, лотки для проводов

Другие статьи

Степень защиты IP

Новинка в ассортименте - металлические трубы!

Цинкование методом Сендзимира

Гальваническое цинкование металла

Допустимые нагрузки для кабеленесущих систем и лотков, БРН