Виды нержавеющей стали: Подробное руководство

Введение

Нержавеющая сталь широко используемый материал, известный своими исключительными свойствами, такими как долговечность., сила, и устойчивость к коррозии.

Его используют в различных отраслях, от строительства и автомобилестроения до медицинских приборов и кухонной техники.

Выбор подходящего типа нержавеющей стали обеспечивает оптимальную производительность и долговечность в различных областях применения.. В этом руководстве представлен подробный обзор различных видов нержавеющей стали., их характеристики, и подходящие приложения.

1. Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь — это сплав, состоящий в основном из железа и, по крайней мере, 10.5% хром, придавая ему особую устойчивость к коррозии. Добавление хрома позволяет получить тонкую, защитный оксидный слой на поверхности стали, предотвращение ржавчины и окисления.

Другие элементы, такие как никель, молибден, и марганец также может быть добавлен для улучшения определенных свойств, таких как прочность., пластичность, и устойчивость к теплу и химикатам.

Общие свойства нержавеющей стали:

• ‌Коррозионная стойкость‌: Элемент хром в нержавеющей стали реагирует с кислородом, образуя плотный слой хромата натрия., что эффективно снижает вероятность коррозии и придает нержавеющей стали хорошую коррозионную стойкость‌.
• ‌Термостойкость‌: Нержавеющая сталь может сохранять превосходные физические и механические свойства при высоких температурах., имеет хорошую термостойкость, и может сохранять хорошие физические и химические свойства в различных температурных условиях‌.
• ‌Высокая прочность‌: Нержавеющая сталь обладает высокой прочностью и выдерживает большее давление и напряжение‌..
• ‌Безопасность и гигиена‌: Нержавеющая сталь не содержит радиоактивных веществ и не причинит никакого вреда человеческому организму.. Подходит для оборудования для производства пищевых продуктов или производственных линий и других устройств..
• ‌Красивая поверхность‌: Поверхность нержавеющей стали яркая, легко чистить, и имеет низкие затраты на техническое обслуживание‌1.
• ‌Хорошая обрабатываемость‌: Нержавеющую сталь можно формовать и обрабатывать различными способами., например, сварка, холодная обработка, прецизионная обработка, и т. д..
• ‌Возможность вторичной переработки: Материалы из нержавеющей стали могут быть переработаны и оказывать незначительное воздействие на окружающую среду..
• ‌Хорошая эластичность и пластичность‌: Материалы из нержавеющей стали обладают хорошей эластичностью и пластичностью и не склонны к поломке‌..

Эти характеристики делают нержавеющую сталь широко используемой в различных областях., например, машины, авиация, военная промышленность, химическая промышленность, и т. д..

2. Виды нержавеющей стали

Нержавеющая сталь делится на пять основных семейств., каждый из них имеет уникальную микроструктуру и химический состав, которые придают ему особые свойства.. Понимание этих классификаций имеет решающее значение для выбора подходящего материала для различных применений., от кухонной техники до аэрокосмических компонентов. Вот подробный обзор каждого типа:

1. Аустенитная нержавеющая сталь

Структура:
Аустенитная нержавеющая сталь имеет гранецентрированную кубическую форму. (ФКС) кристаллическая структура, который стабилен при комнатной температуре. Такая структура делает его немагнитным и очень пластичным..

Состав:
Эти стали обычно содержат 16-26% хром и 6-22% никель, некоторые марки также содержат молибден или азот для повышения коррозионной стойкости.. Низкое содержание углерода (обычно меньше, чем 0.1%) предотвращает осаждение карбидов, которые могут вызвать межкристаллитную коррозию.

Характеристики:
Аустенитные нержавеющие стали известны своей превосходной коррозионной стойкостью., особенно в кислых и богатых хлоридами средах. Они обеспечивают хорошую формуемость и свариваемость., что делает их подходящими для сложных форм и крупных конструкций.. Однако, их невозможно закалить термической обработкой; вместо, их часто подвергают холодной обработке для увеличения прочности.

Общие оценки:

• 304: Также известен как 18/8 нержавеющая сталь, это наиболее широко используемый сорт благодаря своей универсальности и превосходной коррозионной стойкости..
• 316: Содержит молибден, обеспечивает превосходную стойкость к точечной и щелевой коррозии в морских и химических средах..
• 310: Жаропрочная сталь, используемая в деталях печи и теплообменниках..

Приложения:
Аустенитные нержавеющие стали встречаются в широком ассортименте продукции., включая кухонные мойки, оборудование для пищевой промышленности, химические резервуары, и архитектурные фасады.

2. Ферритная нержавеющая сталь

Структура:
Ферритная нержавеющая сталь имеет объемноцентрированную кубическую форму. (BCC) структура, аналогичен углеродистой стали, что делает его магнитным и менее пластичным, чем аустенитные сорта..

Состав:
Обычно содержит 10.5-30% хром и очень низкоуглеродистый (меньше, чем 0.1%), в этих сталях практически нет никеля, что делает их более экономичными, чем аустенитные разновидности..

Характеристики:
Ферритные нержавеющие стали обеспечивают хорошую коррозионную стойкость и устойчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением.. Они имеют лучшую теплопроводность, чем аустенитные марки, но менее пригодны для сварки и формовки..

Общие оценки:

• 430: Обычно используется в автомобильной отделке и панелях приборов из-за хорошей коррозионной стойкости и формуемости..
• 409: Содержит меньшее содержание хрома, обеспечивает умеренную коррозионную стойкость, часто используется в автомобильных выхлопных системах.

Приложения:
Ферритные нержавеющие стали часто используются в автомобильной промышленности., промышленное оборудование, и декоративная отделка.

3. Мартенситная нержавеющая сталь

Структура:
Мартенситная нержавеющая сталь имеет четырехугольную форму с центрированным телом. (БСТ) структура. Он магнитен и может подвергаться термообработке для достижения высокой прочности и твердости..

Состав:
Эти стали содержат 12-18% хром, 0.1-1.2% углерод, и почти нет никеля. Высокое содержание углерода позволяет их закаливать и отпускать..

Характеристики:
Мартенситные нержавеющие стали характеризуются высокой прочностью., твердость, и умеренная коррозионная стойкость. Их можно подвергать термической обработке для достижения широкого спектра механических свойств, но они более хрупкие и менее устойчивы к коррозии, чем другие семейства нержавеющих сталей..

Общие оценки:

• 410: Марка общего назначения, обеспечивающая хорошую коррозионную стойкость и высокую механическую прочность..
• 420: Часто используется для столовых приборов из-за его способности полироваться до блеска и сохранять острые края..
• 440С: Высокое содержание углерода делает его пригодным для применения в условиях повышенного износа..

Приложения:
В лезвиях ножей используются мартенситные нержавеющие стали., хирургические инструменты, валы, и клапаны.

4. Дуплекс из нержавеющей стали

Структура:
Дуплексная нержавеющая сталь имеет смешанную микроструктуру аустенита и феррита., обычно в 50:50 соотношение. Эта двухфазная структура придает ему уникальные свойства..

Состав:
Дуплексные стали обычно содержат 18-28% хром, 4.5-8% никель, и до 5% молибден, с низким содержанием углерода. Сбалансированный состав снижает склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением и повышает механическую прочность..

Характеристики:
Эти стали сочетают в себе лучшие свойства аустенитных и ферритных марок., предлагая высокую прочность, отличная устойчивость к коррозии, и хорошая свариваемость. Они хорошо работают в суровых условиях, например, те, которые подвергаются воздействию хлорида и серной кислоты.

Общие оценки:

• 2205: Наиболее широко используемый дуплексный сорт., известен высокой прочностью и устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением.
• 2507: Супердуплексный сорт, обеспечивающий еще более высокую прочность и устойчивость к коррозии..

Приложения:
Дуплексные нержавеющие стали используются в химической обработке., нефтегазовая промышленность, морское применение, и теплообменники.

5. Дисперсионное твердение (PH) Нержавеющая сталь

Структура:
Нержавеющие стали PH имеют уникальную микроструктуру, которая позволяет подвергать их термической обработке для достижения высокой прочности и ударной вязкости.. Они начинаются как аустенитные или мартенситные и подвергаются дисперсионному твердению с образованием мелких частиц, которые увеличивают прочность..

Состав:
Эти стали легированы такими элементами, как алюминий., медь, и титан, которые образуют интерметаллические соединения, выпадающие в осадок при термообработке..

Характеристики:
Нержавеющие стали PH сочетают в себе высокую прочность, хорошая коррозионная стойкость, и превосходные механические свойства. Они могут подвергаться термической обработке до различных степеней прочности., что делает их универсальными для многих требовательных приложений.

Общие оценки:

• 17-4 PH: Наиболее широко используемый класс PH., сочетание высокой прочности и умеренной коррозионной стойкости.
• 15-5 PH: Обеспечивает повышенную прочность по сравнению с 17-4 PH и часто используется в аэрокосмической отрасли..

Приложения:
Нержавеющие стали PH используются в компонентах аэрокосмической промышленности., высокопроизводительные клапаны, шестерни, и другие детали точного машиностроения.