НЕРЖАВЕЙКА, НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ.
В быту и хозяйстве мы часто пользуемся предметами из нержавейки, однако не все знают, что она из себя представляет, и откуда она появилась.
Гарри Бреарли работал оружейным инженером, он разрабатывал и совершенствовал материалы, которые могли быть использованы для производства оружия.
Примерно в 1913 году, он получил сталь, обладавшую отличной особенностью сопротивляться ржавчине и коррозии. Так была открыта нержавейка, ознаменовавшая эру нержавеющего металлопроката.
Нержавеющая сталь, сложно легированная сталь, стойкая против ржавления в атмосферных условиях и коррозии в агрессивных средах.
Основной легирующий элемент – Хром (12-20%); кроме того, нержавеющая сталь содержат элементы, сопутствующие железу в его сплавах (Углерод, Кремний, Марганец, Сера, Фосфор), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (Никель, Марганец, Титан, Ниобий, Кобальт, Молибден).
Чем выше содержание Хрома в стали, тем выше её сопротивление коррозии; при содержании Хрома более 12% сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабо агрессивных средах, более 17% - коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и др. средах, в частности в азотной кислоте крепостью до 50%.
Коррозионная стойкость нержавеющей стали объясняется тем, что на поверхности контакта хромсодержащего сплава со средой образуется тончайшая защитная плёнка окислов или др. нерастворимых соединений. Большое значение при этом имеют однородность металла, соответствующее состояние поверхности, отсутствие у стали склонности к межкристаллитной коррозии.
Чрезмерно высокие напряжения в деталях и аппаратуре вызывают коррозионное растрескивание в ряде агрессивных сред (особенно в средах, содержащих хлориды), а иногда приводят к разрушению.
В сильных кислотах (серной, соляной, плавиковой, фосфорной и их смесях) высокую коррозионную стойкость показывают сложно легированные нержавеющие стали и сплавы с более высоким содержанием Никеля с присадками Молибдена, Меди, Кремния в различных сочетаниях.
При этом для каждых конкретных условий (температура и концентрация среды) выбирается соответствующая марка.
Нержавеющие стали по своей микроструктуре делятся на 5 основных категорий:
аустенитные;
ферритные;
дуплексные;
мартенситные;
жаропрочные.
Аустенитные - не магнитные и в дополнение к хрому содержат никель (обычно на уровне 18%), который увеличивает сопротивление коррозии.
Эта группа нержавеющих жаропрочных сталей с повышенным присутствием никеля (10% - 20%) и хрома (20% - 25%) имеет лучшее сопротивление к окислению при высоких температурах и может применяться в частях печей, топках, муфельных печах. Это самая широко используемая группа нержавеющих сталей.
Ферритные - магнитные, имеют низкое содержание хрома (в основном на уровне 13% - 17%) и содержание углерода.
Дуплексные - имеют смешанную, ферритно-аустенитную структуру. Содержание никеля изменяется от 4.5% до 8% и хрома от 18% до 28%. Дуплексные сорта находят свое применение в средах, где имеет место высокое содержание хлорида.
Мартенситные - магнитные, содержат обычно 12% хрома и умеренный уровень углерода. Они упрочняются закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям и поэтому находят применение, главным образом, в изготовлении режущих инструментов, столовых приборов и общем машиностроении. Состав упрочненных сталей имеет содержание хрома 17% и дополнен ниобием, медью и никелем. Эти стали могут быть укреплены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов и космических компонентов.
Жаропрочные - используются для изготовления изделий, подвергающихся воздействию температур 5500С - 8000С.
Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95% всех используемых нержавеющих сталей.
ПРЕИМУЩЕСТВА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
Срок службы
Если анализировать полный цикл службы нержавеющих сталей - можно сказать, что это более выгодный по своим характеристикам материал.
Простота изготовления
Современные методы металлообработки подразумевают, что нержавеющая
сталь может быть порезана, сварена, сформована и обработана также, как традиционные стали и другие материалы.
Сопротивление коррозии
Более низкие сорта сопротивляются коррозии в нормальных атмосферных и водных средах, в то время как более высокие сорта могут сопротивляться коррозии во многих кислотах, щелочах и некоторых хлористых растворах, присущих окружающим средам, типичным для многих обрабатывающих заводов.
Прочность
Механические свойства нержавеющих сталей позволяют снизить толщины используемых материалов, таким образом, сокращая вес без риска снижения прочностных характеристик. Аустенитные и дуплексные сорта не теряют прочности при низких температурах и при учете меньших толщин по сравнению с традиционными сортами. Таким образом, достигается существенная экономия по отношению к альтернативным материалам.
Гигиена
Нержавеющая сталь признана, как наиболее гигиеническая поверхность для приготовления пищевых продуктов. Уникальность поверхности нержавеющей стали в том, что она не имеет пор или трещин для проникновения грязи и бактерий. Это свойство простой очищаемости, в сравнении с другими поверхностями, делает нержавеющую сталь первым выбором в строгих гигиенических условиях больниц, общественных кухонь, на скотобойнях, перерабатывающих предприятиях АПК и при изготовлении пищевого оборудования.
Эстетический внешний вид
Яркая, легко обслуживаемая поверхность нержавеющей стали обеспечивает привлекательный и современный внешний вид изделий, является идеальной для постоянно растущего диапазона архитектурных и декоративных элементов.
ХАРАКТЕРИСТИКИ МАРОК СТАЛИ
СЕРИЯ 300
AISI 304
Аустенитная, с низким содержанием углерода. Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллитной коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается электрополировке. Является наиболее универсальной и широко используемой из всех марок нержавеющих сталей.
Используется в установках для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, фармацевтической и бумажной промышленности.
AISI 316
Улучшенная версия AISI 304 (с добавлением молибдена), что делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден.
Молибден (Mo) делает сталь более защищенной от питтинговой коррозии в хлористой среде, морской воде и парах уксусной кислоты.
AISI 316L
Сталь аналогичная AISI 316 с очень низким содержанием углерода. Особенно подходит для изготовления сварных конструкций. Обладает высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии, применяется в температурных режимах до 450°С.
AISI 316 и 316L используются для химического оборудования, инструментов, вступающих в контакт с морской водой и атмосферой, при изготовлении оборудования для проявления фотопленок, в установках для переработки пищи, емкостях для отработанных масел.
AISI 316Ti
Наличие титана (Ti), в пять раз превышающее содержание углерода, обеспечивает стабилизирующий эффект в отношении осаждения карбидов хрома (Cr) на поверхность кристаллов.
Используется для изготовления деталей, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и к среде с присутствием новых ионов хлора. Лопасти для газовых турбин, баллоны, сварные конструкции, коллекторы. Также применяется в пищевой и химической промышленности.
AISI 321
Хромоникелевая сталь с добавкой титана (Ti), особенно рекомендуется в изготовлении сварных конструкций и для использования при температурах между 400°С и 800°С. Устойчива к коррозии.
Используется для изготовления оборудования для нефтеперерабатывающей промышленности, химическое оборудование и оборудование, устойчивое к высоким температурам. Также применяется для изготовления сварного оборудования в разных отраслях промышленности (трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем).
AISI 310
Сталь тугоплавкая аустенитная жаростойкая. В окисляющей среде можно применять обычно до 1100°С и до 1000°С в восстанавливающей среде, но в любом случае в атмосфере содержащей менее 2 гр. серы (S) на 1 м3.
AISI 310S
Является низкоуглеродистой версией AISI 310 и предлагается для использования в условиях, где возможна коррозия высокотемпературными газами или конденсатами.
Используется для изготовления установок для термической обработки и при гидрогенизации, а также теплообменниках для печей; изготовлении дверей, штифтов, кронштейнов, деталей установок для конверсии метана, газопроводов, камер сгорания. Может применяться как материал для нагревательных элементов в производстве подогревателей воздуха. А также, как материал для конвейерных лент в транспортерах печей, отводных трубах газовых турбин и моторов.
СЕРИЯ 400
AISI 410
Базовая мартенситная нержавеющая сталь. Обладает высокой ударной вязкостью, хорошей коррозионной стойкостью и жаропрочностью.
Успешно применяется в изделиях, подвергающихся воздействию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот) при комнатной температуре. Стали типа AISI 410 могут использоваться в изготовлении деталей машин и аппаратов для винодельческой промышленности. Эти стали разрешено применять в непосредственном контакте с суслом, коньячным спиртом, продуктами переработки отходов пищевой промышленности.
AISI 420
Мартенситная нержавеющая сталь, обладает высокой износостойкостью, пластичностью, устойчива к высоким температурам и коррозии. По сравнению с базовой мартенситной маркой AISI 410, сталь AISI 420, обладая высоким содержанием углерода, имеет более высокую твердость и износостойкость.
Применяется в тех случаях, когда необходимо сочетание высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости. А именно:
режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, стоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450°С;
детали турбин и котлов;
тепловые и сепарационные экраны, фильтры.
Сталь AISI 420 может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка).
AISI 430
Это наиболее широко применяемые ферритные хромистые стали. Имеют хорошие прочностные и механические характеристики, что обеспечивается высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода; хорошо деформируются, используются в процессах вытяжки и штамповки.
В отличие от аустенитных никельсодержащих сталей, низкоуглеродистые хромистые ферритные стали устойчивы к процессам коррозии в различных серосодержащих средах. Поэтому изделия из стали AISI 430 могут быть использованы в системах для перекачивания газа, нефти и чистых нефтепродуктов.
Конструкции из AISI 430 меньше изменяют размеры при колебаниях температур.
Благодаря низкому коэффициенту термического расширения, сталь оптимальна для изделий, испытывающих перепады температур, а высокая теплопроводность определяет преимущества использования этой стали в системах теплообмена. Обладая сравнительно низкой тепловой инерцией (удельной теплоемкостью), сталь AISI 430, при меньших энергозатратах, быстрее прогревается и охлаждается, что позволяет избежать возможного перегрева в процессе приготовления пищевых продуктов.
СЕРИЯ 200
Нержавеющие стали, в которых дорогостоящий никель для стабилизации аустенитной структуры частично заменен на марганец и азот, давно зарекомендовали себя как эффективный заменитель стандартных хромоникелевых сталей. Эти стали зарекомендовали себя в качестве материала для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей и аппаратов.
ГДЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ
Нержавеющую сталь используют во всех сферах деятельности человека, начиная от тяжелого машиностроения, заканчивая электроникой и точной механикой. Наиболее большее применение она нашла в:
Строительстве и архитектуре.
Пищевой промышленности.
Бытовых приборах.
Химической и нефтехимической промышленности.
Целлюлозно-бумажном производстве.
Электроэнергетике.
Охране окружающей среды.
Домашнем хозяйстве.
Транспортном машиностроении.
Химическая промышленность
Практически все емкости, сосуды, баки, реакторы, трубы и другое оборудование химической индустрии изготавливается из аустенитных нержавеющих сталей. Минимально допустимой маркой является 1.4404 (AISI 316L); зачастую требуются высоколегированные марки с содержанием молибдена до 6%. Выбор необходимой марки определяется конечно задачей и требует квалифицированного подхода.
Пищевая промышленность
Сегодня нержавеющая сталь вместе со стеклом и некоторыми видами пластмасс является практически единственным материалом, который одобрен как сырье для изготовления оборудования для производства, хранения и транспортировки пищевых продуктов. Это обусловлено высокими требованиями по гигиене, токсичности и др. Гигиена имеет наиважнейшее значение в пищевой индустрии. Она в значительной мере определяет качество продукта на всем пути от сырья, через технологический процесс, к потребителю. Уже сейчас существуют и, определенно, будут ужесточены в будущем строгие ограничения на растворимость тяжелых металлов, имеющихся в материале из которого изготовлено оборудование, находящееся в контакте с продуктами. Согласно европейским рекомендациям количество хрома и никеля, растворенного из стали в ходе стандартного теста по ISO 6486/1, допускается не выше 2 мг/дм2. Для аустенитных сталей количество растворенных никеля и хрома меньше чем 0,02 мг/дм2 или, другими словами, около 1% от допустимого значения. Обычно для производства оборудования пищевой промышленности используются марки нержавеющей стали 1.4301(AISI 304) и 1.4401(AISI 316); в очень редких случаях могут потребоваться высоколегированные марки. Важным фактором является хорошая и гладкая (без изломов, неровностей и царапин) поверхность металла. Стандартный вид отделки 2B является достаточным, однако иногда необходима полировка (электролитическая). Шероховатость (Ra) поверхности обычно не превышает 0,6 мкм. Дом - это место, где каждый впервые сталкивается с нержавеющей сталью. Нержавеющая сталь является идеальным материалом для кухонной посуды. сталь - это материал, связанный с высоким уровнем жизни и поэтому ее использование в быту будет расти вместе с повышением уровня жизни. Огромное внимание на нержавеющий лист обратили архитекторы, он стал одним из основных отделочных материалов. Все чаще и чаще обычные люди покупают изделия из нержавеющей стали в свои дома и квартиры. Сейчас модно иметь холодильник, кухонную плиту из нержавеющей стали, не говоря уже о столовых приборах и кастрюлях.
Целлюлозно-бумажная промышленность
Практически все оборудование целлюлозных заводов и большая часть бумагоделательных изготавливаются из нержавеющих сталей. Минимально допустимой маркой является 1.4401(AISI 316), но уже на современных предприятиях с циркуляцией жидкостей и замкнутым оборотным циклам эта марка неэффективна и должны использоваться стали с минимальным содержанием молибдена 3-6%. Выбор марки стали является работой для специалистов. На каждый современный крупный завод расходуется около 3000-5000 тонн нержавеющей стали, причем большая ее часть приходится на трубы. В этой области по всему миру в ближайшем будущем ожидаются значительные инвестиции.
Электроэнергетика
Сегодня большая часть энергии в мире производится путем сжигания полезных ископаемых (уголь, нефть или газ) или в атомных электростанциях. В обоих случаях использование (в море или на суше) и до получения электрической энергии – везде нержавеющая сталь. Также и в атомной энергетике. В этой области всегда применяются специальные, высоколегированные стали, так как требования к материалам, используемым здесь, предельно высоки. Защита окружающей среды В данной области еще много предстоит сделать, поскольку реально работа по защите окружающей среды только начинается. Современное общество окончательно поняло важность данной проблемы и пытается законодательным путем (а в ряде случаев и добровольно) предпринять действия по уменьшению вредного воздействия на природу. Давно действующие заводы, цеха, электростанции закрываются или модернизируются путем сооружения замкнутых оборотных схем для жидкостей и очистки газа. Улавливаемая пыль очищается или пускается в переработку. Новые заводы строятся с учетом удовлетворения высоких требований с точки зрения охраны окружающей среды. Охрана окружающей среды является огромной областью деятельности и значительные инвестиции вкладываются в нержавеющую сталь. Используется широкий диапазон марок: от обыкновенной 1.4301(AISI 304) до высоколегированных специальных сталей. Транспортное машиностроение За последние годы резко возросла необходимость в транспортировке товаров, различных материалов и жидкостей. Одновременно встала задача уменьшить стоимость и повысить безопасность перевозок ( многие материалы и жидкости чрезвычайно опасны). Решением этой проблемы является специальные транспортировочные контейнеры и емкости. С целью снижения стоимости созданы так называемые многоцелевые емкости-контейнеры из нержавеющей стали, в котором можно перевозить в одном рейсе, к примеру, молоко, а в следующем – скипидар. Их столько необходимо в промежутках между рейсами промыть и продезинфицировать. Из-за такой многофункциональности для их изготовления применяются высоколегированные марки сталей, обычно 1.4401(AISI 316) или даже лучшие. Транспортное машиностроение является громадным рынком для нержавеющих сталей. В автомобильной промышленности более всего нержавеющая сталь используется для производства выхлопных труб и катализаторов, на изготовление которых идут ферритные или аустенитные марки. За год производятся миллионы автомобилей и на каждый расходуется 10-20 кг нержавеющей стали в виде указанных деталей. Нержавеющими сталями называются стали содержащие минимум 12% хрома, который образует защитную пленку из оксида хрома на поверхности металла. Эта пленка является весьма инертной и таким образом, стали становятся коррозионностокими, нержавеющими. Если пленка разрушается под действием механических или химических воздействий, то в этом месте сталь теряет свою коррозионностойкость. К счастью, это пленка обладает способностью восстанавливаться в присутствии кислорода.
Домашнее хозяйство
В домашнем хозяйстве всегда можно встретить различную продукцию из нержавеющей стали - трубы, нержавеющий уголок и лист, отводы из нержавейки. Это идеальный материал для изготовления ложек, вилок, сковород, кастрюль и другой кухонной утвари. Внутренние части высококачественных посудомоечных и стиральных машин изготавливаются из нержавеющей стали, также как и высококлассные мясорубки. Нержавеющая сталь – материал, связанный с понятием высокого уровня жизни и таким образом объем ее использования в домашнем хозяйстве растет месте с уровнем жизни. Италия, Германия и Франция являются наиболее известными странами - производителями высококачественной бытовой техники.
Строительство и архитектура
Нержавеющая сталь предлагает много интересных возможностей для архитекторов и дизайнеров. Она хорошо комбинируется со стеклом, камнем, деревом и другими материалами. Другими словами, может быть прекрасно приспособлена для отделки фасадов и интерьеров общественных зданий. Как кровельный материал она также превосходна. Уличная мебель, сделанная из нержавеющей стали, красиво выглядит и практически не изнашивается. Нержавеющая сталь - это материал очень практичный, одновременно благородный и эстетичный. Благодаря разнообразию марок и видов поверхности он в состоянии удовлетворять разные условия, которые появляются перед строительными и отделочными материалами.
Нержавеющая сталь была изобретена около ста лет назад. Она была использована при строительстве и дизайне крупнейших торговых центров - La Defense в Париже, Canary Wharf в Лондоне, Sony Center в Берлине и Petronas Towers в Куала Лумпур. За эти годы она заняла одно из лидирующих мест среди наиболее важных материалов в мире. Сейчас, в отличие от многих других материалов, она умеренно находится в на подъеме своего цикла жизни. Рост потребления нержавеющей стали на протяжении последних десятилетий составлял 4-6% в ГД.
Нержавеющая сталь - это сплав железа с хромом. Её антикоррозийные свойства появляются благодаря наличию на поверхности металла слоя оксида хрома. Этот защитный слой очень устойчив и даже после механического или химического повреждения быстро приобретает свой прежний вид и антикоррозийные качества металла остаются без изменений. Ввиду того, что в нашем поле зрения не видно материала, который мог бы, даже частично, заменить нержавеющую сталь, у нас есть все основания надеяться, что она сохранить и даже упрочит свои позиции.
В нашей компании Вы можете купить нержавейку, нержавеющую сталь в любом асортименте по приемлемой цене.