Какие марки нержавеющей стали существуют?

Марки нержавеющей стали обозначают различные классификации нержавеющей стали в зависимости от ее состава, микроструктуры и эксплуатационных характеристик. Они широко используются в производстве, строительстве, медицинском оборудовании, пищевой промышленности и товарах повседневного спроса, поскольку обладают различными сочетаниями коррозионной стойкости, прочности, термостойкости и обрабатываемости.

В этом руководстве вы узнаете, что такое марки нержавеющей стали, как они классифицируются, какие существуют основные типы и распространенные марки, а также где они обычно используются.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь — это коррозионностойкий сплав, состоящий в основном из железа и хрома, широко используемый в промышленности, строительстве, медицине и пищевой промышленности. Её можно разделить на пять основных типов: аустенитная, ферритная, мартенситная, дуплексная и дисперсионно-упрочняемая нержавеющая сталь. Каждый тип обладает различными преимуществами в плане коррозионной стойкости, прочности, свариваемости и эксплуатационных характеристик.

Аустенитные марки нержавеющей стали

Аустенитная нержавеющая сталь широко используется во многих областях благодаря своей превосходной коррозионной стойкости и превосходным свойствам обработки. Никель играет в ней ключевую роль, придавая материалу хорошую прочность и коррозионную стойкость.

нержавеющая сталь 304

• Состав: В основном содержит 18–20% хрома (Cr) и 8–10% никеля (Ni), а остальное — в основном железо (Fe) и очень небольшое количество других примесных элементов.
• Пример данных: В типичной посуде из нержавеющей стали 304 соотношение хрома и никеля строго контролируется в указанном выше диапазоне. Элемент хрома образует плотную защитную пленку оксида хрома, которая эффективно блокирует ежедневные едкие среды, такие как водяной пар и соль, элемент никеля обеспечивает стабильность структуры посуды, делая ее недеформируемой и не повреждаемой.
• Характеристики:: Хорошая устойчивость к большинству распространенных кислотных, щелочных и солевых едких веществ.
• Преимущества: В пищевой промышленности, например, в резервуарах для хранения на линии по производству молока, он может контактировать с молочными продуктами в течение длительного времени без коррозии, обеспечивая безопасность и гигиену пищевых продуктов.

нержавеющая сталь 316

• Состав: Содержание хрома составляет 16-18%, содержание никеля — 10-14%, а также содержится 2-3% молибдена (Mo).
• Пример данных: Если взять в качестве примера трубу из нержавеющей стали 316 в морской среде, то точное добавление молибдена позволяет ей эффективно справляться с высокими концентрациями хлорида в морской воде. В морской воде ионы хлорида чрезвычайно едкие, но нержавеющая сталь 316 может предотвратить точечную и щелевую коррозию с помощью этой комбинации ингредиентов, обеспечивая долгосрочную стабильную работу трубопровода.
• Особенности: Благодаря армированию молибденом коррозионная стойкость значительно улучшена по сравнению с нержавеющей сталью 304, особенно подходит для сред, содержащих хлориды.
• Преимущества: При транспортировке хлоридсодержащих едких жидкостей в химической промышленности срок службы трубопровода может быть значительно увеличен по сравнению с трубопроводами из нержавеющей стали 304.

нержавеющая сталь 321

• Состав: Содержит 17–19% хрома, 9–12% никеля и 0.2–0.5% титана (Ti).
• Пример данных: В некоторых высокотемпературных компонентах аэрокосмических двигателей хром и никель обеспечивают базовую коррозионную стойкость и прочность конструкции, а титан соединяется с углеродом, образуя стабильные карбиды.
• Особенности: Добавление титана делает его чрезвычайно стабильным в условиях высоких температур и может предотвратить охрупчивание, вызванное осаждением карбидов.
• Преимущества: В высокотемпературных и высоконапорных химических реакторах он может сохранять хорошую прочность и ударную вязкость при длительной высокотемпературной эксплуатации, избегая угроз безопасности, вызванных изменениями в структуре материала.

нержавеющая сталь 310

• Состав: Содержание хрома составляет около 25%, а содержание никеля достигает 20%.
• Пример данных: В нагревательных элементах промышленных высокотемпературных печей высокое содержание хрома и никеля позволяет выдерживать длительную высокотемпературную обжиговую обработку при температуре более 1000 ° C. Особенности: Он обладает чрезвычайно высокой устойчивостью к высоким температурам и может стабильно работать в условиях сверхвысоких температур в течение длительного времени.
• Преимущества: Часто используется в ключевых компонентах промышленных печей, таких как печные трубы. В стекольной промышленности печные трубы из нержавеющей стали 310 в высокотемпературных печах могут выдерживать высокотемпературную эрозию и термическое напряжение при плавлении стеклянного сырья. Его превосходные характеристики обеспечивают непрерывный и стабильный процесс производства стекла, в термической промышленности компоненты нагревательной камеры, используемые в оборудовании для высокотемпературного отжига металлических деталей, могут обеспечить однородную и стабильную высокотемпературную среду для деталей, гарантируя качество и эффект процесса термической обработки.

нержавеющая сталь 309

• Состав: Содержит 23-25% хрома и 12-15% никеля.
• Пример данных: В компонентах горелок больших котлов элементы хрома показывают превосходную антиоксидантную способность в окислительной среде высокотемпературного сгорания. После испытаний, после воздействия 800°C и 10% кислорода в течение 500 часов, толщина оксидной пленки увеличилась всего на 0.05 мм. Элемент никеля обеспечивает хорошую высокотемпературную прочность и сопротивление ползучести, что позволяет горелке стабильно работать в суровых условиях с длительной высокой температурой, высоким давлением и эрозией продуктами сгорания топлива.
• Особенности: По сравнению с нержавеющей сталью 304 она обладает лучшей стойкостью к высокотемпературному окислению и подходит для высокотемпературных и относительно суровых условий.
• Преимущества: В качестве опорной конструкции футеровки нагревательной печи в металлургической промышленности она может выдерживать тепловое излучение высокотемпературной стальной заготовки и эрозию атмосферы в печи, обеспечивая надежную структурную поддержку для нормальной работы нагревательной печи.

Ферритные марки нержавеющей стали

Ферритная нержавеющая сталь использует хром в качестве основного легирующего элемента, а ее кристаллическая структура находится в ферритной фазе. Она имеет характеристики низкой стоимости, определенной стойкости к высоким температурам и магнетизма, но ее коррозионная стойкость слабее, чем у аустенитной нержавеющей стали, особенно в средах с сильными кислотами, щелочами и высоким содержанием хлоридов.

Оценка 430 

• Состав: Содержание хрома составляет около 17–19%, никель практически отсутствует или содержится в очень низком количестве, остальное — железо и небольшое количество других элементов.
• Пример данных: Если взять в качестве примера обычную кухонную мойку из нержавеющей стали 430, то толщина защитной пленки оксида хрома, образованной на поверхности хромом, составляет около 0.02-0.05 мкм, что обеспечивает ей определенную коррозионную стойкость под воздействием слабых кислот и щелочей, пятен от воды и повседневных моющих средств на кухне. Благодаря ее низкой стоимости при крупномасштабном производстве кухонных принадлежностей ее сырьевые затраты могут быть снижены примерно на 30% по сравнению с никельсодержащей нержавеющей сталью, что может удовлетворить экономические требования.
• Характеристики:: Он обладает хорошей стойкостью к окислению и производительностью обработки, а его стоимость относительно невысока.
• Преимущества: В некоторых частях выхлопных систем автомобилей, таких как корпуса глушителей, хотя выхлопные газы содержат высокотемпературные выхлопные газы и небольшое количество едких веществ, их антиокислительная и высокотемпературная стойкость может соответствовать требованиям краткосрочного использования.

434 класс

• Состав: По сравнению с серией 430 содержание хрома немного увеличено, примерно на 18–20%, и содержит определенное количество молибдена, обычно около 0.75–1.25%.
• Пример данных: В некоторых контейнерах для хранения в химической промышленности, таких как резервуары для хранения органических химикатов, содержащих небольшое количество хлоридных примесей, хром обеспечивает основные антиоксидантные свойства, а молибден оказывает значительное ингибирующее действие на коррозию хлоридных примесей. После испытаний в среде органического раствора, содержащего 0.5% хлорида, скорость его коррозии примерно на 40% ниже, чем у нержавеющей стали 430, что эффективно продлевает срок службы резервуара.
• Особенности: Повышенное содержание хрома и молибдена улучшает коррозионную стойкость в хлоридсодержащих средах.
• Преимущества: В компонентах со стороны воды небольших котлов она может лучше противостоять комбинированной коррозии, вызываемой следами хлоридов и высокотемпературным паром в воде, чем нержавеющая сталь марки 430, что снижает частоту обслуживания и замены компонентов; в компонентах бытовых приборов, к которым предъявляются определенные требования по коррозионной стойкости, таких как баки электрических водонагревателей, производительность может соответствовать основным требованиям использования и учитывать контроль затрат, предоставляя потребителям относительно экономически эффективные варианты продукции.

444 класс

• Состав: Содержание хрома дополнительно увеличивается до 19-23%, а содержание молибдена увеличивается до 1.5-2.5%.
• Пример данных: В оборудовании для хранения кислых продуктов в пищевой промышленности, таком как резервуары для хранения маринованных продуктов, высокое содержание хрома и молибдена делает его устойчивым к коррозии органическими кислотами в кислых продуктах. После погружения в кислую среду со значением pH 3-4 в течение 1000 часов, его глубина коррозии составляет всего около 20% от глубины коррозии обычной ферритной нержавеющей стали, что эффективно обеспечивает качество продуктов питания и гигиену и безопасность оборудования для хранения.
• Особенности: Дальнейшее увеличение содержания хрома и молибдена значительно повышает устойчивость к кислым средам.
• Преимущества: В сооружениях с умеренной защитой от коррозии в морской среде, таких как трубы для отвода дождевой воды в приморских зданиях, хотя они и подвергаются воздействию воздуха и дождевой воды, содержащей определенное количество соли, хорошая кислотостойкость и определенная стойкость к хлоридной коррозии могут уменьшить коррозионные повреждения трубопровода, продлить срок службы.

Дуплексные марки нержавеющей стали

Дуплексная нержавеющая сталь сочетает в себе характеристики аустенитной и ферритной структур, обладает высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и износостойкостью. Она широко используется во многих областях, где требуются высокие комплексные эксплуатационные характеристики материала. Уникальная дуплексная структура делает ее эксплуатационные характеристики лучше, чем у однофазной нержавеющей стали.

2205 класс

• Состав: Типичный состав содержит 22% хрома, 5-6% никеля и 3% молибдена, а доля ферритной и аустенитной фаз примерно одинакова.
• Пример данных: В реакционной башне химической промышленности хром может образовывать эффективную оксидную пленку в обеих фазовых структурах, никель стабилизирует аустенитную фазу для повышения прочности и производительности обработки материала, а молибден улучшает общую коррозионную стойкость. В смешанной коррозионной среде, содержащей 5% хлорида натрия и 1% серной кислоты, скорость его коррозии составляет около 1/3 от скорости обычной аустенитной нержавеющей стали, и он хорошо работает в сложных коррозионных средах, содержащих хлорид-ионы и сульфиды.
• Особенности: Отличная коррозионная стойкость, высокая термостойкость и высокая прочность.
• Преимущества: При прокладке подводных трубопроводов в морской технике он может выдерживать огромное давление морской воды, текущее размывание и коррозию, вызванную богатыми хлоридами в морской воде. Высокая прочность гарантирует, что трубопровод не сломается и не деформируется в условиях высокого давления глубокого моря. Хорошая коррозионная стойкость предотвращает коррозию и перфорацию трубопровода морской водой, обеспечивая безопасную транспортировку подводных нефтяных и газовых ресурсов.

2507 класс

• Состав: Содержание хрома составляет около 25%, содержание никеля — 6–8%, содержание молибдена достигает 3.5–4.5%, а содержание азота также относительно высоко — около 0.25–0.35%.
• Пример данных: В высококоррозионных реакторах крупных химических компаний высокое содержание хрома и молибдена делает его чрезвычайно устойчивым к различным сильным кислотам, сильным щелочам и высококонцентрированным растворам хлорида. После погружения в 20% раствор соляной кислоты на 500 часов скорость потери веса от коррозии составляет всего около 10% от скорости обычной дуплексной нержавеющей стали. Добавление азота дополнительно повышает прочность материала и стойкость к точечной коррозии, а также эффективно предотвращает коррозию и ухудшение характеристик материала в условиях бурной химической реакции и высокой температуры и высокого давления в реакторе.
• Особенности: Это супердуплексная нержавеющая сталь, демонстрирующая превосходную прочность и коррозионную стойкость в суровых условиях, богатых хлоридами.
• Преимущества: В ключевых структурных элементах морских нефтяных буровых платформ, таких как буровые установки и фонтанные арматуры, он может не только выдерживать сильную коррозию в морской среде, но и выдерживать воздействие волн, вес оборудования и различные динамические нагрузки во время эксплуатации. Высокая прочность и высокая коррозионная стойкость обеспечивают долговременную надежность в крайне суровых условиях, снижая затраты на обслуживание платформы и риски безопасности.

Мартенситные марки нержавеющей стали

Мартенситная нержавеющая сталь известна своей высокой твердостью и прочностью, что достигается в основном за счет высокого содержания углерода и соответствующего содержания хрома, но ее коррозионная стойкость относительно слабая. Она подходит для случаев с высокими требованиями к прочности и износостойкости и относительно мягкой коррозионной средой.

410 класс

• Состав: Содержание хрома составляет 11–13%, содержание углерода обычно составляет 0.15–0.25%, а остальное — железо и небольшое количество примесных элементов.
• Пример данных: При изготовлении кухонных ножей элементы хрома придают ножам определенную степень стойкости к ржавчине, а элементы углерода улучшают твердость и износостойкость ножей посредством термической обработки. Например, обычный кухонный нож из нержавеющей стали 410 имеет твердость по Роквеллу (HRC) 48-55, что позволяет легко резать различные ингредиенты, а также сохранять остроту и чистоту поверхности лезвия при ежедневном использовании и чистке. После года использования на кухне площадь поверхностной ржавчины не превышает 5%.
• Характеристики:: Обладает высокой твердостью и хорошей износостойкостью.
• Преимущества: В небольших трансмиссионных передачах в машиностроительной промышленности, когда шестерни из нержавеющей стали 410 подвергаются определенным механическим нагрузкам и трению, их твердость гарантирует, что поверхность зубьев шестерен не будет легко изнашиваться и деформироваться, гарантируя точность и надежность системы трансмиссии, в некоторых болтах и ​​гайках в автомобильных деталях они подвергаются преднатягу и вибрационным нагрузкам во время эксплуатации транспортного средства.

420 класс

• Состав: Содержание углерода выше, чем у серии 410, обычно от 0.2 до 0.4%, а содержание хрома составляет 12–14%.
• Пример данных: При изготовлении хирургических инструментов в медицинских устройствах, таких как скальпели, более высокое содержание углерода позволяет достичь твердости по Роквеллу (HRC) 50-60 после надлежащей термической обработки. После 100 имитированных хирургических разрезов износ лезвия составляет всего 410% от обычной серии 410.
  Его нелегко деформировать и изнашивать, когда материал подвергается давлению и трению, тем самым улучшая срок службы формы и качество продукта, при производстве спортивных товаров, таких как некоторые высококачественные фехтовальные клинки, его характеристики делают его эластичным и износостойким. После 100 фехтовальных матчей эластичность клинка снизилась не более чем на 10%, что может соответствовать строгим требованиям к производительности фехтования.

440 класс

• Состав: Содержание углерода может достигать 0.6–1.2%, а содержание хрома — 16–18%.
• Пример данных: В области производства высококачественных ножей, таких как высококачественные ножи для стейков для профессиональных поваров или многофункциональные ножи для выживания на открытом воздухе, высокое содержание углерода позволяет достичь твердости по Роквеллу (HRC) 58-65 с помощью специального процесса термической обработки. При резке твердых ингредиентов или работе в сложных условиях на открытом воздухе лезвие остается острым примерно на 50% дольше, чем обычные ножи. Хромовый элемент обеспечивает относительно хорошую коррозионную стойкость. После помещения во влажную среду на открытом воздухе в течение одного месяца поверхностная ржавчина становится незначительной и легко очищается, что обеспечивает производительность и срок службы ножа.
• Особенности: Это одна из самых твердых мартенситных нержавеющих сталей с чрезвычайно высокой износостойкостью и твердостью.
• ПреимуществаПри выборе материалов для инструментов в прецизионная обработкаИнструменты из нержавеющей стали серии 440 хорошо зарекомендовали себя при резке высокотвердых металлических материалов. Их высокая твердость позволяет эффективно обрабатывать материал, снижая износ инструмента и шероховатость поверхности. При резке легированной стали с твердостью HRC 40-50 износ инструмента снижается примерно на 70% по сравнению с обычными инструментами.

Дисперсионно-твердеющие марки нержавеющей стали

Дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали достигают высокой прочности за счет добавления легирующих элементов, таких как алюминий, медь и молибден, а также за счет процессов термической обработки. Эти марки обладают исключительной прочностью и твердостью, сохраняя при этом хорошую коррозионную стойкость.

17-4 класс PH

Нержавеющая сталь 17-4PH является наиболее широко используемой дисперсионно-твердеющей нержавеющей сталью, содержащей 15-17% хрома, 3-5% никеля и 3-5% меди. Она обеспечивает превосходную прочность, ударную вязкость и коррозионную стойкость, что делает ее идеальной для аэрокосмической промышленности, химического оборудования и механических компонентов, требующих высокой прочности и коррозионной стойкости.

15-5 класс PH

Нержавеющая сталь 15-5PH обеспечивает еще большую прочность и лучшую коррозионную стойкость, чем 17-4PH. Она широко используется в аэрокосмической промышленности, медицинских приборах и морской технике. Благодаря содержанию 14-15% хрома, 3-5% никеля и 2-3% меди, ее процесс дисперсионного упрочнения обеспечивает превосходную механическую прочность и коррозионную стойкость, что делает ее пригодной для более требовательных рабочих сред.

Сравнительная таблица марок нержавеющей стали

Применение марок нержавеющей стали

Нержавеющая сталь стала необходимым материалом в различных отраслях промышленности. Будь то требования гигиены в пищевой промышленности, антибактериальные свойства в медицинских приборах или коррозионная стойкость в морской технике, различные марки нержавеющей стали обеспечивают индивидуальные решения.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Какая нержавеющая сталь лучше?

Выбор «лучшей» нержавеющей стали зависит от конкретного применения. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости часто оптимальным вариантом является сталь марки 316. Для обеспечения высокой прочности...

Для компонентов могут подойти модели 410 или 420.

Каковы плюсы и минусы нержавеющей стали марок 304 и 316?

304 содержит 18% хрома и 8% никеля, что обеспечивает хорошую стойкость к окислению, но менее эффективно в высококоррозионных средах. 316 содержит 16% хрома, 10% никеля и 2% молибдена, что повышает стойкость к коррозии, но имеет более высокую стоимость из-за добавления молибдена.

Что лучше, нержавеющая сталь 304 или 420?

Зависит от предполагаемого использования. 304 лучше подходит для общих и коррозионно-стойких применений. Напротив, 420, с более высоким содержанием углерода, идеально подходит для применений, требующих высокой прочности и износостойкости.

Дорого ли стоит нержавеющая сталь 430?

Нержавеющая сталь 430, ферритная марка, относительно недорогая из-за более низкого содержания никеля и более высокого содержания хрома. Она широко используется в бытовой технике, кухонном оборудовании и автомобильных выхлопных системах.

Какой самый дешевый сорт нержавеющей стали?

Ферритные нержавеющие стали, как правило, более экономичны, чем аустенитные марки. Эти стали используют хром в качестве основного легирующего элемента с минимальным содержанием никеля, что снижает производственные затраты. Хотя они менее устойчивы к коррозии, чем аустенитные стали, они являются экономичным выбором для менее требовательных применений.

Нержавеющая сталь 304 магнитная?

Нержавеющая сталь 304 обычно немагнитна из-за своей гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической структуры. Однако холодные процессы обработки, такие как растяжение, изгиб или прокатка, могут изменить ее структуру и привнести некоторый магнетизм. Это магнитное свойство не указывает на изменение ее базового состава.

Какого цвета нержавеющая сталь марки 304?

Нержавеющая сталь 304 имеет типичный серебристо-белый металлический блеск с гладкой, яркой поверхностью. Ее цвет остается стабильным с течением времени и не выцветает легко.

Заключение

Выбор марки нержавеющей стали имеет важное значение, поскольку он предоставляет производителям практичный способ сбалансировать коррозионную стойкость, прочность, термостойкость, обрабатываемость и стоимость в широком диапазоне применений. При правильном подборе марки материала в соответствии с условиями эксплуатации, требованиями к производительности и производственными потребностями, нержавеющая сталь может обеспечить надежную долговечность, стабильное качество и долгосрочную ценность.

At ТиРапидМы оказываем поддержку производителям, предоставляя услуги высокоточной обработки на станках с ЧПУ для изготовления деталей из нержавеющей стали на заказ, как в рамках прототипирования, так и в серийном производстве. Загрузите свой чертеж, чтобы обсудить ваши требования к обработке и получить индивидуальное решение для вашего следующего проекта.