Марки нержавеющей стали – востребованные в наши дни сплавы хрома и железа

1 Нержавейка – по-настоящему уникальный сплав!

В 1913 году Гарри Бреарли изобрел нержавеющую сталь, которая стала активно использоваться человеком. Данное изобретение по праву считается одним из важнейших этапов развития мировой сталелитейной промышленности.

Нержавейка – это сплавы с содержанием в них хрома не менее 10,5 процентов. Именно хром придает ей особые свойства:

• простоту холодной формовки;
• повышенную прочность;
• хорошую свариваемость;
• превосходное противодействие ржавлению;
• длительность эксплуатации изделий, изготовленных из нержавеющих сплавов;
• эстетичный внешне вид.

По сути, нержавейка представляет собой уникальную сталь, в которой важные характеристики хрома и железа взаимно дополняют друг друга. Хром формирует на стальной поверхности оксидную прочную пленку, препятствующую окислительным процессам, которые протекают на обычном металле.

На сегодня известно порядка 250 марок нержавеющих сплавов с различными соотношениями в них легирующих добавок (не только хрома, но и других, например, титана, никеля, ниобия, кобальта, молибдена). Все они имеют разнообразные потребительские и технические свойства, что дает возможность использовать нержавеющую сталь для разных целей.

Обязательным легирующим компонентом таких сплавов является углерод, который придает твердость и так необходимую прочность металлу. Указанный химический элемент – основной ингредиент всех видов стального проката и нержавеющей стали в частности.

Сложно представить, насколько бы усложнилась наша современная жизнь, если бы 100 лет тому назад не был найден столь эффективный и универсальный материал, коим является нержавейка. Она применяется для чеканки монет, производства изделий, которые предназначаются для использования в агрессивных средах, ножей и столовой посуды, имеющейся в каждом доме, в тяжелой промышленности.

2 Виды нержавеющей стали – классификация сплавов

Перед тем, как рассказать о наиболее популярных марках нержавейки, необходимо разобраться с ее видами. Нержавеющие стали делятся на четыре группы в зависимости от их структурного и химического состава, которые определяют потребительские свойства и область применения конкретных марок сплавов с высоким содержанием хрома.

Далее кратко описаны все классы нержавейки:

1. Хромистая или ферритная сталь. В ее составе хром содержится в немалых количествах – порядка 20 %. Такой металл применяется для выпуска отопительного оборудования, он востребован предприятиями тяжелой и химической промышленности, характеризуясь отличным противодействием внешним агрессивным условиям и магнитными свойствами. Ферритные стали по уровню востребованности лишь ненамного уступают аустенитным сплавам, стоимость первых при этом значительно ниже.
2. Аустенитная нержавейка. До 33 % процентного состава таких сталей приходится на никель и хром. На аустенитные сплавы приходится примерно 70 процентов оборота нержавеющего металла в мире. Потребители очень высоко оценивают их высокие антикоррозионные и прочностные показатели.
3. Ферритно-мартенситная и мартенситная сталь. Нержавеющие сплавы с максимально возможной прочностью, которые формируются на базе углеродной специфической микроструктуры. К их важным свойствам относят высокую износостойкость и очень малое содержание "негативных" включений, снижающих эксплуатационный потенциал металла. Большая часть специальных жаропрочных сталей имеют описанную структуру.
4. Комбинированная нержавейка (аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная). По-настоящему высокотехнологичные и инновационные сплавы, полностью отвечающие запросам промышленности наших дней. Они сочетают в себе все лучшие характеристики сталей с другими структурами.

Знание физико-химических показателей и структуры разных видов нержавеющей стали позволяют потребителям грамотно подбирать ее конкретные марки, подходящие для изготовления тех или иных конструкций.

3 Марки нержавеющей стали – справочник, расшифровка

Существуют специальные справочники, в которых можно узнать обо всех без исключения марках нержавейки, выпускаемой в разных странах мира промышленными предприятиям в соответствии с межгосударственными и национальными стандартами. Мы не будем перечислять все марки нержавеющих сплавов, а выделим лишь наиболее популярные из них.

Аустенитные сплавы:

• 10Х17Н13М3Т и 10Х17Н13М2Т: марки, описываемые отличной свариваемостью и высокими антикоррозионными свойствами, что позволяет использовать такие стали для выпуска изделий, работающих при высоких температурах либо в агрессивных средах. В составе указанных сплавов имеется от 16 до 18 % хрома, от 2 до 3 % молибдена, от 12 до 14 % никеля, а также кремний (0,8 %), углерод (0,1 %), сера (0,02 %), медь (0,3 %), титан (0,7 %), марганец (2 %), фосфор (0,035 %). Импортными аналогами данных сплавов являются – китайская сталь OCr18Ni12Mo2Ti, японская SUS316Ti, американская 316Ti, французская Z6CNDT17-12.
• 08Х18Н10 и 08Х18Н9: стали, используемые для изготовления нержавеющих труб (профильных и круглых), конструкций химической и машиностроительной промышленности, трубопроводной и печной арматуры. Хрома в описываемых марках содержится не более 19 % (минимум – 17), титана – 0,5 %, углерода – 0,8 %, никеля – 8–10 %.
• 10Х23Н18: высокое содержание никеля и хрома, соответственно – 17–20 и 22–25 %, а также марганца и кремния (2 и 1 %), материал имеет выраженную склонность к отпускной хрупкости, относится к группе жаропрочных сталей.
• 08Х18Н10Т: при высоких температурах хорошо противостоит процессам окисления, сваривается без предварительного подогрева (также не требует термической обработки по окончании процесса сварки). Государственный стандарт 5632–72 описывает химсостав 08Х18Н10Т, а также оговаривает необходимость осуществления закалки с целью упрочнения данного сплава.
• 06ХН28МДТ: оптимальна для сварных конструкций, которые устанавливаются в агрессивных средах. В составе данной нержавейки 22–25 % хрома, 26–29 % никеля, 2,5–3,5 % меди.
• 12Х18Н10Т: основными потребителями этой марки является целлюлозно-бумажная, химическая, строительная, топливная и пищевая промышленность, которым требуется термическая стойкость, ударная вязкость и хорошая практичность 12Х18Н10Т.

Мартенситные марки нержавейки – 40Х13, 20Х13, 12Х13, 30Х13 не годятся для сваривания (сварка нержавеющих сталей данного вида невозможна). Чаще всего из них изготавливают рессоры, измерительный и режущей инструмент. Такие сплавы не поражаются внутренними дефектами (на языке сталеплавильщиков – флокенами) и не имеют склонности к хрупкости (отпускной). А вот ферритная сталь (08Х17, 08Х18Т1, 08Х13) рекомендована для изделий, которые не испытывают ударных нагрузок и не эксплуатируются при низких температурах.

Расшифровка марок нержавеющей стали проста:

• первое число маркировки показывает содержание в стали углерода (например, в сплаве 08Х17 этот показатель будет равняться 0,08 %, в стали 40Х13 – 0,4 %);
• числа после литер Х, Н и М – содержание хрома, никеля, марганца в целых процентах.