Нержавеющая сталь: классификация, свойства и области применения

Нержавеющая сталь — это обобщающее название группы коррозионностойких сплавов на основе железа с содержанием хрома не менее 10,5 %. Благодаря этому элементу на поверхности металла образуется пассивная плёнка, предотвращающая окисление и разрушение под действием влаги, кислот и температурных колебаний. Уникальные свойства нержавеющих сталей делают их одним из самых востребованных материалов в промышленности, строительстве, энергетике и пищевой отрасли.

Классификация нержавеющих сталей

По структуре и фазовому составу нержавеющие стали подразделяются на несколько основных групп, каждая из которых обладает своими свойствами и назначением.

• Аустенитные стали — содержат 16–25 % Cr и 6–22 % Ni, не магнитятся, обладают высокой пластичностью и устойчивостью к коррозии (марки 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, AISI 304, 321).


• Ферритные стали — содержат 12–18 % Cr, обладают магнитными свойствами и хорошей жаростойкостью (марки 08Х13, 12Х17, AISI 430).


• Мартенситные стали — содержат 12–18 % Cr и до 1,2 % C, отличаются высокой твёрдостью и прочностью (марки 20Х13, 40Х13, AISI 420).


• Дуплексные стали — комбинированная структура аустенита и феррита, высокопрочные и устойчивые к хлоридной коррозии (марки 03Х21Н21М4ГБ, AISI 2205).


• Жаропрочные и жаростойкие стали — сплавы с добавками никеля, титана, кремния и алюминия, выдерживающие до +1000 °C (марки 12Х18Н12Т, 20Х23Н18, AISI 310S).

Химический состав

Основными легирующими элементами нержавеющих сталей являются хром, никель, молибден, титан, азот и марганец. Их сочетание определяет структуру и эксплуатационные характеристики материала.

Элемент Назначение Cr (Хром) Основной элемент, формирует пассивную плёнку и повышает коррозионную стойкость. Ni (Никель) Увеличивает пластичность и вязкость, стабилизирует аустенитную структуру. Mo (Молибден) Повышает устойчивость к точечной и щелевой коррозии, особенно в хлоридных средах. Ti (Титан) Снижает склонность к межкристаллитной коррозии после сварки. Mn (Марганец) Увеличивает прочность, улучшает обрабатываемость. N (Азот) Повышает предел текучести и сопротивление коррозии в агрессивных средах.

Физико-механические свойства

Тип стали Предел прочности, МПа Предел текучести, МПа Удлинение, % Твёрдость, HB Температура применения, °C Аустенитная (12Х18Н10Т) 520–750 220–300 40–50 150–200 -196…+600 Ферритная (12Х17) 400–550 200–250 20–25 140–180 до +450 Мартенситная (40Х13) 800–1000 600–700 10–12 200–250 до +300 Дуплексная (AISI 2205) 700–900 450–600 25–30 180–220 до +300 Жаропрочная (20Х23Н18) 500–700 220–280 30–40 160–200 до +1000

Классификация по химическому составу

• Хромистые стали — содержат только хром (08Х13, 12Х17); устойчивы к окислению, но менее пластичны.


• Хромоникелевые стали — более коррозионностойкие и пластичные (08Х18Н10, 12Х18Н10Т, AISI 304).


• Хромоникельмолибденовые стали — повышенная стойкость к кислотам и морской воде (10Х17Н13М2Т, AISI 316).

Основные марки нержавеющих сталей

Марка (Россия) Аналог AISI Состав, % Применение 08Х18Н10 304 Cr 18, Ni 10 Пищевая промышленность, ёмкости, трубы 12Х18Н10Т 321 Cr 18, Ni 10, Ti 0,5 Сварные конструкции, работающие при 500–800 °C 10Х17Н13М2Т 316Ti Cr 17, Ni 13, Mo 2, Ti 0,5 Химическая промышленность, морская вода 12Х17 430 Cr 17 Отделочные панели, бытовая техника 20Х13 420 Cr 13 Инструменты, насосы, лопатки турбин

Области применения нержавеющих сталей

Нержавеющая сталь применяется во всех отраслях промышленности, где требуются прочность, долговечность и устойчивость к агрессивным средам.

• Пищевая промышленность — резервуары, оборудование, трубопроводы, столовые приборы.


• Химическая и нефтегазовая отрасли — аппараты, колонны, теплообменники, ёмкости для кислот и растворов.


• Строительство — фасадные элементы, кровельные системы, перила и декоративные панели.


• Энергетика — детали турбин, котлов, теплообменников, трубопроводы высокого давления.


• Медицина — хирургические инструменты, импланты, стерильное оборудование.


• Транспорт и судостроение — корпуса, элементы отделки, выхлопные системы.

Преимущества нержавеющей стали

• Долговечность и высокая стойкость к коррозии.


• Отсутствие необходимости в дополнительной защите.


• Прочность при высокой и низкой температуре.


• Гигиеничность и простота очистки.


• Эстетичный внешний вид и устойчивость к износу.

FAQ

• Какая нержавейка не ржавеет в воде? — марки 08Х18Н10 и 12Х18Н10Т, содержащие не менее 18 % Cr и 10 % Ni.


• Какая нержавеющая сталь подходит для морской среды? — хромоникельмолибденовые стали, например 10Х17Н13М2Т (AISI 316Ti).


• Можно ли сваривать нержавеющую сталь? — да, но рекомендуется использовать электрод или присадку с аналогичным составом и проводить пассивацию шва.


• Чем отличается AISI 304 от 321? — 321 содержит титан, что повышает стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки.

Заключение

Нержавеющая сталь — универсальный материал, сочетающий эстетичность, долговечность и устойчивость к коррозии. Благодаря большому выбору марок и классов она успешно применяется в самых разных отраслях — от медицины до нефтегазовой промышленности. Компания ОборонСпецСплав поставляет нержавеющую сталь по ГОСТ и международным стандартам, предлагая широкий выбор листов, труб, кругов, полос и проволоки. Ознакомьтесь с ассортиментом в разделе Нержавеющая сталь и оставьте заявку на поставку нужной марки.