Нержавеющая сталь — это сталь, основными характеристиками которой являются нержавеющие свойства и коррозионная стойкость, при этом содержание хрома составляет не менее 10.5%, а содержание углерода не превышает 1.2%.

Нержавеющая сталь (Stainless Steel) — это сокращённое обозначение нержавеющей кислотостойкой стали, устойчивой к слабокоррозионным средам, таким как воздух, пар, вода, либо обладающей нержавеющими свойствами. Сталь, подверженная коррозии под воздействием химических сред, называется кислотостойкой сталью.

Из-за различий в химическом составе их коррозионная стойкость различается. Обычная нержавеющая сталь, как правило, не устойчива к коррозии в химических средах, тогда как кислотостойкая сталь обычно является нержавеющей. Термин "нержавеющая сталь" не относится просто к одному виду нержавеющей стали, а охватывает более ста видов промышленной нержавеющей стали, и каждая разработанная марка обладает хорошими характеристиками в своей конкретной области применения. Ключ к успеху — сначала понять назначение, а затем определить правильную марку стали. Обычно существует только шесть марок стали, относящихся к применению в строительных конструкциях. Все они содержат 17-22% хрома, а более качественные марки стали также содержат никель. Добавление молибдена может дополнительно повысить стойкость к атмосферной коррозии, особенно стойкость к коррозии в атмосфере, содержащей хлориды.

Вообще говоря, твёрдость нержавеющей стали выше, чем у алюминиевого сплава, а стоимость нержавеющей стали выше, чем у алюминиевого сплава.

Основные характеристики

Свариваемость

Различные области применения продукции предъявляют разные требования к сварочным характеристикам. Столовые приборы I класса обычно не требуют сварочных характеристик, даже некоторые производители кастрюль. Однако большинство изделий требуют хороших сварочных свойств сырья, например столовые приборы второго класса, термосы, стальные трубы, водонагреватели, диспенсеры для воды и т.д.

Полируемость

В современном обществе изделия из нержавеющей стали обычно проходят процесс полировки в ходе производства, и лишь немногие изделия, такие как водонагреватели, внутренние баки диспенсеров для воды и т.д., не нуждаются в полировке. Поэтому требуется, чтобы полировочные свойства сырья были очень хорошими. Основные факторы, влияющие на качество полировки, следующие:

① поверхностные дефекты сырья. Такие как царапины, точечная коррозия, травление и т.д.

② Проблема сырья. Если твёрдость слишком низкая, при полировке будет сложно добиться хорошего результата (свойство BQ недостаточно хорошее), а если твёрдость слишком низкая, при глубокой вытяжке на поверхности легко появляется эффект апельсиновой корки, что влияет на свойство BQ. Свойства BQ при высокой твёрдости относительно лучше.

③Для изделий глубокой вытяжки на поверхности участка с большой степенью деформации появляются небольшие чёрные точки и RIDGING, что влияет на характеристики BQ.

Термостойкость

Термостойкость означает, что нержавеющая сталь всё ещё может сохранять свои отличные физические и механические свойства при высоких температурах.

Влияние углерода: углерод — это элемент в аустенитной нержавеющей стали, который активно образует и стабилизирует аустенит и расширяет аустенитную область. Способность углерода образовывать аустенит примерно в 30 раз выше, чем у никеля. Углерод является межузельным элементом, который может значительно повышать прочность аустенитной нержавеющей стали за счёт твердорастворного упрочнения. Углерод также может повысить стойкость аустенитной нержавеющей стали к коррозии под напряжением в хлоридах высокой концентрации (например, в кипящем растворе 42% MgCl2).

Однако в аустенитной нержавеющей стали углерод часто рассматривается как вредный элемент, главным образом потому, что углерод может взаимодействовать с хромом с образованием высокохромистых углеродных соединений Cr23C6, что приводит к локальному обеднению хромом и снижает коррозионную стойкость стали, особенно её стойкость к межкристаллитной коррозии. поэтому. Большинство недавно разработанных с 1960-х годов хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталей являются сверхнизкоуглеродистыми типами с содержанием углерода менее 0.03% или 0.02%. Известно, что по мере снижения содержания углерода чувствительность стали к межкристаллитной коррозии уменьшается. Только 0.02% даёт наиболее очевидный эффект. Некоторые эксперименты также показали, что углерод также увеличивает склонность к точечной коррозии хромистой аустенитной нержавеющей стали. Из-за вредного воздействия углерода не только в процессе выплавки аустенитной нержавеющей стали содержание углерода следует контролировать на как можно более низком уровне, но и в последующих процессах горячей и холодной обработки, а также термообработки необходимо предотвращать науглероживание поверхности нержавеющей стали и избегать выделения карбидов хрома.

Коррозионная стойкость

Когда атомный номер хрома в стали не менее 12.5%, электродный потенциал стали может резко измениться, от отрицательного потенциала к положительному электродному потенциалу. Это предотвращает электрохимическую коррозию.

Конструкционные компоненты

Коррозионная стойкость нержавеющей стали снижается с увеличением содержания углерода. Поэтому содержание углерода в большинстве нержавеющих сталей низкое, максимум не превышает 1.2%, а ωc (содержание углерода) некоторых сталей даже ниже 0.03% (например, 00Cr12 ). Основным легирующим элементом в нержавеющей стали является Cr (хром), и только когда содержание Cr достигает определённого уровня.

физические свойства

по сравнению с углеродистой сталью

1. Плотность

Плотность углеродистой стали немного выше, чем у ферритной и мартенситной нержавеющей стали, и немного ниже, чем у аустенитной нержавеющей стали;

2. Удельное сопротивление

Удельное сопротивление увеличивается в порядке: углеродистая сталь, ферритная, мартенситная и аустенитная нержавеющая сталь;

3. Порядок коэффициента линейного расширения также аналогичен, у аустенитной нержавеющей стали он самый высокий, а у углеродистой стали — самый низкий;

4. Углеродистая сталь, ферритная и мартенситная нержавеющая сталь являются магнитными, а аустенитная нержавеющая сталь — немагнитной, но при холодной деформации с упрочнением и образованием мартенситного фазового превращения у неё может появляться магнетизм; термообработка может использоваться для устранения этой мартенситной структуры и восстановления её немагнитных свойств.

По сравнению с углеродистой сталью аустенитная нержавеющая сталь имеет следующие характеристики:

1) Высокое удельное сопротивление, примерно в 5 раз выше, чем у углеродистой стали.

2) Большой коэффициент линейного расширения, который на 40% больше, чем у углеродистой стали, и с повышением температуры значение коэффициента линейного расширения соответственно увеличивается.

3) Низкая теплопроводность, около 1/3 от углеродистой стали.

Типичное применение

Большинство требований к применению связано с необходимостью в течение длительного времени сохранять первоначальный внешний вид здания. При определении типа нержавеющей стали, которую следует выбрать, основными факторами являются требуемые эстетические стандарты, коррозионная активность местной атмосферы и применяемая система очистки. Однако всё чаще в других областях применения стремятся лишь к обеспечению структурной целостности или непроницаемости. Например, крыши и боковые стены промышленных зданий. В этих областях применения стоимость строительства для владельца может быть важнее эстетики, а поверхность может быть не очень чистой. Эффект от использования нержавеющей стали 304 в сухих внутренних помещениях весьма хорош.

Однако для сохранения её внешнего вида на открытом воздухе как в сельской местности, так и в городе требуется частая мойка. В сильно загрязнённых промышленных районах и прибрежных зонах поверхность будет сильно загрязняться и даже ржаветь. Однако для достижения эстетического эффекта во внешней среде требуется нержавеющая сталь, содержащая никель. Поэтому нержавеющая сталь 304 широко используется для навесных фасадов, боковых стен, крыш и других строительных целей, но в сильно коррозионных отраслях промышленности или в морской атмосфере лучше всего использовать нержавеющую сталь 316. Существует несколько критериев проектирования, включающих нержавеющую сталь 304 и 316.

Поскольку "дуплексная" нержавеющая сталь 2205 сочетает хорошую стойкость к атмосферной коррозии с высокой прочностью на растяжение и пределом упругости, эта сталь также включена в европейские стандарты. Форма изделия: фактически нержавеющая сталь производится во всех стандартных формах и размерах металлопроката, а также существует множество специальных форм. Наиболее часто используемые изделия изготавливаются из листовой и полосовой стали, а специальные изделия также производятся из средних и толстых листов, например, горячекатаная конструкционная сталь и экструдированная конструкционная сталь. Также существуют круглые, овальные, квадратные, прямоугольные и шестиугольные сварные или бесшовные стальные трубы и другие формы продукции, включая профили, прутки, проволоку и отливки. Для удовлетворения эстетических требований архитекторов был разработан ряд различных коммерческих вариантов отделки.