Из чего нержавейка состоит: состав, виды, свойства коррозионностойких сталей

Содержание

Пищевая и обычная нержавейка | Отличия и свойства

Изделия из нержавеющей стали широко востребованы в быту и производственной сфере. Нержавейка бывает технического и пищевого типа. Разберемся, чем они отличаются и как понять, какой металл перед вами.

Отличить пищевую нержавейку от обычной несложно. Главное – знать ее свойства

Отличия пищевой и технической нержавеек

Пищевая нержавейка востребована в сфере питания, например в ресторанном бизнесе, на молочном производстве. Изделия из этой стали используют и хозяйки на кухне.

Из технической нержавейки изготавливают различные детали на производстве, например трубы, фитинги, клапаны.

Как обычному человеку понять, какая перед ним нержавейка – пищевая или нет?

Основная особенность состоит в том, как обработано покрытие материала. Если он предназначен для непосредственного контакта с продуктами питания, то поверхность будет гладкой, без абразива. Материал для производственных целей имеет матовую, слегка шероховатую поверхность.

Изделие из пищевой нержавеющей стали будет постоянно соприкасаться с едой, поэтому для защиты от коррозии в состав металла включают хром, реже – никель и титан. Этот тип нержавейки не меняет цвет и не теряет внешний вид независимо от того, в каких условиях эксплуатируется.

Техническую нержавейку не используют для приготовления пищи, поэтому она менее стойкая. Например, если опустить такую сталь в уксус, она потемнеет.

Все типы пищевой стали легируют никелем. Он увеличивает прочность металла. Сплавы с добавлением титана устойчивы к высокой температуре и агрессивной среде. Сталь, легированная молибденом, защищена от точечной ржавчины.

Назначение пищевых сталей в зависимости от типа

Назначение конкретного типа пищевой стали зависит от ее физических и механических характеристик. Рассмотрим особенности разновидностей пищевой нержавейки, изготовленной по стандарту AISI:

201 – сбалансированный химсостав, простая обработка в охлажденном виде. Можно использовать в широком диапазоне температур. Устойчива к воздействию органической кислоты, отличается надежностью и пластичностью.

304 и 304L – хорошо свариваются и обладают высокой прочностью. Отличаются стабильностью в среднем температурном диапазоне, чувствительны к высоким температурам и химическим веществам. Поэтому предметы из данных сплавов можно использовать для непродолжительного контакта с горячими и органическими составами.

310, 310 S, 314 – хорошая стойкость к износу, коррозии, высоким температурам. Из них чаще всего изготавливают жаропрочные детали и предметы.

316 – стабильность при резком перепаде температур. Сталь легка в обработке, не выделяет токсичные вещества в процессе сварки. Изделия из нее не подвергаются внутренней коррозии.

316 Ti, 316 L, 321 – наличие титана. Он повышает механическую прочность сплава, благодаря чему изделие можно использовать для прямого контакта с щелочью и кислотой.

410, 410S – просты в термической обработке, хорошо поддаются полировке. Их отличают стойкость к появлению окалин и повышенная ударная вязкость. Сплавы используют в среде со слабой агрессивностью, например в растворе органической кислоты или соли. Также их применяют для изготовления установки, которая будет работать под высоким давлением.

430 – универсальные показатели надежности, теплопроводности, стойкости к агрессивной среде. Из этой нержавейки изготавливают оборудование, инструменты для работы с пищевыми продуктами, емкости для перевозки жидкостей и сыпучих веществ.

904L – самый высокий уровень защиты от коррозии. Применяют для использования в сложных условиях агрессивной среды. Металл имеет наивысшую устойчивость к ржавчине точечного, щелевого и межкристаллитного типа.

Без пищевой нержавейки сегодня невозможно представить кухонную посуду и столовые приборы

Сферы применения пищевой нержавейки

Нержавеющая сталь широко применяется в сфере общепита и в быту. Ее используют для создания оборудования, деталей, кухонной посуды и столовых приборов. Из нее изготавливают поверхность плит, работающих на газе и электричестве, трубы для транспортировки молочной продукции, жидкостей продовольственного назначения.

Без качественной стали не обходится производство емкостей для хранения продуктов питания, бочек, резервуаров для брожения.

В заведениях общественного питания используют такие изделия из устойчивой к коррозии стали, как оборудование, посуду, мойки, краны, подставки, запчасти для холодильных камер и поверхности духовых шкафов. В пищевых цехах из нее делают щиты для столов и стен.

Еще одно достоинство пищевой нержавейки в том, что эта сталь предотвращает образование плесени и грибков, что важно при производстве и хранении продуктов питания.

Почему нержавеющая сталь не ржавеет

Само название «нержавеющая сталь» подразумевает, что этот сплав не поддается коррозии.

Эффективно сопротивляющиеся появлению ржавчины металлические изделия стали настоящим прорывом в сфере металлургии. Еще до разработки подобных сплавов человек пытался найти способ защитить металл от повреждений во влажной среде, но все попытки красить, лакировать, покрывать маслом железные детали оказывались тщетными.

Получить желаемый результат удалось, дополнив железные сплавы дополнительными элементами – хромом, никелем и др. Такая сталь получила название «легированная нержавеющая сталь» и стремительно обрела популярность среди производителей в разных сферах промышленности.

Группы нержавеющих сталей

В основе любого стального сплава находится железо. А вот то, какие элементы и в каких массовых долях его дополняют, определяет принадлежность марки к одной из групп. Всего их выделяют 5, но наибольшую востребованность получили сплавы трех категорий:

Вид стали	Твердость	Коррозийная стойкость	Магнитные свойства	Устойчивость к агрессивным средам
Ферритные	Средняя	Высокая	+	+
Мартенситные	Очень высокая	Средняя	+	+
Аустенитные	Высокая	Высокая	–	+

Примерно 90% общего потребления стали на мировом рынке отдано аустенитным сплавам. Они легко поддаются тепловой обработке, сварке, просты в использовании. Стоимость нержавеющей стали данной группы также сравнительно невысока.

Секрет нержавейки – в составе

Степень стойкости марок к коррозии зависит от величины массовой доли хрома и никеля, добавленных в сплав. Под их воздействием на поверхности металла образуется тончайшая оксидная пленка, не допускающая разрушения структуры под действием факторов извне. Будет ли нарушен этот слой при механическом повреждении поверхности детали?

Особенность высоколегированных сталей состоит в способности самовосстанавливать защиту на структурном уровне. Трещины, царапины, срезы не станут причиной появления ржавчины. При нарушении оксидного слоя он моментально образуется вновь, покрывая все зоны металлической детали. Такие изделия могут длительный период времени находиться во влажной среде без вреда для их качества.

Не всегда коррозиеустойчивости популярных марок достаточно для выполнения поставленных перед стальными деталями задач. Так, в пищевой, химической, нефтегазовой промышленности, автомобиле- и судостроении и других сферах, где воздействия агрессивных сред не избежать, используют сталь с дополнительными усиливающими компонентами.

Молибден – один из наиболее распространенных и применяемых элементов для увеличения функциональных возможностей стальных сплавов. Купить нержавеющую сталь с включением молибдена предпочитают производители, продукция которых контактирует с серной, борной, уксусной и другими сильными кислотами, морской водой, хлористой средой. Такая нержавейка еще называется «морской».

В чем разница между хирургической сталью и нержавеющей сталью?

Нередко возникает вопрос о различиях между различными типами стали. По крайней мере, здесь это не редкость. В нашей отрасли понимание небольших уникальных различий между различными сортами стали является большим делом. В конце концов, выбор наилучшего материала для конкретного применения является важным шагом в любом проекте. В случае с металлическими материалами характеристики различных материалов проявляются при их резке, гибке, штамповке и другой обработке.

В сегодняшней статье мы подробно рассмотрим разницу между хирургической сталью и нержавеющей сталью. Если вы когда-нибудь задавались вопросом, чем отличаются и чем похожи эти стали, вы попали в нужное место. Давайте начнем.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь представляет собой стальной сплав, в основном состоящий из железа и примерно 10% хрома. Также могут присутствовать небольшие количества других металлов, таких как никель, титан и медь. Кроме того, углерод является распространенной неметаллической добавкой в нержавеющей стали.

Содержание хрома в нержавеющей стали в значительной степени отвечает за повышение коррозионной стойкости сплава — он предотвращает окисление железа. Если нет окисления, нет возможности для развития ржавчины.

Из четырех основных типов стали (нержавеющая, углеродистая, инструментальная, легированная) нержавеющая сталь известна как наиболее устойчивая к коррозии. Тем не менее, нержавеющая сталь не полностью устойчива к коррозии. При определенных условиях, таких как многократное воздействие высококонцентрированной соленой воды, даже нержавеющая сталь подвергается коррозии.

Что такое хирургическая сталь?

Хирургическая сталь — это разновидность нержавеющей стали, которая используется в биомедицинских целях. Хирургическая сталь, которую иногда называют хирургической нержавеющей сталью, не имеет формального определения. Тем не менее, сорта нержавеющей стали с самым высоким уровнем коррозионной стойкости предназначены для биомедицинского использования. Некоторые общепринятые типы хирургической стали включают аустенитную нержавеющую сталь 316 и мартенситную нержавеющую сталь 440 и 420. Было бы полезно думать о хирургической стали как о наиболее устойчивой к коррозии форме нержавеющей стали.

Хирургическая сталь и нержавеющая сталь

Основные отличия

Хотя хирургическая сталь является разновидностью нержавеющей стали, все нержавеющие стали не являются хирургическими сталями. Хирургические стали обладают наибольшей коррозионной стойкостью и предназначены для биомедицинских применений. По сравнению с другими типами стали нержавеющая сталь обычно является самой дорогой. Затем среди нержавеющей стали хирургическая сталь самая дорогая.

Применение

Из-за стоимости материала нержавеющие стали отличаются от сталей «общего назначения», таких как углеродистая сталь и инструментальная сталь. Чаще всего нержавеющие стали используются в кулинарии. Столовые приборы, посуда, бытовая техника и кухонная утварь из нержавеющей стали пользуются большой популярностью и спросом. Нержавеющая сталь также используется для различных компонентов в автомобильной и аэрокосмической промышленности, а также в некоторых областях строительства.

Хирургическая сталь используется в биомедицинских целях. Хирургические инструменты, такие как щипцы, ретракторы и иглодержатели, сделаны из хирургической стали, но это еще не все. Хирургическая сталь имеет долгую историю использования в ортопедических и стоматологических имплантатах.

Выбор лучшей стали для вашего применения

Как я упоминал в начале этого поста, понимание различий между различными типами металлов является ключевым компонентом выбора лучшего материала для вашего будущего проекта. Надеюсь, предоставленная мной информация была вам полезна. Если вам нужна дополнительная информация о нержавеющей стали, получите копию наших спецификаций на нержавеющую сталь:

Удивительные и неожиданные преимущества нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — один из наиболее широко используемых металлов для изготовления строительных материалов. Благодаря своей прочности, универсальности и способности к вторичной переработке нержавеющая сталь является предпочтительным металлом для различных проектов, включая архитектуру, ландшафтный дизайн, внутреннее строительство и инженерию.

В этой статье мы обсудим, для чего используется нержавеющая сталь, из чего она сделана, типы нержавеющей стали (с акцентом на серии 300 и 400) и многие преимущества с точки зрения затрат при выборе строительных материалов.

ДЛЯ ЧЕГО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ?

Нержавеющая сталь используется в сотнях отраслей промышленности, включая бытовую, архитектурную, транспортную, медицинскую, пищевую и фармацевтическую. Его долговечность и прочность делают его идеальным для всего, от хирургических инструментов до промышленных трубопроводов.

Существует несколько отраслей, где вы не найдете нержавеющую сталь, и на сегодняшний день это самый популярный вариант немагнитного материала в коммерческом строительстве.

ИЗ ЧЕГО ИЗГОТОВЛЕНА НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ?

Нержавеющая сталь представляет собой низкоуглеродистый стальной сплав, содержащий в среднем 18% хрома, а также различные количества кремния и марганца. Хром придает стали долговечность за счет упрочнения и повышения ее коррозионной стойкости в высокотемпературных или насыщенных кислородом средах. В некоторых сортах также присутствуют никель и молибден для дальнейшего повышения коррозионной стойкости.

КАКИЕ ТИПЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ЯВЛЯЮТСЯ?

Нержавеющая сталь делится на пять основных категорий, каждая из которых имеет различные марки. Наиболее популярны серии 300 и 400. Пять основных типов нержавеющей стали:

Ферритный: На основе хрома с содержанием углерода менее 0,10%. Ограничено в использовании.
Аустенитная: Наиболее распространенный тип нержавеющей стали с добавлением никеля, марганца и азота для улучшения свариваемости и формуемости.
Мартенситный: Аналогичен ферритному, но с более высокой концентрацией углерода. Он обладает высокой прочностью, но ему не хватает коррозионной стойкости аустенитной стали.
Дуплекс: Приблизительно 50 % феррита и 50 % аустенита. Он известен своей высокой прочностью и сопротивлением, но хрупкий при сварке.
Дисперсионное твердение (PH): Сопоставимо с аустенитными сталями, обладающими чрезвычайно высокой прочностью, с добавками меди, ниобия и алюминия после термической обработки «старения».

Серия 300

Серия 300 изготовлена из аустенитной стали и отличается универсальностью, коррозионной стойкостью, прочностью и устойчивостью к экстремальным температурам.

Наиболее популярным сплавом серии 300 является сплав 304. Марка 304 также известна как 18/8 благодаря своему составу из 18% хрома и 8% никеля. В дополнение к стандартным преимуществам аустенитной стали, марка 304 также демонстрирует возможность вторичной переработки, длительный срок службы, эстетическую привлекательность, высокую гигиену и низкие эксплуатационные расходы. У него также есть версия с низким содержанием углерода, известная как 304L.

Типичное использование марки 304 включает холодильники, посудомоечные машины и оборудование для обработки пищевых продуктов. Его также можно найти в контейнерах для химикатов, теплопередающих пластинах и строительных инструментах.

Серия 400

Серия 400 изготовлена из ферритной и мартенситной нержавеющей стали с добавками углерода, хрома и марганца. Также он может похвастаться высокой прочностью и износостойкостью.

Самым популярным сплавом серии 400 является сплав 410. Марка 410 содержит 11,5% хрома, что делает его чрезвычайно прочным после термической обработки. Этот сорт также является магнитным при закалке, что делает его пригодным для определенных работ, которые серия 300 не может выполнять. Марка 410 также имеет тенденцию быть дешевле, чем марка 304, из-за низкого содержания легирующих элементов.

Марка 410 в основном используется в автомобильной промышленности и при изготовлении деталей для нефтеперерабатывающих заводов, а также газовых и паровых компонентов.

Каковы экономические преимущества нержавеющей стали?

Нержавеющая сталь будет иметь большую начальную стоимость, чем менее качественный материал. Тем не менее, было показано, что со временем его стоимость ниже, чем у других материалов, благодаря его превосходной долговечности, коррозионной стойкости, термостойкости, прочности на растяжение и гигиеническим преимуществам.

Коррозионная стойкость

Когда хром добавляется в нержавеющую сталь в процессе производства, он соединяется с кислородом воздуха, создавая на металле тонкую защитную пленку. Эта пленка может восстанавливаться в случае повреждения и позволяет нержавеющей стали противостоять коррозии, ржавчине, пятнам от воды и общему износу. Любой предмет, изготовленный из нержавеющей стали, будет иметь более длительный срок хранения, чем изделия, изготовленные из некачественного корродирующего материала.

термостойкость

В зависимости от марки некоторые типы нержавеющей стали могут противостоять образованию окалины и сохранять прочность при экстремально высоких температурах. Другие разновидности нержавеющей стали предназначены для длительного воздействия криогенных температур.

Несмотря на то, что не все марки имеют одинаковую термостойкость, существует нержавеющая сталь, отвечающая требованиям практически любой среды.

Прочность на растяжение

Все марки нержавеющей стали обладают исключительной прочностью на растяжение. Как холоднозакаленные, так и термообработанные нержавеющие стали относительно легкие, несмотря на их прочность и долговечность. Все марки обладают высокой ударопрочностью и выдерживают большие нагрузки.

Гигиенические преимущества

Благодаря своему химическому составу нержавеющая сталь естественным образом препятствует росту бактерий и других патогенов. Его также очень легко чистить с помощью обычной салфетки и универсального чистящего средства. Если вы хотите пройти лишнюю милю, вы также можете добавить дополнительную полировку. Все вышеперечисленные методы делают нержавеющую сталь долговечным и не требующим особого ухода решением для больничных инструментов, столовых приборов, фармацевтических препаратов и других санитарно-гигиенических целей.