- хромистую;
- хромоникелевую;
- хромомарганцевоникелевую.
- химической и электронной промышленности;
- машиностроения;
- производства пищевых продуктов, лекарственных, косметических средств;
- хирургических инструментов и столовых приборов;
- декоративных конструкций;
- ограждений.
- емкости;
- входные группы;
- навесы;
- ограждения;
- стеллажи;
- элементы офисной и домашней мебели;
- поручни;
- решетки;
- скамейки;
- столешницы;
- приточно-вытяжные системы.
- рейлинги;
- колонны;
- флагштоки;
- парковки для велосипедов;
- светильники;
- столы;
- стулья;
- напольные покрытия;
- крепления;
- фурнитуру;
- тепловые экраны.
- высокая коррозийная устойчивость по всей длине трубы и на участках сварных соединений;
- устойчивость к химически агрессивным средам;
- износостойкость;
- экологическая безопасность и нетоксичность;
- соответствие стандартам миграции (растворения) тяжелых металлов в рабочей среде;
- сохранение параметров гладкости в течение всего срока эксплуатации, что облегчает чистку и обслуживание оборудования.
Применение нержавеющих сталей в пищевой промышленности. Марка нержавеющей стали для пищевой промышленности
Марки нержавеющей стали. Характеристики, свойства, применение нержавейки
Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, который создает на поверхности стали инертную пленку, защищающую все изделие от неблагоприятных воздействий. Современный рынок может предложить различные марки нержавеющей стали для применения в самых разных отраслях промышленности.
Не каждая марка нержавеющей стали демонстрирует устойчивость хромоксидной пленки к механическим и химическим повреждениям. Хотя пленка восстанавливается под воздействием кислорода, были разработаны специальные марки нержавейки для применения в агрессивных средах.
Популярные марки стали
В России развита сталелитейная промышленность и существуют собственные обозначения для марок стали, однако самые популярные марки имеют зарубежные аналоги. Это стали так называемых 300-й и 400-й серий, которые отличаются высокими характеристиками коррозионной стойкости, устойчивости к агрессивным средам, пластичности и прочности. Они практически универсальны и применяются для производства самой разнообразной продукции – от медицинских инструментов до крупных строительных конструкций. 200-я серия постепенно догоняет их по популярности за счет выгодного соотношения цена-качество.
Виды стали 300-й серии
Хромникелевая нержавейка этой группы по своему химическому составу бывает аустенитная, аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная, в зависимости от процентного содержания углерода, никеля, хрома и титана. Это самая универсальная нержавейка, свойства которой обеспечивают ей неизменно высокий спрос на рынке.
AISI 304 (08Х18Н10)
Востребованная во всех отраслях промышленности, эта нержавейка, однако, снискала славу «пищевой». Ее химический состав и свойства делают ее наиболее подходящей для применения в пищепроме. Она легко поддается сварке, показывает высокие характеристики коррозийной стойкости в агрессивных средах. Ее также часто выбирают для химической, фармацевтической, нефтяной и текстильной промышленности.
AISI 316 (10Х17Н13М2)
Нержавейка 316 получается, если добавить в 304-ю нержавейку молибден, что еще больше повышает коррозионную устойчивость и способность к сохранению свойств в агрессивных кислотных средах, а также при высоких температурах. Эта нержавеющая сталь дороже, чем 304, она используется в химической, нефтегазовой и судостроительной промышленности.
AISI 316T (10Х17Н13М2Т)
Эта марка стали нержавейки содержит небольшое количество титана, повышающего прочность материала, делающего его устойчивым к высоким температурам, а также к ионам хлора. Используется в сварных конструкциях, для изготовления лопастей газовых турбин, в пищевой и химической промышленности. Доступная цена и высокие технические характеристики делают эту нержавеющую сталь очень популярной.
AISI 321 (12-08Х18Н10Т)
Нержавеющая сталь, характеристики которой обусловлены повышенным содержанием титана. Легко поддается сварочной обработке, устойчива к температуре до 800 o С. Широко востребована для изготовления бесшовных труб, а также трубопроводных фитингов — фланцев, тройников, отводов и переходов.
Виды стали 400-й серии
Эта серия имеет более узкий диапазон, чем 300-я. К ней относится нержавейка с высоким содержанием хрома, – других легирующих элементов в ней почти не содержится, что положительно сказывается на ее стоимости. Низкое содержание углерода делает эти нержавейки пластичными и хорошо свариваемыми.
AISI 430 (12Х17)
Это нержавейка с высоким процентом хрома и низким – углерода. Такое соотношение способствует высокой прочности и одновременно пластичности. AISI 430 хорошо гнется, сваривается, штампуется. Сохраняет свои свойства в коррозионно опасных и серосодержащих средах, устойчива к резким перепадам температуры. Используется в нефтегазовой промышленности, а также в качестве декоративного материала для отделки зданий и помещений.
Виды стали 200-й серии
Пока можно говорить только об одной марке стали в этой серии, но она успешно догоняет своих конкуренток в сериях 300 и 400.
AISI 201 (12Х15Г9НД)
Сталь нержавеющая марки AISI 201 значительно дешевле аналогичной по свойствам нержавейки других серий. В ней дорогой никель частично заменен марганцем и азотом. Выгодно сбалансированный химический состав делает характеристики нержавейки AISI 201 не уступающими AISI 304 и AISI 321. Она нашла свое применение в медицинской и пищевой промышленности. Используется также при изготовлении круглых и профильных труб, которые требуются для создания перил, поручней и ограждений.
www.kp.ru
Изделия из нержавеющей стали разных марок: производство, преимущества нержавейки
Нержавеющая сталь относится к продукции, не подверженной коррозии, окислению, разрушению агрессивными средами. Изделия из нержавейки имеют эстетичный вид, практичность, экологическую безопасность и долговечность. Металл хорошо поддается полировке, шлифовке. Поверхность может быть матовой, зеркальной, хромированной, цветной.
Свойства нержавеющей стали
Физические и технические характеристики продукта зависят от процентного содержания хрома. В стандартном сплаве содержится 12−20% компонента. Под воздействием кислорода добавочный компонент превращается в оксид хрома, создающий на поверхности проката инертную защитную пленку из нерастворимых окислов. Кроме хрома, нержавеющая сталь может содержать C, Mn, P, Si, S. Для повышения физико-механического свойства в сплаве может присутствовать Ni, Mo, Nb, Ti, Co.
Металлопрокат выпускается в разных марках, способных удовлетворить требования практически всех сфер деятельности человека: начиная со строительства и заканчивая изготовлением декоративных элементов.
В зависимости от процентного содержания добавок нержавеющая сложнолегированная сталь подразделяется на несколько видов:
Легкая обработка, высокая температура плавления, устойчивость к ультрафиолету, механическим повреждениям и влаге позволяют использовать металл для производства изделий разного назначения. Устойчивый к химическим веществам сплав применяется при изготовлении труб, деталей, комплектующих элементов для разных объектов:
Изготовление продукции под заказ
По эскизам клиента изделия из нержавеющей стали производятся под заказ после разработки макета будущего продукта. По индивидуальным размерам специалисты могут быстро и по доступной стоимости изготовить:
Изготовление продукции под заказ выполняется из разных марок стали, выбор которой зависит от назначения и условий эксплуатации. Для изделий, предназначенных к установке в помещении, подойдет недорогой сплав AISI 430, имеющий приятный внешний вид и долговечность. Металлопрокат хорошо комбинируется с пластиком, деревом, стеклом и камнем.
Предметы интерьера и экстерьера из нержавейки сочетают в себе эстетичность, надежность и экологичность. По чертежам заказчика возможно изготовление мангалов, труб отопления и водоснабжения, коптильни, лестничных перил, декоративной решетки для камина. Для накопительных емкостей, рам под зеркала, кронштейнов автомобилей, столешниц, вакуумных камер, подставок под обувь используется нержавейка аустенитного класса.
Положительные качества
Основными положительными свойствами разновидностей легированной стали являются небольшой вес, возможность покраски, гибки, сверления, лазерной резки, токарной обработки, вальцовки, литья и сварки. По проекту предприятия из нержавейки осуществляется производство ассортимента товаров, среди которых можно отметить:
Уникальным проектом для дома, ресторана, кафе и других организаций может стать производство из нержавеющей стали аквариума соответствующих размеров и формы. Конструкция способна вписаться в любой интерьер, обеспечить доступ к системам обслуживания искусственного водоема, позволить заменить стеклянную чашу без демонтажа каркаса.
Популярные марки
Наиболее популярными марками металла для производственных целей являются стали 300 и 400 серии. В серии 300 представлены аустенитая, аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная сталь. Для пищевой и фармацевтической промышленности выпускается марка сплава AISI 304, материал хорошо поддается сварке, устойчив к агрессивным средам.
Нержавейка AISI 316 для химической, судостроительной и нефтегазовой промышленности выдерживает высокую температуру, сохраняет свойства при контакте с кислотной средой и морской водой. Сталь AISI 316 Т содержит в составе титан, повышающий прочностные характеристики и устойчивость металла к ионам хлора. Нержавейка применяется при изготовлении оборудования и комплектующих деталей для химической и пищевой промышленности, сварки лопастей газовой турбины.
Легированный металл марки AISI 321 выдерживает нагревание до 800 С, используется в процессе производства из нержавейки бесшовных труб, отводов, тройников и переходников в системах горячего водоснабжения, канализации, а также в трубопроводах для транспортировки слабоагрессивных химических веществ.
Из пластичной стали 400-й серии AISI 430 клиент может заказать декоративные элементы для интерьера или экстерьера, а также детали, предназначенные для эксплуатации в нефтяной и газовой промышленности. В особых случаях специалисты могут подобрать более дешевый «аналог» с химическими и механическими свойствами в соответствии с технологическими условиями.
Процесс изготовления изделий
Производство изделий из нержавеющей стали осуществляется на современном оборудовании специалистами высокого класса, так как работа с материалом требует профессиональной подготовки. В производственном цехе проводятся: перфорация, гибка, резка, гравировка, шлифовка, полировка листового материала до или после раскроя по размерам и конфигурации трубы, профиля, уголка. На месте монтажа детали дополнительно производятся зачистка сварного шва, полировка и покраска.
Стальные конструкции в сочетании с другими строительными и отделочными материалами помогут акцентировать внимание на стиле помещения. Изготовить продукцию в правильных пропорциях поможет компьютерная графическая обработка или изображение в формате 3 D, позволяющие создать изображение будущей детали и внести необходимые изменения.
Пищевая сталь не окисляется, не позволяет размножаться болезнетворным микроорганизмам, хорошо поддается санитарной и термической обработке. Стоимость изделий под заказ зависит от марки стали, назначения, условий эксплуатации и сложности рабочего процесса.
tokar.guru
Основные нержавеющие стали: марки, характеристики. :: SYL.ru
Нержавеющая сталь представляет собой вид легированной стали. Стойкость к химической и атмосферной коррозии обеспечивается повышенным содержанием хрома – больше 12 процентов. На воздухе образуется пленка оксида хрома, которая защищает изделие от негативного действия внешней среды. На современном рынке представлены разные нержавейки. Марки зависят от отрасли промышленности, в которой материал будет применяться.
Распространённые виды
В нашей стране сталелитейная промышленность развита широко, поэтому были разработаны специальные марки нержавеющей стали, и их характеристики регулируются нормативами. Есть материалы 300-й и 400-й серий, имеющие высокую коррозионную стойкость, устойчивость к химическим веществам, прочность, пластичность. Какая еще бывает нержавеющая сталь? Марка 304 считается универсальной, она подходит для изготовления разной продукции: столовых приборов, медицинских инструментов, масштабных строительных сооружений.
300-я серия
Все нержавеющие стали, марки которых представлены в статье, в своем составе имеют углерод, хром, никель, титан. Данная серия считается универсальной, поэтому этот вид нержавейки востребован на современном рынке.
AISI 304 (08Х18Н10)
Данный материал считается пищевой сталью, так как ее химический состав подходит для использования в пищевой промышленности. Ее легко варить, она имеет отличные антикоррозионные характеристики. Именно нержавеющие стали марки AISI 304 используют также в нефтяной, фармацевтической, текстильной отраслях.
AISI 316 (10Х17Н13М2)
Эта марка нержавеющей стали имеет в составе незначительное количество титана, в результате чего увеличивается прочность материала, повышается стойкость к перепадам температур. Применяют данную марку в сварных конструкциях, для создания лопастей турбин, а также в химической и пищевой промышленности. Доступность цены, отличные технические характеристики стали сделали ее востребованной в промышленности.
AISI 321 (12-08Х18Н10Т)
Все нержавеющие стали, марки которых мы сейчас изучаем, отличаются повышенным содержанием титана. Данная сталь выдерживает температуру до 800 градусов. Этот вид подходит для создания бесшовных труб, фланцев, отводов, тройников, переходников.
Стали 400-й серии
Данная серия предполагает повышенное содержание хрома, иных легирующих добавок в данной серии практически нет. В такой стали в небольшом количестве содержится углерод, поэтому нержавейка получается пластичной, легко свариваемой.
AISI 430 (12Х17)
Нержавеющие стали марки AISI 430 (12Х17) предполагают незначительное количество углерода, высокий процент хрома. Благодаря подобному соотношению сталь получается повышенной прочности, но при этом имеет высокую пластичность. Она отлично гнется, штампуется, сваривается. Эксплуатационные характеристики данной марки сохраняются и при резких скачках температуры, и при попадании в агрессивные химические среды. Данная марка применяется для декоративной отделки помещений, а также в химической и нефтехимической промышленности.
200-я серия
Нержавеющая сталь марки AISI 201 имеет приемлемую стоимость, вместо дорогостоящего никеля в ней содержится азот и марганец. Благодаря сбалансированному химическому составу данная марка не уступает 300-й и 400-й сериям. 200-я серия применяется в пищевой и медицинской промышленности, для создания профильных и круглых труб, изготовления ограждений и поручней.
Заключение
Ни одна отрасль современной промышленности не обходится без нержавейки. Нержавеющие стали любой марки имеют повышенную стойкость к коррозии, высокую механическую прочность. Данный материал способен выдерживать резкие изменения температуры, влажности. Химический состав сталей существенно отличается, но все они являются сплавами железа и углерода. В зависимости от марки в стали есть дополнительные легирующие элементы.
www.syl.ru
Хром является основным элементом нержавеющей стали, определяющими ее стойкость к окислению (коррозии). Если рассмотреть состав вышеуказанных марок AISI 430 и AISI 304, количество хрома в которых составляет 16% и 18% соответственно от общего объема материала, то можно с уверенностью сказать, что данные марки по части устойчивости к коррозии не уступают друг другу.Количеством и пропорциями легирующих элементов определяется cтепень коррозионной стойкости нержавеющей стали, и ее работоспособность в агрессивной внешней среде, и следовательно, пригодность к использованию в пищевой промышленности.Внесение в состав стали никеля, дает ей лишь одно существенное преимущество — большую технологичность. Никель более тугоплавкий материал,чем хром, следовательно, он способен оставаться в составе стали при высоком температурном воздействии в процессе сварки. Хром в этом случае выгорает, а никель остается в сварном шве, обеспечивая ему коррозионную стойкость Стали группы 200 В последнее время в связи с резким ростом цен на никель на рынок активно продвигаются нержавеющие стали легированные хромом, никелем и марганцем. Эти стали разработаны как альтернатива хромоникелевым сталям группы 300, особенно сталям AISI 304(08Х18Н9).Стали группы 200 разработаны только для определенной сферы применения. Такие стали содержат хром(15.5%-19%), никель (1.0%-5%), марганец (3.0%-10.0%)и некоторые стали, медь.В отожженном состоянии такие стали сохраняют аустенитную структуру (свойственную хромоникелевым сталям группы 300), высокую прочность, формуемость и свариваемость. Коррозионная стойкость в умеренно агрессивной среде — хорошая.Рекомендуемые сферы применения: кухонная посуда, кухонные приборы, сушилки для стиральных машин, посудомоечные машины, мебель, автомобильные аксессуары (в странах, где не применяются противогололедные реагенты), кузова, вагоны, упаковочное оборудование, корпуса оборудования для производства алкоголя (не спирта) и безалкогольных напитков,резервуары для холодной и горячей воды. Вместе с тем, стали группы 200 не рекомендуют использовать для наружного применения (внешний дизайн), а так же для производства резервуаров для хранения кислот и других агрессивных веществ. Кроме того, обращаем внимание на содержание практически во всех марках стали меди (Cu 1.5/2.0% — 2.0/4.0%). Другим способом борьбы с МКК является производство нержавеющих сталей с минимальным (менее 0.04%) содержанием углерода (С). В таких сталях (пример, AISI 304L, 316L) образование карбидов хрома Cr3C2 резко ограничено из-за малого количества углерода.Также хочется отметить, что стали группы 300, в противовес общему мнению, могут иметь магнитные свойства, особенно после механической обработки и деформации, а также при медленном охлаждении после высокотемпературного нагрева или выдержке в области температур от 400 до 900 градусов Цельсия..
Стали группы 400 Стали марок 430, 439 относятся к классу экономнолегированных безникелиевых нержавеющих сталей.Хромистые коррозионностойкие стали применяют трех типов: с 12%, 17% и 27% хрома. Такие стали практически не содержат, кроме хрома, никаких легирующих элементов. При этом содержание углерода в сталях с 13% хрома может меняться в зависимости от требований. Стали с низким содержанием углерода (08Х13, 12Х13) пластичны, хорошо свариваются и штампуются.AISI 430 дешевле вышеуказанных сталей, поэтому оборудование из нее несколько дешевле и применяют ее в оборудовании, где принципиальна более низкая цена изготовленного из нее оборудования.Применение экономнолегированных безникелиевых нержавеющих сталей (аналогов стали 430)в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности регламентировано стандартами и другими нормативными документами. Например, ГОСТ 27002«Посуда из коррозионно-стойкой стали» указывает на то, что «для изготовления корпусов и крышек посуды, должны применяться … стали марок … 08Х17(аналог AISI 430) и др.».Основной «нержавеющий» ГОСТ 5632-72, также регламентирует использование хромистых безникелиевых сталей марок 08Х17 (аналог 430) в качестве заменителей хромоникелевых сталей типа 12Х18Н9Т(аналог 321), в том числе и для изготовления предметов повседневного использования, кухонное оборудование, декор, отделка, дымоходы (хромистые ферритные стали серии 400 не склонны к высокотемпературной МКК при температуре до 1000 °С),цистерны для азотной кислоты. При производстве оборудования для пищевой промышленности. АISI430 применяется в нейтральном оборудовании, облицовочных элементах изделий, не имеющего прямого контакта с кислотно-щелочными средами.AISI 439 отличается от 430 стали наличием в своем составе титана, который обеспечивает стали высокую прочность и жаростойкость. Образцы стали были выдержаны в растворе (серная кислота (20% об) медный купорос 5 г/л, натрий хлор 1 г/л, нитрат натрия 1 г/л.) при температуре 20° С трое суток. • Как показали испытания с образцом стали AISI 304 практически не произошло изменений. • На образце стали AISI 201 выявлена неравномерная «язвенная» коррозия. • Образец стали AISI 430 показал крайне неустойчивую сопротивляемость в условиях биокоррозии. Толщина образца уменьшилась в два раза. Светлый цвет образца характеризуется тем, что серная кислота обладает отбеливающим действием.При визуальном сравнении данные стали изначально отличаются цветом. • AISI 304 имеет несколько желтоватый оттенок.Немагнитна. • AISI 201 немного светлее AISI 304. Немагнитна. • AISI 430 имеет бело-голубоватый оттенок,приближаясь по цветовым гаммам (в зависимости от химических добавок) к алюминию. Магнитна. Из проведенных испытаний следует вывод, что в системах водоотведения правильным является использование высоколегированных хромоникелиевых нержавеющих сталей 300 серии.
|
www.chistozor.ru
Пищевые нержавеющие стали
Пищевые нержавеющие стали
Изготовление тары или оборудования, взаимодействующего с пищевыми продуктами, требует тщательного выбора материала. Хранение, приготовление, санитарная обработка, транспортировка пищи, как правило, связаны с условиями, в которых даже нержавеющая сталь может подвергаться коррозии и негативно влиять на качество пищи. Помогает решить проблему так называемая пищевая нержавейка.Нержавеющая сталь пищевая – это общее название для марок нержавейки, которые проявляют высокую коррозионную устойчивость. В ГОСТах такого понятия нет, из-за чего пищевую нержавейку часто приходится выбирать, ориентируясь на разрозненные сведения и отзывы. Что же представляют собой пищевые нержавеющие стали и как сделать выбор правильно?Нержавеющие стали в настоящее время считаются практически незаменимым материалом для создания пищевого оборудования. Марки нержавейки, допущенные к контакту с пищевой продукцией, определялись в основном по опыту винодельческих производств, которые ведутся с применением наиболее коррозионно-активных процессов и технологий. В результате выяснилось, что при выборе марки пищевой нержавейки следует учитывать длительность ее контакта с пищевым продуктом. Чем дольше контакт, тем более высокая коррозионная устойчивость потребуется.В настоящее время получила широкое применение нержавеющая сталь для пищевой промышленности марок AISI 304, AISI 304L, AISI 430, AISI316, AISI 316L, AISI 316Ti, AISI 321. Все они являются легированными нержавеющими сталями. Если вам нужна нержавейка пищевая, марка может быть любой из этого списка, однако следует знать, что AISI 304, AISI 430, AISI 316 не содержат в своем составе стабилизирующего титана. Это снижает их коррозионную стойкость и делает чувствительными к механическим, термическим и химическим воздействиям. Их можно использовать для недолгого контакта с пищевыми продуктами в щадящих условиях эксплуатации. Особенности нержавеющей стали для пищевой промышленности/Производители продуктов питания активнее всего используют трубы из нержавейки. Они должны соответствовать требованиям стандарта DIN 11850, который определяет состав стали и качество сварного шва. Трубы из нержавейки полностью отвечают повышенным требованиям, гигиены и экологичности материалов, применяемых в производстве оборудования для пищевой промышленности и сферы общественного питания. Их изготавливают из сталей AISI 304 и AISI 316L, которые проявляют следующие свойства:Таблица 2 - Применимость нержавеющих сталей по AISI. Коррозионная стойкость сталей по AISI в различных применениях
Если вам требуется пищевая нержавейка, цена на нее будет определяться наличием в составе дорогих легирующих компонентов. Также важно качество обработки поверхности выбранных изделий. Оборудование для пищевой промышленности предъявляет более высокие требования к нержавейке, которая используется в более агрессивных условиях, а в случае коррозии может нанести вред огромным объемам продукции. В быту и общепите может использоваться дешевая пищевая нержавейка.
Как определить пищевую нержавейку?Чтобы определить состав нержавеющей стали пищевой и ее пригодность по параметрам коррозионной устойчивости, можно воспользоваться справочником по маркам нержавейки. Если вы располагаете образцом нержавейки неизвестной марки, его пригодность можно проверить, поместив на два-три дня в двухпроцентный раствор уксуса или в рабочую среду. Сталь можно использовать, если образец не потемнеет. Распространенное мнение о том, что пищевую нержавейку можно определить при помощи магнита, ошибочно. Среди марок пищевой нержавейки встречаются как намагничивающиеся, так и не намагничивающиеся стали. Чтобы определиться с выбором, не стесняйтесь проконсультироваться со специалистом компании, где собираетесь производить закупку нержавейки. Чем лучше вы представляете себе процессы пищевого производства, для которого вам нужна нержавеющая сталь, тем больше у вас шансов сделать правильный выбор.
izstali.by
Нержавеющие стали для пищевой промышленности
Класс материалов, объединенных термином «нержавеющие стали», точно не определен, но принято считать, что он включает в себя сплавы, основными составляющими которых являются железо и не менее 12% хрома.
Нержавеющая сталь была изобретена около ста лет назад. На широком рынке ножи из нержавейки, содержащие 12-13% хрома (Cr), появились в 1912 году. Но исследования металлургии и физических свойств этих сплавов проводились еще в 1902 г. Гулле и в 1909 г. Портевеном во Франции, а также Гисеном в 1907 г. в Англии.
Однако «изобретателем» нержавеющих сталей считают инженера Х. Брирли. Он был первым, кто ясно представил промышленные возможности этого материала. Сейчас нержавеющая сталь заняла одно из лидирующих мест среди наиболее значимых материалов в мире.
Класс материалов, объединенных термином «нержавеющие стали», точно не определен, но принято считать, что он включает в себя сплавы, основными составляющими которых являются железо и не менее 12% хрома. Они устойчивы к электрохимической, химической (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной и другим видам коррозии. Увеличение содержания хрома повышает коррозионную стойкость материала. Повышение устойчивости стали к коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности защитные пленки, прочно связанные с основным металлом и предупреждающие контакт между сталью и наружной агрессивной средой. Этот защитный слой очень устойчив и даже после механического или химического повреждения, быстро приобретает свой прежний вид, и антикоррозионные качества металла остаются без изменений.
К хромо-никелевым сталям широко практикуется присадка других элементов (Ti, Nb), которые устраняют склонность к интеркристаллитной коррозии, присадка Si повышает жаростойкость. При изготовлении деталей пищевой промышленности, не подвергаемых термической обработке, желательно применение сталей типа 18-8 с пониженным содержанием углерода (ниже 0,06%), которые не склонны к интеркристаллитной коррозии.
Нержавеющие стали по своей микроструктуре подразделяют на 3 основные категории: аустенитные, ферритные и мартенситные.
Аустенитные стали – не магнитные материалы. В дополнение к хрому содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. К этой группе относят нержавеющие жаропрочные стали с повышенным содержанием никеля (10-20%) и хрома (17-25%), они имеют лучшее сопротивление к окислению при высоких температурах. Основным достоинством аустенитной структуры являются и высокие механические свойства. На сегодняшний день это самая широко используемая группа нержавеющих сталей.
Ферритные стали – магнитные, имеют низкое содержание хрома (в основном на уровне 13-17%) при определенном содержании углерода (0,08%). Коррозионная стойкость ферритных сталей выше, чем мартенситных. Вместе с тем ферритная структура несколько снижает механические свойства и возможности обработки материала.
Мартенситные стали – магнитные, содержат обычно 13% хрома и умеренный уровень углерода (0,120,2%). Они упрочняются закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям и поэтому находят применение, главным образом, при изготовлении режущих инструментов, столовых приборов и т. п. Стали с 13% хрома и более высоким содержанием углерода используются в основном для производства коррозионностойких режущих кромок.
Аустенитные и ферритные сорта составляют 95% всех используемых нержавеющих сталей.
Преимущества нержавеющих сталей
Технологичность – они имеют очень высокую пластичность, поэтому широко применяются для деталей, изготавливаемых глубокой вытяжкой (кухонная посуда, различные емкости). Их недостаток: склонность ряда сталей к интеркристаллитной коррозии, которую преобретают в результате замедленного охлаждения или нагрева в интервале температур (500-850°С), а также после сварки. Современные методы металлообработки подразумевают, что нержавеющая сталь может быть порезана, сварена, сформована и обработана также, как традиционные стали и другие материалы.
Сопротивление коррозии – существуют сорта, которые могут сопротивляться коррозии не только в нормальных атмосферных и водных средах, но и во многих кислотах, щелочах и некоторых хлористых растворах, присущих окружающим средам, типичным для многих производств.
Прочность – механические свойства нержавеющих сталей позволяют уменьшить толщины и вес изделий без снижения прочностных характеристик. Аустенитные сорта не теряют прочности при низких температурах и меньших толщинах по сравнению с конструкционными сталями общего назначения. И, несмотря на то, что нержавеющие стали дороже, в данном случае возможна существенная экономия по отношению к традиционным материалам.
Гигиена – нержавеющая сталь признана наиболее гигиеничной поверхностью для приготовления пищевых продуктов. Уникальность ее поверхности в том, что она не имеет пор или трещин для проникновения грязи и бактерий. Это свойство по сравнению с другими поверхностями, делает нержавеющую сталь предпочтительной в строгих гигиенических условиях больниц, общественных кухонь, на скотобойнях, перерабатывающих предприятиях агропромышленного комплекса и при изготовлении пищевого оборудования.
Эстетический внешний вид – зависит от состояния поверхности. Яркая, легко обслуживаемая поверхность нержавеющей стали обеспечивает привлекательный и современный внешний вид изделий, является идеальной для постоянно растущего диапазона декоративных элементов. В настоящее время для изготовления кухонной посуды применяются нержавеющие стали с зеркальной поверхностью, получаемой различными режимами электрополировки. Причем, обработке могут подвергаться как готовые изделия, так и листы, для сохранения поверхности на них наклеивается полиэтиленовая пленка. Нержавеющая сталь хорошо комбинируется со стеклом, камнем, деревом. Это очень практичный материал, благородный и эстетичный одновременно. Благодаря разнообразию марок и видов поверхности нержавейка в состоянии удовлетворить широкому диапазону требований.
Разнообразные требования, предъявляемые к нержавеющим сталям, привели к их интенсивному совершенствованию. На сегодняшний день рынок нержавеющих сталей в Украине вплотную столкнулся с необходимостью максимального расширения ассортимента недорогих коррозионно-стойких материалов, в то время как мировые производители предлагают потребителям целый спектр новых экономнолегированных материалов. Аналоги сталей мирового и отечественного рынков приведены в табл. 1.
Табл. 1. Характеристики нержавеющих сталей
AISI | Марка стали | Класс стали | Свойства | Применение |
304 | 08Х18Н10 | A | Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллитной коррозии; высокая прочность при низких температурах; поддается электрополировке | Установки для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, бумажной и фармацевтической промышленности |
316 | 03Х17Н14М2 | A | Технические свойства при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден | Химическое оборудование, инструменты, установки для переработки пищи, емкостях для отработанных масел |
321 | 12Х18Н10Т | A | Изготовление сварных конструкций и использование при t=(400- 800°С), устойчива к коррозии | Оборудование для химической, нефтеперерабатывающей промышленности |
409 | 08Х13 | Ф | Детали общего применения, которые могут быть адаптированы к различным условиям эксплуатации | Бытовые изделия (столовые приборы, кухонная посуда) |
410 | 12Х13 | M | Высокая ударная вязкость, хорошая коррозионная стойкость и жаропрочность | Изделия, работающие в слабоагрессивных средах; детали машин для виноделья, спирта, продуктов переработки отхода пищевой отрасли |
420 | 20Х13 – 40Х13 | M | Высокая износостойкость, пластичность, устойчивость к высоким температурам и коррозии | Оборудование пищевой отрасли (мойка, гигиеническая обработка сырья, сортировка продукции, тепловая обработка) |
430 | 08Х17 | Ф | Высокие прочностные, механические характеристики, теплопроводность, деформируемость, устойчивость к коррозии в серосодержащих средах | В системах теплообмена, в бытовых изделиях для пищевых продуктов для предотвращения перегрева в процессе приготовления |
439 | 08Х17Т | Ф | Материал для массового применения в различных условиях эксплуатации | Холодильники, стиральные машины, для изготовления раковин и др. |
Примечание. А – аустенитный; Ф – ферритный; М – мартенситный.
Несмотря на то, что нержавеющими сталями традиционно считают стали с содержанием хрома более 12%, современная зарубежная металлургия активно ведет работу над созданием нержавеющих материалов с более низким содержанием хрома (до 5%) при сохранении коррозионной стойкости на уровне сталей с 15-17% Cr. Это весьма актуально, поскольку одной из основных причин разрушения стальных нержавеющих конструкций часто является электрохимическая коррозия, обусловленная неоднородностью зон сварных швов и основного металла.
Если конструкции из нержавеющих сталей длительно эксплуатируются при высоких температурах, то следует учитывать температурно-временные факторы, которые могут негативно влиять на прочностные характеристики. Например, отечественные никельсодержащие нержавеющие стали и стали серии 300 (за исключением 321 и 347 марок) при эксплуатации в течение всего лишь нескольких часов в температурном диапазоне 450-750°С могут быть подвержены очень опасному виду коррозионного разрушения – межкристаллитной коррозии. А хромистые ферритные стали серии 400 не корродируют при температуре до 1000°С. Кроме того, обладая сравнительно низкой удельной теплоемкостью, элементы конструкций из хромистых ферритных сталей быстрее прогреваются при меньших энергозатратах. Это позволяет избежать возможного инерционного перегрева, что весьма актуально для широкого ряда пищевых производств. Эти стали выдерживают высокие пиковые температурные нагрузки (до 950°С) и могут непрерывно эксплуатироваться при температурах как минимум до 700°С.
Пищевая и перерабатывающая промышленности
Сегодня нержавеющая сталь вместе со стеклом и некоторыми видами пластмасс является практически единственным материалом, который одобрен как сырье для изготовления оборудования для производства, хранения и транспортировки пищевых продуктов. Это связано с высокими гигиеническими, эстетическими и токсикологическими требованиями.
Уже сейчас существуют и, определенно, будут ужесточены в будущем строгие ограничения на растворимость тяжелых металлов, имеющихся в материале оборудования, находящегося в контакте с продуктами. Регламентируется также количество основных компонентов, входящих в состав нержавеющих сталей. Согласно европейским рекомендациям количество хрома и никеля, растворенного из стали в ходе стандартного теста по ISO 6486/1, допускается не выше 2 мг/дм2. Для аустенитных сталей количество растворенных никеля и хрома меньше чем 0,02 мг/дм2 или, другими словами, в 100 раз меньше допустимого значения. Обычно для производства оборудования пищевой промышленности используются марки нержавеющей стали AISI 304 и AISI 316, в очень редких случаях могут потребоваться высоколегированные марки. Важным фактором является хорошая и гладкая (без изломов, неровностей и царапин) поверхность металла, но в некоторых случаях необходима электролитическая полировка. Шероховатость поверхности (Ra) не превышает 0,6 мкм.
Нержавеющая сталь является идеальным материалом для кухонной посуды. Все чаще и чаще обычные люди покупают изделия из нержавеющей стали. Сейчас модно иметь холодильник, кухонную плиту из нержавеющей стали, не говоря уже о столовых приборах, сковородах, кастрюлях и другой кухонной утвари.
Внутренние части высококачественных посудомоечных, стиральных машин и мясорубок изготавливаются из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь – материал, связанный с понятием высокого уровня жизни и объем ее использования в домашнем хозяйстве постоянно растет.
Хромистые нержавеющие стали обладают высокой коррозионной стойкостью во многих пищевых средах, могут быть использованы для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, измельчение продуктов, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и т.д.). Согласно заключению Всероссийского научно-исследовательского института коррозии, аналоги стали серии AISI 400, изготовленные в соответствии с ГОСТ 13819, являются стойкими к кипящей питьевой воде, перегретому водяному пару, кипящему растительному и животному жиру, мясным продуктам, вину, этиловому спирту, пиву и пивному суслу и т.п. Эти стали могут быть использованы для изготовления оборудования солодовен (емкости для мойки и замачивания ячменя для приготовления солода, сушилки для зеленого солода, оборудование для очистки солода и т.п.).
Применение безникелевых нержавеющих сталей в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности регламентировано и рекомендовано многочисленными стандартами и другими нормативными документами. ГОСТ 27002 «Посуда из коррозионно-стойкой стали» указывает на то, что для изготовления корпусов и крышек посуды должна применяться сталь марок 08Х13, 12Х13, 15Х25Т, 12Х17.
В свою очередь, в перечне рекомендуемых нержавеющих сталей для изготовления моек в ГОСТ Р 50851 «Мойки из нержавеющей стали» обозначена сталь 08Х18Т, а с 2001 года ГОСТ Р 51687- 2000 «Приборы столовые и принадлежности кухонные из коррозионно-стойкой стали» регламентирует стали 30Х13, 40Х13 как материалы для изготовления кухонных ножей. ГОСТ 5632-72, также регламентирует использование некоторых хромистых ферритных сталей в качестве заменителей аустенитных хромоникелевых сталей типа 12Х18Н10Т для изготовления оборудования пищевой промышленности и кухонной посуды. Кроме того, на данные марки сталей имеются санитарно-эпидеомиологические заключения о возможности их использования в контакте с пищевыми продуктами.
В качестве заменителей никельсодержащих марок могут широко применяться хромо-марганцовистые нержавеющие стали аустенитного класса, которые обладают более высокой прочностью, чем хромо-никелевые при примерно одинаковой пластичности. А сталь 12Х14Г14Н3Т является заменителем стали 12Х18Н10Т для изделий, применяемых в пищевой промышленности.
Стали марок AISI 409, 420, 430, 439 и др. не только могут быть использованы в качестве заменителей никельсодержащих марок, но, превосходя последние по ряду свойств, часто оказываются незаменимыми при производстве оборудования пищевой промышленности. Эти стали обеспечивают ускоренный теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (системы с охлаждением гликолем, водой и другими охлаждающими средами). Необходимо принимать во внимание коррозионную стойкость сталей серии AISI 400 в таких умеренно агрессивных пищевых средах, как животные и растительные жиры, этиловый спирт, соки, дрожжи, пивное сусло, сыры, крахмал, уксусная кислота, углекислота, дубильная кислота, окислительные растворы солей и т.п. Эти стали устойчивы в серосодержащих средах, а использование наиболее популярных никельсодержащих сталей в серосодержащих средах не рекомендовано, в том числе и по ГОСТ 632-72. Серосодержащие вещества, не говоря уже о различного рода хлоридах, широко применяются в пищевой промышленности (например, входят в состав консервантов и т.д.). Поэтому необходимы индивидуальные тесты на коррозионную стойкость, которая определяется температурой, контактом с другими материалами, нагрузкой, степенью непосредственного контакта с технологическими и пищевыми средами, длительностью непрерывной работы, абразивным воздействием продуктов, влиянием моющих и дезинфицирующих растворов, а также другими специфическими условиями.
Рассмотрим некоторые области применения нержавеющих сталей в пищевой промышленности.
Молочные продукты. Аустенитные стали применяются для стерилизации и хранения молока в холодильниках, молочных сепараторах, сыроваренном оборудовании, а также в различных приспособлениях, посудомоечных машинах и цистернах для перевозок молока. Эти стали широко используются также в производстве мороженого и сухого молока.
Пивоварение. Из аустенитных сталей делают емкости для брожения, теплообменники, цистерны и бочки для перевозки пива, оборудование для производства дрожжей.
Фруктовые консервы и соки. Для консервирования плодов и соков широко используется двуокись серы, поэтому в таких случаях применяются стали, содержащие молибден.
Супы и соусы. В состав этих продуктов могут входить весьма агрессивные смеси, так как они являются кислыми и одновременно содержат хлориды. По этой причине здесь также часто приходится использовать стали с добавкой молибдена.
Пекарни. В этом случае важно иметь легко очищаемые поверхности, поэтому аустенитные стали подходят для изготовления смесительного оборудования и рабочих столов.
У коррозионно-стойких нержавеющих сталей присутствует общая черта – содержание молибдена, никеля, ниобия, титана и др., причем механические и эксплуатационные свойства зависят от соотношения этих элементов. Для того, чтобы сталь служила успешно и долго, необходимо тщательно подойти к выбору марки нержавеющей стали.
Четкое представление о коррозионной стойкости, механических, физических свойствах нержавеющих сталей, стабильности свойств, диапазонах температурного использования, а также знание специфики их обработки и эксплуатации является залогом существенной экономии.
Меньшиков А.Г. доц.,Реброва Е.М. ст. преп. кафедры«Материаловедения» НТУ «ХПИ»
mkd-ua.com
Марки нержавеющей стали
AISI 201 Российский аналог — 12X15Г9НД. Нержавеющие стали, в которых никель для стабилизации аустенитной структуры частично заменен на марганец и азот, зарекомендовали себя как эффективный заменитель стандартных хромоникелевых сталей. Область применения: Используется для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей и аппаратов.
AISI 304 Российский аналог — 08Х18Н10. Аустенитная нержавеющая сталь, с низким содержанием углерода. Легко поддается сварке, Электрополировке, устойчива к межкристаллитной коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Наиболее универсальная из всех марок нержавеющих сталей. Область применения: Используется в установках для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, фармацевтической и бумажной промышленности. AISI 310 Российский аналог — 20Х23Н18. Сталь тугоплавкая аустенитная жаростойкая. В окисляющей среде можно применять обычно до 1100°С и до 1000°С в восстанавливающей среде, но в любом случае в атмосфере содержащей менее 2 гр. серы (S) на 1 м³.
AISI 310S Российский аналог — 10Х23Н18. Является низкоуглеродистой версией нержавеющей стали AISI 310 (20Х23Н18) и используется в условиях, где возможна коррозия высокотемпературными газами или конденсатами. Область применения: установки для термической обработки и при гидрогенизации, а также теплообменники для печей; изготовление дверей, штифтов, кронштейнов, деталей установок для конверсии метана, газопроводов, камер сгорания. Может применяться как материал для нагревательных элементов в производстве подогревателей воздуха, конвейерных лент в транспортерах печей, отводных трубах газовых турбин и моторов.
AISI 316 Российский аналог — 08Х17Н13М2. Улучшенная версия нержавеющей стали AISI 304 (08Х18Н10) (с добавлением молибдена), что делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден. Молибден (Mo) делает сталь более защищенной от питтинговой коррозии в хлористой среде, морской воде и парах уксусной кислоты).
AISI 316L Российский аналог — 03Х17Н13М2. Сталь аналогичная марка нержавеющей стали AISI 316 (08Х17Н13М2) с очень низким содержанием углерода. Особенно подходит для изготовления сварных конструкций. Обладает высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии, применяется в температурных режимах до 450°С. Область применения: AISI 316 (08Х17Н13М2) и 316L (03Х17Н13М2) используются для химического оборудования, инструментов, вступающих в контакт с морской водой и атмосферой, при изготовлении оборудования для проявления фотопленок, в установках для переработки пищи, емкостях для отработанных масел.
AISI 316Ti Российский аналог — 08Х17Н13М2Т. Наличие титана (Ti), в пять раз превышающее содержание углерода, обеспечивает стабилизирующий эффект в отношении осаждения карбидов хрома (Cr) на поверхность кристаллов. Область применения нержавеющей стали: пищевая и химическая промышленность. Используется в изготовлении деталей, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и к среде с присутствием новых ионов хлора; лопастей для газовых турбин, баллонов, сварных конструкций, коллекторов.
AISI 321 Российский аналог — 08Х18Н10Т. Хромоникелевая сталь с добавкой титана (Ti), особенно рекомендуется в изготовлении сварных конструкций и для использования при температурах между 400°С и 800°С. Устойчива к коррозии. Область применения: Оборудование для нефтеперерабатывающей промышленности, химическое оборудование и оборудование, устойчивое к высоким температурам. Также применяется для изготовления сварного оборудования в разных отраслях промышленности (трубы, детали печной арматуры, теплообменники, муфели, реторты, патрубки и коллекторы выхлопных систем).
AISI 409 Российский аналог — 08Х13. Эта марка нержавеющей стали характеризуется пониженным содержанием углерода, высокой стойкостью к окислению и обрабатываемостью. Область применения: производство труб для отвода отработанных газов, коллекторов, кожухов конвертеров.
AISI 410 Российский аналог —10X13. Базовая мартенситная нержавеющая сталь. Обладает высокой ударной вязкостью, хорошей коррозионной стойкостью и жаропрочностью. Область применения: пизводство изделий, подвергающихся воздействию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот) при комнатной температуре. Стали типа AISI 410 (10X13) могут использоваться в изготовлении деталей машин и аппаратов для винодельческой промышленности. Эти стали разрешено применять в непосредственном контакте с суслом, коньячным спиртом, продуктами переработки отходов пищевой промышленности.
AISI 420 Российский аналог — 20X13. Мартенситная нержавеющая сталь, обладает высокой износостойкостью, пластичностью, устойчива к высоким температурам и коррозии. По сравнению с базовой мартенситной маркой AISI 410 (10X13), сталь AISI 420 (20X13), обладая высоким содержанием углерода, имеет более высокую твердость и износостойкость. Область применения:изготовление технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка).
AISI 430 (12X17) Наиболее широко применяемые ферритные хромистые нержавеющие стали. Имеют хорошие прочностные и механические характеристики, что обеспечивается высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода; хорошо деформируются, используются в процессах вытяжки и штамповки. В отличие от аустенитных никельсодержащих нержавеющих сталей, низкоуглеродистые хромистые ферритные стали устойчивы к процессам коррозии в различных серосодержащих средах. Поэтому изделия из стали AISI 430 (12X17) могут быть использованы в системах для перекачивания газа, нефти и чистых нефтепродуктов. Конструкции из AISI 430 (12X17) меньше изменяют размеры при колебаниях температур. Область применения: призводство систем теплообмена, промышленное производство пищевых продуктов.
AISI 439 Российский аналог — 08Х17Т. Отличная коррозионная стойкость в среде конденсата отработанных газов автомобиля. Область применения: производство автомобильных глушителей, отделка лифтов и эскалаторов, кухонного оборудования.
www.d-m-g.ru