Какая нержавеющая сталь лучше: выбираем нержавейку по характеристикам

Современная промышленность выпускает более 250 видов нержавеющей стали. Такое разнообразие объясняется высокой популярностью материала из-за его уникальных свойств, которых нет у стандартных углеродистых сталей. Характеристики нержавеющих сталей позволяют подобрать металл для применения в разных условиях. 

Металлург обладает подсказкой в виде таблицы металловедения, где подробно и четко расписаны виды нержавейки по группам и маркам с соответствующей маркировкой. Обычный потребитель может запутаться в разнообразии материала. Мы расскажем, какая нержавеющая сталь лучше, поможем выбрать нержавейку по характеристикам для ваших задач. 

Какие существуют виды нержавеющей стали 

Нержавеющий прокат создается на стандартной основе, где базовыми элементами являются хром – от 18 до 20%, никель – от 8 до 11%, марганец – до 2% и небольшое количество углерода. Эти компоненты обеспечивают главное свойство металла – высокую сопротивляемость к коррозии. Разные сплавы имеют в своем составе и другие элементы, которые позволяют получить уникальные свойства: повышенную прочность, устойчивость к температурным воздействиям, стабильность характеристик при разных режимах эксплуатации и т.д. 

Добавление дорогих легирующих составов увеличивает стоимость сплавов. При выборе марки стали будет правильным соблюдение баланса цена/качество материала. Например, если металл используется в щадящих условиях для создания лестничных маршей на улице, то не стоит использовать дорогостоящие марки, способные выдерживать критический перегрев или воздействие сверхагрессивных сред. И наоборот, если продешевить с материалом при создании химического реактора, это обернется дополнительными затратами или аварией. 

Рассмотрим, какой вид сплава стоит применить для конкретных целей.

Аустенитные

Это высоколегированные металлы с большим содержанием никеля и хрома (до 33%) и низким процентом углерода. Материалы являются самыми востребованными в металлургии, так как они обладают повышенной сопротивляемостью к коррозии и непревзойденной прочностью. Благодаря пластичности, немагнитности и вязкости они хорошо поддаются любому виду обработки: штамповке, фрезерованию и сварке. 

В международной маркировке сталей буква «А» и цифра 1 означают, что в сплаве имеется большое количество серы, из-за нее это самый дешевый вид нержавеющей стали. К маркам этого вида относятся стали в российской квалификации: 12Х18Н10Т, 12Х18H9 и проч. Эти сплавы применяются в авто-, судо- и самолетостроении, фармакологической и медицинской отрасли, химической промышленности и областях, где металл подвергается воздействию чрезвычайно агрессивных сред. Маркировка А5 говорит о том, что сплав не меняет своих характеристик при очень высоких температурах. То есть такой сплав используется в космической отрасли. 

Ферритные

Имеют достаточно высокое содержание углерода. Из-за этого структура материала – крупнозернистая. Добавление большого количества хрома повышает устойчивость к окислению. Прочностные характеристики хорошие, но при высоких температурах сплав склонен к окислению. Главным преимуществом материала является низкая стоимость, так как не проводится дорогостоящая операция по удалению лишнего углерода и не применяются легирующие добавки, например, никель и молибден. Марки стали 15Х28, 15Х25Т1, 08Х18Т, 08Х18Т1 применяются при создании изделий в химической промышленности, тяжелом машиностроении и энергетической сфере.

Мартенситные 

Сплавы отличаются самым высоким содержанием углерода. Их еще называют углеродистыми. Сталь обладает такими же характеристиками, как и обычное железо: имеет способность к закалке, отличается высокой прочностью. Присадки в виде хрома, никеля и молибдена делают сталь устойчивой к окислению, в том числе и при высоких температурах. Однако они имеют слабое сопротивление к кислотным агрессивным средам. Марки 20Х13, 40Х13, 30Х13 применяются для создания печей, дымоходов, высокотемпературных химических реакторов. 

Комбинированные стали 

Промышленность ставит перед металлургами задачи, которые можно решить только совмещая разные виды нержавейки. Например, с помощью специальной температурной обработки можно достигнуть аутентичности при относительно высоком содержании углерода. К таким сталям относят марки 08Х22H6Т и 12Х21H5Т. 

Как выбрать марку нержавеющей стали по свойствам и маркировке

Для выбора материала необходимо определить условия эксплуатации: среду и температуру. Требуется узнать максимальную величину физического воздействия на деталь и срок эксплуатации изделия. При выборе может иметь значение декоративный внешний вид и затраты при обслуживании. 

Рассмотрим, какие марки стали подходят при разных условиях использования и как они маркируются. 

Расшифровка маркировки на примере одной из самых востребованных марок 04Х17Н13М2:

• 04 – содержание углерода 0,04%;
• Х17 – хром 17%;
• Н13 – никель 13%;
• М2 – молибден 2%.

Другие буквы, которые могут встречаться в маркировке: 

• Т говорит о присутствии титана; 
• В – вольфрама;
• Г – марганца;
• Д – меди;
• Б – ниобия;
• Е – селена;
• К – кобальта; 
• П – фосфора;
• Р – бора;
• С – кремния;
• Ц – циркония;
• Ю – алюминия;
• Ч – редкоземельных металлов. 

Стали делят по трем эксплуатационным характеристикам:

• Кислотостойкость. 
• Жаропрочность.
• Полная инертность. 

Кислотостойкие стали

Все нержавеющие стали устойчивы к воздействию агрессивных сред, в том числе к кислотам. 

По маркировке стали можно определить ее характеристики:

• Марка 10Х23Н18. В металле большой процент хрома – около 23%, никеля – около 18%, марганца – до 2% и кремния – 1%. Такой состав обеспечивает устойчивость к кислотам при высоких температурах. Соответственно, эта сталь жаропрочная и кислотостойкая. 
• В марке 20Х23Н18 выше содержание углерода. Благодаря этому повышается прочность материала, сталь способна сохранять свои свойства при температуре до 1000 градусов. Однако она не подходит для создания изделий, которые подвержены вибрационным нагрузкам, так как при температуре 600 градусов сталь становится очень хрупкой. Эта марка применяется для изготовления элементов печей, муфелей, температурных защитных экранов, дымоходов. 
• Марка 06ХH28МДТ. Сталь имеет высокое содержание никеля – до 28%, хрома – до 24%, меди и молибдена – до 3% и по 0,8% титана, марганца и кремния. Данные компоненты позволяют эксплуатировать изделия в очень агрессивной среде. Титан придает стали высокую пластичность. Материал хорошо сваривается. Из него делают сварные конструкции, подвергающиеся одновременно температурному и химическому воздействию. 
• Марка 08Х17Т950. Аналогами стали являются 08Х17Т и 12Х17. В соответствии с маркировкой металл содержит 18% хрома и 0,8% титана. Никель присутствует в незначительном размере – менее 1%. Марки характеризуются хорошей жаропрочностью и коррозионной устойчивостью. Плохо поддаются сварке, так как в районе сварного шва появляется повышенная хрупкость. Основной плюс перечисленных сплавов – низкая цена, потому что в состав не добавляют дорогостоящие присадки. Они применяются в химической и нефтедобывающей промышленности, а также в отраслях, где относительно невысокие требования к характеристикам материала. 
• Марка 10Х17Н13М2Т. Сталь, кроме высокой коррозийной и химической устойчивости, обладает хорошими сварочными свойствами. Шов не теряет своих характеристик. Кроме хрома и никеля, в состав входят важные компоненты: молибден, титан, марганец и медь. Сталь можно охарактеризовать как одну из самых удачных с позиции цена/качество. 

Жаропрочные стали

Сталь называется жаропрочной, когда она сохраняет свои химические свойства при сильном перегреве. Наиболее устойчивыми к воздействию температуры являются мартенситные стали с малым содержанием хрома и углерода. 

Наиболее популярные марки жаропрочных сталей – это AISI 309, AISI 310, AISI 321, AISI 347, AISI 314, AISI 330, AISI 314L и AISI 310S. Они имеют высокий коэффициент сопротивления окислению при высоких температурах. Их применяют в термопарах, электропечах, катализаторах.  

Одной из важных характеристик жаропрочных сталей является сохранение физических свойств при высоких температурах. Параметры текучести показывают, как себя ведет нагретая сталь при длительном деформирующем воздействии. Чем выше температурный предел, при котором металл становится мягким, тем больше жаростойкость. Проблемой при эксплуатации в печах и других нагревающих элементах может стать появление окалины на поверхности. Решить это можно введением легирующих добавок – титана, молибдена, алюминия и т.д. Медь позволяет стабилизировать удаление хрома из поверхностного слоя при нагреве. 

В зависимости от условий эксплуатации производители делают выбор в пользу марок с повышенной термостойкостью, если не требуется сверхвысокой устойчивости к агрессивному влиянию среды. 

Пищевые стали 

Основным требованием к таким материалам является повышенная инертность (нейтральность). То есть при длительном контакте с пищевыми продуктами в условиях нагрева 200-300 градусов не происходит химическая реакция между пищей и металлом. 

Немаловажна и визуальная привлекательность изделий. Металл легко поддается полировке и сохраняет внешний вид при воздействии чистящих средств. 

Марки 08Х17Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 20Х13, 40Х13 часто применяют в пищевой промышленности. Например, металл 08Х17Т используют для производства противней, жарочных поверхностей, духовых шкафов. Такие марки, как 20Х13, 40Х13 нашли свое применение при создании больших объемных изделий – ванн, моек. А марка 08Х13 лучше всего подходит для изготовления сервировочной посуды и столовых принадлежностей. 

Все нержавеющие стали в той или иной мере сохраняют свои свойства при нагреве и успешно противостоят агрессивному воздействию разных окислителей. Но если условия эксплуатации сложные или к изделию предъявляются какие-то особые требования, то необходимо выбрать специальный сорт стали. Без соответствующих глубоких знаний решить вопрос будет проблематично. Поэтому, какая нержавеющая сталь лучше подходит именно для ваших целей, можно узнать у специалистов, которые продают нержавейку и отлично разбираются в особенностях сортамента и марок.