Что можно сделать из нержавейки: технология производства, виды, изготовление своими руками

Содержание

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:

  1. хромистую;
  2. хромоникелевую;
  3. хромомарганцевоникелевую.

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:

  1. химической и электронной промышленности;
  2. машиностроения;
  3. производства пищевых продуктов, лекарственных, косметических средств;
  4. хирургических инструментов и столовых приборов;
  5. декоративных конструкций;
  6. ограждений.

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:

  1. емкости;
  2. входные группы;
  3. навесы;
  4. ограждения;
  5. стеллажи;
  6. элементы офисной и домашней мебели;
  7. поручни;
  8. решетки;
  9. скамейки;
  10. столешницы;
  11. приточно-вытяжные системы.

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:

  1. рейлинги;
  2. колонны;
  3. флагштоки;
  4. парковки для велосипедов;
  5. светильники;
  6. столы;
  7. стулья;
  8. напольные покрытия;
  9. крепления;
  10. фурнитуру;
  11. тепловые экраны.

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.

Изделия из нержавейки: технологии, преимущества и недостатки

Изделия из нержавейки становятся все более популярными не только в строительстве, но и в быту. Покупателя они привлекают эстетичным видом, долгим сроком службы. Они не способны окисляться, практичны в использовании, экологически чистые. Оформление конструкций внутри зданий, инструментов в медицинской промышленности, изделия химической и пищевой промышленности – все основано на использовании нержавейки.

Изделия из нержавейкиИзделия из нержавейки Изделия из нержавейки

Свойства нержавеющей стали

Физические и технические характеристики конструкций, изготовленных из нержавейки, зависят от содержания хрома. В обычном сплаве используется до двадцати процентов элемента. Благодаря тому, что металл совмещаясь с молекулами кислорода, образует инертную пленку защитную пленку, все изделия из нержавейки славятся устойчивостью к коррозии.

Помимо основного элемента хрома, в сплав могут добавляться такие металлы, как углерод, марганец, кремний. А для улучшения его физических свойств на заводах в изделия добавляют никель, молибден, титан и кобальт.

Сталь AISI 201Сталь AISI 201
Сталь AISI 201
Свойства стали AISI 201
Свойства стали AISI 201
Свойства стали AISI 201

Нержавейка подразделяется на несколько видов, благодаря процентному соотношению металлов, которые добавляются в нее.

  • хромистая;
  • хромоникелевая;
  • хромовая с добавлением марганца и никеля;

По своим свойствам металл делится на марки:

  • Сталь серии 200. Это самая дешевая сталь из всех серий. Марка AISI 201 является единственным представителем в этой серии. Сплав содержит вместо никеля марганец и азот. В основном используется только в пищевой промышленности, в изготовлении труб для перил.
  • Сталь серии 300. Данная серия содержит четыре марки металла. AISI 304, 316 – антикоррозийная и способна долго время находится в среде повышенной агрессивности. В последнюю марку добавляют молибден, что позволяет ей быть пригодной в нефтяной и текстильной промышленности.
  • Марки AISI 316 Т, 321 отличаются добавлением титана. Причем в последней серии наблюдается его повышенное количество, чем в предыдущей. Такое количество прочного металла в сплаве позволяет ей использоваться в производстве бесшовных труб, лопастей газовых турбин, трубопроводных фитингов, фланцев.
  • Нержавейка серии 400. Эта нержавейка имеет большое количество хрома в содержании сплава. А низкое содержание углерода придает ей пластичности и хорошую свариваемость. Ее используют в нефтегазовой промышленности, для отделки зданий декоративными элементами из этого металла. Единственной маркой является AISI 430.
Сталь AISI 430Сталь AISI 430

Сталь AISI 430

Популярные изделия из нержавейки

За счет того, что предметы из этой стали легко поддаются ковке, резке и другим видам придания различной формы.

Зеркальная нержавейкаЗеркальная нержавейка
Зеркальная нержавейка
Элементы декора из нержавейкиЭлементы декора из нержавейки
Элементы декора из нержавейки

Этот сплав используют для производства:

  • лестниц;
  • поручней;
  • колонны, столбы и стойки;
  • мостики для перехода с одной платформы на другую;

Производство изделий из нержавеющей стали также подразумевает под собой также изготовление:

  • канализационных труб;
  • трубопроводы для водоснабжения, теплоснабжения;
  • для строительства судов;
  • в медицине для изготовления скальпелей, пинцетов и другого медицинского оборудования;
  • изделиями из нержавейки, которые изготовлены из прочных к механическим повреждениям сплавов, декорируют здания, входы в подвал, крыльцо;
  • ее используют в автомобилестроении и тяжелой промышленности;

Трубы из нержавеющей стали пользуются особым спросом. Они являются качественным материалом. К достоинствам труб из нержавеющей стали относят прочность и надежность. Они не подвергаются эрозии. Их можно собирать как на сварку, так и на фитинги.

Посуда из нержавеющей сталиПосуда из нержавеющей стали
Посуда из нержавеющей стали
Мангал из нержавейкиМангал из нержавейки
Мангал из нержавейки

Такие трубы полируются как снаружи, так и изнутри, что предотвращает появление и размножение бактерий.

Единственным недостатком таких труб является невозможность нарезки резьбы самостоятельно.

Технологии изготовления

Производство металлических изделий из нержавеющей стали хорошо налажено на специальных сталелитейных заводах. Продукция изготавливается специалистами только высшего класса. Работа с этим капризным металлом требует особой подготовки и высокого уровня мастерства.

Правильные пропорции для конструкций задает специальная компьютерная программа. На компьютерах, которыми пользуются профессиональные инженеры на заводах, можно увидеть готовую продукцию вразрез, в 3D еще в самом начале пути, когда заказ только обрабатывается мозгом компании.

Изготовление конструкции из нержавейкиИзготовление конструкции из нержавейки

Изготовление конструкции из нержавейки

Специалисты в инженерной области должны обладать креативным мышлением. Иначе, конструкция может получится невзрачной и может быть отвергнута заказчиком.

Далее идет производственный процесс, который является самым сложным и трудоемким. Технология процесса такова:

  • изготовление самой нержавейки;
  • сталь разливают в специальные формы, где она проходит процедуру перекатки. На данном этапе металл получает особые качества и свойства. Без прохождения этого этапа сталь будет считаться не обработанной и работать с ней станет сложно;
  • затем идет штамповка и выкладывание метала в специально подготовленные чушки. Этот вид работы выполняют не только квалифицированные работники, но и специализированные машины;
  • затем ее шлифуют, окрашивают и отпускают в готовом виде заказчику;

Преимущества и недостатки

Изготовленные конструкции из этих сплавов славятся пожизненным сроком эксплуатации. Нержавейка имеет перечисленные ниже преимущества перед остальной сталью:

  • наивысшая стойкость перед коррозией. Для этого в сплав добавляется более семнадцати процентов хрома. Это обеспечивает использование конструкций из нее в любых агрессивных средах;
  • сохраняются первоначальный вид и технические свойства изделия даже после тридцати лет использования;
  • на таких конструкциях никогда не скапливаются бактерии;
  • термостойкость. Изделия из этого сплава можно использовать при высоких температурах. Они не деформируются;
  • конструкции из нержавейки славятся прочностью.

К недостаткам изделий из нержавейки относятся ее высокая цена и почти не поддается механической обработке.

Мастер-класс смотреть онлайн: Создаем миниатюру из нержавейки. Технология изготовления изделий

Я попытаюсь коротенько, в картинках и словах, расписать технологию изготовления изделий из (нержавеющей) проволоки с помощью аргоно-дуговой сварки. Рекомендуется наличие удостоверения сварщика и годный современный аппарат.

Выразительные способности полированного металла сродни гипсу, все оттенки блестящего, поэтому опираться необходимо на форму. Проще всего делаются плоские изделия, рисуем эскиз и по нему режем-свариваем (кстати, это не точечная сварка. Это полноценная сварка в среде инертного газа неплавящимся электродом).

Объемные изделия, особенно небольшие, зачастую требуют проработки процесса сборки, поскольку очередной элемент может не подойти из-за утяжет по шву (нержа она такая), может просто перекрыться доступ и уже не зачистить. Также, фиксация заготовки, сверхкороткая дуга как обязательное и нулевой зазор; даже лучше слегка поддавливать, потому что по умолчанию все идёт своим телом, без присадка.

Как оно все происходит. Сперва эскиз, потом режем и гнём элементы.

Процесс сборки необходимо продумывать. Сверху на листе продукты трёхдневной борьбы, справа вверху плохое, негодное изделие, хорошее только своим видом, но с низкой функциональностью.

Тестовый вариант воплощается в жизнь. Чем меньше элементы, тем ниже повторимость.

Тот самый момент: если не продолжить заранее следующее звено, то уже не вставить.

И вот, после дня мучений, мы получили такую змейку.

Ах да, зачистка.

Гравер лучше пользовать с гибким валом, много удобнее. Фетровые диски различных диаметров, плотная ткань для труднодоступных мест. Паста ГОИ вычищается этой же плотной тканью (чистой), жёсткой стороной кухонной губки и средством для очистки рук от производственных загрязнений.

Эскиз тонким карандашом суть ошибка: проволока имеет толщину. Даже разница в 2 десятки(1мм и 1.2мм) существенно меняет режим сварки.

Типично (для нержы):

0.8мм: если аппарат не может ниже 10А, сварка почти невозможна;

1мм: 10..13А/0.1с в зависимости от типа соединения;

1.2мм: 20..25А/0.1с в зависимости от типа соединения;

1.6мм: 35..45А/0.2с в зависимости от типа соединения;

2мм: 46+А/0.2с стык конец в конец и конец в тело. Тело с телом (две проволочки рядом) только с присадком 1.6мм. Приставили, цмыкнули, несильно тащим приваренный присадок на себя и цмыком отрываем.

Если намерены готовую плоскую картинку загнуть, то толщина элементов должна быть не более 1.2мм, иначе либо не загнётся, либо поломается в процессе загиба.

Обычная стальная проволока не выдерживает подобный режим сварки, место соединения получается хрупким. Но вот здесь:

Для изготовления люстры-парика (Sia) применялась как омеднёная проволока (справа), так и нержавеющая (слева). Нержа обеспечила меньшую хрупкость элементу.

Очень важно качественное освещение рабочей области, чистота на столе, чистые руки, железное терпение и сытый желудок. Дерзайте!

Ну а теперь что-нибудь сделаем.

Эскиз. Стандартная клетка, показаны центральный элемент, вид сверху и вид руки сбоку.

Это изделие в продакшн не пойдёт, зато вполне показывает необходимые моменты. Миниатюра называется Обида, при некотором усилии можно увидеть.

Процесс зачистки:

— после соединения центральных окружностей;

— после отдельной сварки боковых окружностей с руками;

— по окончании.

Я пренебрёг зачисткой в процессе сварки, поскольку пространное объяснение, почему выскочило из головы.

Голову можно сделать из 1.6мм проволоки, в оригинале голова, тело и ноги — единый элемент.

Подготовка места.

Потом у маски села батарейка, и я взял другую.

Аппарат был куплен давно, за недорого. Сейчас их перекрасили в черный и навесили новое маркетингоугодное название. Но суть та же.

Заготовка, нарезка. Я почти следую эскизу, окружности чуть больше.

Вот так мы приварили спустя каких-то полчаса. Окружности 20А/0.1с, тело-окружность 30А/0.1с.

Соединение центральных окружностей прикидочно.

50А/0.2с для 2мм-2мм, 30А/0.1с для 2мм-1.2мм.

Вот тут была бы зачистка. Но мы продолжаем.

Готовим руки и привариваем стойки. Руки я считал, чтобы смотрелось вменяемо. У одного руки к лицу, у второго на животе, у третьего за головой.

Боковые окружности с креплениями и руками лучше собирать отдельно, а потом зачистить. После этого останется только зачистить швы у стоек, это гораздо проще.

Это я просто перчатку снял.

Примерка креплений для рук. Кстати, эти прижимы хороши.

Так и поедет.

Ну и наконец миниатюра Обида.

Видите? Они там сидят себе, а тут горе. Но если особо не присматриваться, то получается двухголовый Лексс с алиеном в хвосте.

Зачистка, до чего можно дотянуться.

И финиш.

Проволокой можно обеспечить объём за счёт пустот. Мозг ленивый и дополняет до знакомого.

Также есть немного увлекательного видео сварочного процесса.

основные методы и секреты мастерства

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Из каких этапов состоит обработка нержавеющей стали
  • Какие применяются виды обработки нержавеющей стали
  • Что собой представляет токарная обработка нержавеющей стали
  • Как происходит финишная обработка нержавеющей стали

Обработка нержавеющей стали дает возможность обеспечить изделиям из этого материала необходимые свойства и качества, а также способствует улучшению их внешнего вида. Для этого могут применяться разные технологии. Грамотный подбор оптимальных способов обработки нержавейки позволяет изготавливать разные детали в соответствии с требованиями, предъявляемыми заказчиками.

 

Классификация нержавеющей стали и сплавов

 

Классификация сплавов, которые относятся к нержавеющим материалам, представлена в ГОСТ 5632-72. Этот стандарт предусматривает разделение нержавеющих сталей на три вида:

  1. Коррозионностойкие материалы – устойчивы к химической и электрохимической коррозии (солевая, атмосферная, кислотная, щелочная), а также к коррозии, которая распространяется вдоль зерен кристаллов.
  2. Жаростойкие (окалиностойкие)– нержавеющие сплавы, которые отличаются стойкостью к коррозии и химическому воздействию при температурах более +550 °C в газовых средах.
  3. Жаропрочные – стали которые сохраняют свои свойства в нагруженном состоянии, в условиях высокой температуры в течение определенного временного промежутка.

В ГОСТ 5632-72 представлена классификация нержавеющих сталей в зависимости от их структуры:

  1. Мартенситные стали, которые имеют в качестве основной структурной составляющей мартенсит. Они содержат от 12 до 17 % Cr (хромистые стали) и имеют достаточно высокое содержание углерода (C), что позволяет подвергать такие сплавы закалке.
  2. Мартенситно-ферритные сплавы имеют структуру, в которой, кроме мартенсита, содержится более 10 % феррита. Они включают от 13 до 18 % Cr (хромистые стали).
  3. Ферритные стали отличаются структурой, основанной на феррите. В их составе есть от 13 до 30 % Cr (хромистые стали). Такие сплавы отличаются магнитными свойствами. Они имеют доступную себестоимость, что обусловлено низким содержанием никеля.
  4. Аустенито-мартенситные стали имеют структуру, состоящую из аустенита и мартенсита в определенных пропорциях. Они включают от 12 до 18 % Cr и от 4 до 9 % Ni (хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые стали).
  5. Аустенито-ферритные сплавы имеют структуру, включающую аустенит и минимум 10 % феррита (хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые стали).
  6. Аустенитные стали имеют структуру, основанную на аустените (хромоникелевые стали, хромомарганцевоникелевые стали).

Описанные выше структуры получаются при охлаждении сплавов, после того, как была проведена термическая обработка нержавеющей стали. На формирование структуры материала существенное влияние оказывает химический состав. Особенно важными элементами являются хром и никель. Изменения в структуре сплавов происходят под влиянием горячей или холодной обработки.

Еще одна классификация нержавеющих сталей построена на виде основного элемента. По этому критерию выделяют:

  • Нержавеющие стали на железоникелевой основе.
  • Нержавеющие сплавы на никелевой основе.

Чаще всего на отечественном и международном рынке встречаются аустенитные нержавеющие стали 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Объемы их производства значительно превышают объемы выпуска других сталей. Они отличаются высокой стойкостью к коррозии в разных агрессивных средах, а также оптимальной технологичностью.

Основные этапы обработки нержавеющей стали

 

Технология обработки изделий из нержавеющей стали включает четыре основных этапа.

На первом этапе выполняется резка нержавейки. Листы стали нужно разрезать на заготовки, из которых будет собрано готовое изделие. Для этого применяют ручные и автоматизированные методы обработки. Современные технологии позволяют добиваться высокой точности и минимального брака в процессе производства деталей.

На втором этапе происходит фиксация заготовки в обрабатывающих станках. При этом важно предотвратить появление перекосов.

Рекомендовано к прочтению

Затем в точках соединения элементов выполняют сварные швы. Такая методика соединения деталей обеспечивают необходимую прочность изделия и его устойчивость к механическим нагрузкам. Профессионально выполненные сварные швы выглядят аккуратно и незаметны под слоем краски.

Завершающий этап производства изделий из нержавеющей стали – шлифовка. Такая обработка производится на станке или с помощью ручных инструментов. Абразивный материал при воздействии на поверхность изделия из нержавеющей стали делает ее гладкой и блестящей.

Коротко о видах обработки нержавеющей стали

1. Лазерная резка.

 

Наиболее технологичный вариант нарезки заготовок – резка лазером. Этот метод подразумевает нагревание поверхности нержавеющего металла тонким лазерным лучом с последующим разрезанием листа на нужные элементы. Такой способ резки может применяться не только для нержавейки, но и для других металлов. Он обеспечивает минимальный процент брака. Термическая резка не ухудшает характеристики нержавеющего металла.

2. Гидроабразивная резка.

Гидроабразивная резка происходит путем подачи воды, содержащей абразивные элементы под высоким давлением. Суть такой методики в отрывании частиц металла под воздействием потока абразивных веществ. Процесс гидроабразивной резки нержавеющих металлов включает:

  • Заполнение объемного резервуара водой.
  • Смешивание воды с абразивными компонентами (обычно применяют песок).
  • Подача полученного раствора в узкое сопло.
  • Подача струи раствора на листы нержавейки.

3. Штамповка.

 

Для холодной штамповки применяются специальные штампы, позволяющие получать одинаковые изделия с нужными размерами. Этот метод позволяет:

  • пробить отверстия в листах и деталях из нержавеющей стали;
  • нарезать резьбу;
  • сделать изгиб детали;
  • выполнить гравировку.

С помощью штамповки на пробивных станках можно производить металлоконструкции любой формы. На таком обор

Марки нержавеющей стали: характеристики, свойства, применение нержавейки



AISI 304 – наиболее распространенная и популярная марка стали. Отличается высокой прочностью, упругостью, стойкостью к окислению, легко сваривается.

Посмотреть подробно:

Российские аналоги:


Сталь AISI 316 и 316Тi – улучшенный вариант AISI 304,
с повышенной антикоррозийной устойчивостью и к воздействию агрессивной среды.

Посмотреть характеристики, типоразмеры, цены:

Российские аналоги:

AISI 430 — экономичный вариант коррозийнностойкого материала, идеален для штамповки, деформации и перфорации.

Посмотреть подробно:

Российские аналоги:

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.

Как из куска нержавейки сделать походную сковороду

Туристические сковородки мало чем отличаются от обыкновенных. Они такие же глубокие, единственное, что имеют компактную складную рукоятку. Гораздо удобней если сковорода имеет легкую вогнутость. Тогда даже если она является широкой, ее удобно уложить в рюкзак вплотную к задней стенке. При этом она совершенно не займет места и позволит складировать другие необходимые вещи. Сделать такую сковородку можно самостоятельно под размер своего рюкзака.

Материалы:


  • лист нержавейки 3 мм;
  • бечевка.

Процесс изготовления туристической сковороды


Определившись с размером сковороды, нужно нарисовать ее контуры на листе нержавеющей стали. В примере применяется лист 370х460 мм. Она должна иметь круглую форму и 2 ручки с проушинами под ширину ладони.


Далее на ровном участке нужно выкопать в грунте небольшое неглубокое круглое углубление.

Его диаметр должен быть немного меньше размера сковороды. Далее на углубление прикладывается лист с чертежом и сверху него устанавливается небольшая деревянная колода. Затем ударами молотка по чурбаку нужно сделать на заготовке небольшую вогнутость.


После этого можно вырезать сковородку по контуру.


Она еще будет иметь неправильную форму, поэтому ее необходимо поправить. Для этого заготовку можно подгибать по кругу используя плоскогубцы или ручной зажим.

Можно периодически ее устанавливать на ровное основание и заполнять водой, чтобы проверять насколько ровной она получается.

После выгибания на поверхности сковороды остаются вмятины, их можно слегка прошлифовать болгаркой с лепестковым кругом. Особое внимание следует уделить фаскам, чтобы сковорода не имела острых кромок.

На ручки сковороды можно намотать бечевку. Еще было бы лучше сделать деревянные накладки, но они могут цеплять вещи при переноске в рюкзаке, поэтому такой вариант подойдет не всем. Далее сковорода промывается и может использоваться по назначению.

По началу блюда на ней будут немного подгорать. Чтобы это минимизировать, необходимо выкладывать продукты только после того как сковорода смазанная маслом сильно нагреется, и своевременно их переворачивать. Со временем на ней появится легкий нагар, и продукты перестанут прилипать.


Нужно просто не начищать ее до блеска после каждого использования, а просто хорошо мыть, и тогда через пару применений на походной сковороде получится приготовить даже блины.



Смотрите видео


Допустимые и недопустимые контакты металлов. Популярные метрические и дюймовые резьбы

Электронику часто называют наукой о контактах. Многие знают, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете. Почему? Коррозия может уничтожить электрический контакт, и прибор перестанет работать. Если это защитное заземление корпуса, то прибор продолжит работу, но будет небезопасен. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение.

Доступные нам металлы не ограничиваются только медью и алюминием, существуют различные стали, олово, цинк, никель, хром, а также их сплавы. И далеко не все они сочетаются между собой даже в комнатных условиях, не говоря уже о жёстких атмосферных или морской воде.

В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, но если изучение чёрно-белых таблиц из 1000 ячеек мелким шрифтом утомляет, то правильный ответ на «медный» вопрос — нержавейка, либо никелированная сталь, из которой, кстати, и сделан почти весь «компьютерный» крепёж. В эпоху чёрно-белого телевидения были другие понятия об удобстве интерфейса, поэтому для уважаемых читателей (и для себя заодно) автор приготовил цветную шпаргалку.

И, раз уж зашла речь о металлообработке, заодно автор привёл таблицу с популярными в электронике резьбами и соответствующими свёрлами, отобрав из объёмных источников наиболее релевантное по тематике портала. Не все же здесь слесари и металлурги, экономьте своё время.

Преамбула

Да, в век 3D-печати популярность напильника с лобзиком несколько потускнела. Но клетка Фарадея для РЭА по-прежнему является преимуществом, не забываем и про защитное заземление. Да, для печати корпусов РЭА уже доступен электропроводный (conductive) ABS-пластик, но судя по источнику, его удельное сопротивление примерно в миллион раз больше меди. Дескать, пыль уже не липнет, но для заземления всё равно многовато. Напечатать же стальные детали корпуса ПК в домашних условиях пока никак невозможно, да мы и алюминий-то с оловом никак не освоим…

Что же делать? Нашему брату приходится действовать методом Микеланджело, используя для творчества вместо каменной глыбы купленные в DIY-магазине заготовки, либо вообще старые корпуса ПК. Работая как-то с корпусом от старого сервера IBM из шикарной миллиметровой стали, автор впал в ступор, потому что имеющаяся резьба была крупнее М3, но мельче #6-32 (позже выяснилось, что это М3,5). Зачем вообще понадобилось в 2003-м году использовать метизы М3,5, останется загадкой, но о существовании дробной метрической резьбы автор даже не подозревал.

UPD
Для моддеров, кстати, рынок предлагает новые, удобные инструменты арсенала домашней мастерской, и про один из них (осциллорез) я рассказываю в отдельной публикации. Арсенал принадлежностей прекрасно дополнит более привычные циркулярные мини-пилы (aka «дремели»), а отсутствие эффекта «запрессовки зубьев» упростит обработку вязких металлов типа меди и алюминия. Инструмент лёгкий, не такой неуклюжий и опасный, как «болгарка». Можно пилить металл практически на уровне носа и без риска получить рубящий удар от заклинившего или осколок от «взорвавшегося» диска. А так бывает в красочно описанных уважаемыми читателями случаях с УШМ: 300-граммовый блин «болгарки» делает 200 оборотов в секунду, потребляя до 2кВт электричества, и требует чуть ли не костюм сапёра. Работающий же осциллорез травматологи упирают себе пильной стороной прямо в ладонь, чтобы успокоить пришедшего на снятие гипсовой повязки пациента… Впрочем, вернёмся к нашим металлам.

Допустимые и недопустимые контакты металлов по ГОСТ 9.005-72

DISCLAIMER: Предоставляется «как есть». Если уважаемый читатель занимается моделизмом, автомобилизмом или робототехникой, в ГОСТе также приведены: Таблица №2 для жестких и очень жестких атмосферных условий, Таблица №3 для контактов, находящихся в морской воде. Ниже я предлагаю выдержку из Таблицы №1 для средних атмосферных (т.е. комнатных) условий. Буква «А» означает «ограниченно допустимый в атмосферных условиях», подробности в самом ГОСТе.

Кликабельно (спасибо, НЛО):

UPD:
Ещё цветные шпаргалки (благодарю greatvovan):
для средних атмосферных условий
для жестких и очень жестких атмосферных условий

Пара слов о металлах

Металлурги, поправляйте, если что не так. Коррозия очень объёмная и сложная тема, и я не претендую на полноту её освещения. Я лишь даю выборочные зарисовки, чтобы сформировать у читателя нужные ассоциативные ряды.Оцинковка

Оцинкованная сталь — основная рабочая лошадка народного хозяйства. В виде различных метизов «оцинковка» встречается в магазинах стройматериалов гораздо больше, чем, например, «премиумная» нержавейка. Фабричные корпуса ПК, технологические ящички и шкафчики для оборудования чаще всего выполнены из оцинкованной холоднокатанной стали толщиной порядка 1мм (чем дешевле корпус, тем тоньше лист). «Оцинковка» достаточно прочна и хорошо проводит ток, в промышленности требуется заземление. Если разрезать корпус, то под слоем краски какого-нибудь унылого RAL7035 будет тончайшее цинковое покрытие, а под ним, скорее всего, та самая углеродистая холоднокатанная сталь. Лично у меня нет причин не доверять ГОСТ 9.005-72, поэтому после колхозинга фабричных изделий вообще не рекомендую делать электрический контакт на месте среза стали, лучше постарайтесь сберечь цинковое покрытие. А порезы и шрамы можно закрасить из балончика того же унылого RAL7035 (только заплати €10 и попробуй его найти ещё). Я пользовался автомобильной эмалью нейтрального белого или чёрного цвета (флакончик с кисточной, €2 в любом автомагазине).


АлюминийАлюминий и его сплавы бывают анодированные (с защитным слоем) и обычные (неанодированные). Алюминий легко обрабатывать в домашних условиях, но помните о коррозии. Не используйте голый алюминий в качестве проводника даже с низковольтным напряжением, иначе ток медленно обратит деталь в прах. Обработанным в мастерской алюминиевым и дюралюминиевым деталям показана полная эквипотенциальность (наведённые полями токи вроде бы по фиг, заземлять тоже можно). Алюминий совместим с цинковым покрытием, но для контакта с медью, «голой» или никелированной сталью требуется оловянная «прокладка». Ограниченно допустим контакт алюминия с нержавейкой в атмосферных условиях. Для простоты можно принять, что при контакте с другими металлами и покрытиями алюминий будет корродировать сам по себе, без помощи внешнего электричества.

Витая пара из омедненного алюминия (Copper Clad/Coated Aluminium, CCA) — это отдельная история, в домашних условиях кабель всё равно не производится.


Медь

Медь мягкая и довольно неаппетитно окисляется на воздухе, поэтому изделия из меди заключают в герметичную оболочку или лакируют. Латунные бляхи солдатских ремней и стойки для электронных печатных плат лучше сопротивляются окислению и выглядят аппетитнее позеленевшей меди, особенно если их периодически полировать (я про бляхи, конечно). При этом ни медь, ни её сплав с цинком (латунь) «не дружат» с чистым цинком и его покрытиями. Зато медь совмещается с хромом, никелем и нержавейкой. А если вы держите в руках какую-нибудь клемму, то она наверняка из лужёной (покрытой оловом) меди.


Олово

Олово мягкое, но зато стойкое к коррозии (в комнатных условиях) и электрически совместимое почти со всеми, кроме чугуна, низколегированных и углеродистых сталей, магния. Не стоит паять оловом и бериллий, будьте внимательны при сборке домашнего ядерного реактора. Олово используют, чтобы из недопустимого электрического контакта получить допустимый, т.е. в качестве «прокладки». Клеммы из лужёной меди — отличный пример.
UPD:
На холод изделие выносить нельзя, а при минусовых температурах лучше не эксплуатировать вообще.


Никель

Никелем покрыты блестящие «компьютерные» винтики. Такое покрытие совместимо с медью и бронзой, латунью, оловом, хромом и нержавеющей сталью. Никель несовместим с цинком и алюминием (для алюминия лучше контакт с нержавеющей сталью, см. ниже).


Нержавейка

Нержавеющая сталь — королева металлов сталей: прочная, пластичная, стойкая к коррозии, электропроводная, круто выглядит. Слишком тугая, чтобы резать и гнуть её дома в промышленных масштабах. Хромистые и хромисто-никелевые нержавейки электрически плохо совместимы с цинком и «голой» сталью, зато дают надёжный контакт с медью без помощи олова. Алюминий, а также азотированная, оксидированная и фосфатированная низколегированная сталь ограниченно совместимы при стандартных атмосферных условиях. Нержавейка марки А2 не «магнитится», но существуют и нержавеющие стали с магнитными свойствами. Магнитные свойства не влияют на коррозионную стойкость нержавеющей стали.

Пара слов про case modding

Если вы занимались сборкой ПК, то наверняка знаете, что болтики для монтажа приводов CD/DVD, «ноутбучных» дисков 2.5″ и флоппи-дисководов (ха-ха) используют метрическую резьбу M3. В корпусах ПК и жёстких дисках 3.5″ используется более грубая дюймовая резьба #6-32 UNC. Почему? Мягкий металл любит более грубую резьбу, к тому же адепты дюймовой системы пока лидируют на рынке технологий. Стойка 19″ использует (вы не поверите) дюймы в качестве основной меры, однако для монтажа оборудования я встречал только оцинкованные клетевые шайбы и винты с метрической резьбой М6. Дюймово-метрический дуализм в технологиях…

Обустройство своей инженерной кухни я начал с того, что купил защитные очки, набор качественных свёрл по металлу, небольшой вороток и метчики на резьбы M3 и #6-32 UNC, а заодно M4 и M6. Плашки не понадобились.

Популярые виды резьбы, используемой в компьютерной технике
ГОСТ 19257-73 рекомендует использовать следующие диаметры свёрл для металлов. Наверное, стоит учитывать и количество метчиков в наборе: чем твёрже материал, тем больше необходимость в «предварительных» метчиках. У меня их по три штуки, два «грубых» и один «финишный». А как правильно, кстати?

UPD
А как правильно — читайте комментарии, на публикацию-таки зашли мастера слесарного дела, только я не успел отсортировать всю информацию. Пользователь golf2109 любезно принёс сюда прямо из мастерской два правых столбца таблицы для обозначения того, как мягкость (вязкость) металла влияет на диаметр отверстия под резьбу, благодарю за поддержку.

Диаметр резьбы Стандартный шаг, мм Диаметр сверла, мм
ГОСТ Fe Al
M2 0.4 1,6 1.5* (-0.1)
M2,5 0.45 2.0 1.8* (-0.2)
M3 0.5 2.5 2.3 (-0.2)
M3.5 0.6 2.9 2.7* (-0.2)
M4 0.7 3.3 3.2 3.0 (-0.3)
M5 0.8 4.2 3.9 (-0.3)
M6 1.0 5.0 4.9 4.6 (-0.4)
M8 1.25 6.8 6.7 6.3 (-0.5)
M10 1.5 8.5 8.0 (-0.5)
#6-32 UNC 0.794 2.85 2.7* 2.5* (-0.35)

* Я рискнул прикинуть калибры двух дополнительных свёрл для стали и алюминия там, где по ним у меня нет данных в источниках. Обратите внимание, резьба #6-32 UNC по наружному диаметру находится между M3 и M4, а по шагу резьбы вообще ближе к M5.

UPD
Если сверлите что-то толще миллиметрового листа, читайте спойлер про СОЖ.

про СОЖ

Довольно большое значение и при сверлении, и при нарезании резьб имеет смазка и охлаждение обрабатываемых деталей и инструмента. Настоятельно рекомендую при подаче сверла не спешить и пользоваться техническими жидкостями. Режущая кромка сверла легко перегревается от сухой детали, и получается металлический отпуск. Поверьте, такой отпуск не нужен: он вызывает необратимые изменения в структуре металла и деградацию его прочностных свойств (сверло тупится гораздо быстрее, чем должно). Что делать? Вот несколько советов, которые автор встречал в разных местах.
Не сверлите большим сверлом сразу, разбейте операции примерно по 3мм: т.е. отверстие 10мм сперва проходим 3мм, потом 6мм.
Хорошенько отметьте отверстие керном. Одолжите у ребёнка пластилин, сделайте бортик вокруг планируемого отверстия так, чтобы получился мини-бассейн размером с монету. Если под рукой нет *вообще ничего*, хорошенько смешайте ложку подсолнечного масла с ложкой жидкого мыла и налейте в этот мини-бассейн, хуже не будет. Но если нужно просверлить насквозь, скажем, гирю 16кг, погуглите книгу народных рецептов «сож своими руками». Желаю всем начинающим удачной пенетрации: как говорится, берегите ваши свёрла-метчики смолоду, ведь их ждут новые идеи и интересные изобретения!

На известной китайской площадке можно приобрести «пальцевые» винтики (thumb screw), причём и на #6-32, и на M3. Материал и цвет разный.

Источники

» ГОСТ 9.005-72. Единая система защиты от коррозии и старения. Машины, приборы и другие технические изделия. Допустимые и недопустимые контакты металлов. Общие требования.
» ГОСТ 19257-73. Отверстия под нарезание метрической резьбы. Диаметры.
» Unified Coarse Thread ANSI B1.1 (резьбы UNC ANSI B1.1).

марок и семейств нержавеющей стали: объяснение

Несмотря на то, что нержавеющие стали обладают некоторыми общими характеристиками, понимание различных доступных типов важно для поиска оптимальных характеристик и ценовой категории для ваших нужд.

Благодаря своей универсальности, долговечности и доступности производство нержавеющей стали во всем мире продолжает расти год за годом.

Но нержавеющая сталь — это не единственный сплав.

В то время как нержавеющая сталь получает большую часть своей коррозионной стойкости за счет хрома, сегодня существует почти бесконечное количество комбинаций различных металлов, которые продаются как нержавеющая сталь.

Один из первых шагов в поиске лучших вариантов при работе с нержавеющей сталью — это определение сплава, подходящего для вашего продукта.

Давайте посмотрим на общие типы и особенности…

Идентификаторы из нержавеющей стали — различные типы

На большинстве сплавов нержавеющей стали можно встретить два основных ярлыка:

Но что можно узнать об этих сплавах по этикеткам?

Много, если знаешь, что искать…

Семейства из нержавеющей стали: четыре варианта с уникальными свойствами

Семейства относятся к определенным свойствам и дают представление о соотношении различных металлов в сплаве.Нержавеющая сталь делится на четыре группы:

  • Аустенитная нержавеющая сталь
  • Ферритная нержавеющая сталь
  • Дуплекс из нержавеющей стали
  • Нержавеющая сталь с мартенситным и дисперсионным упрочнением

Но семья — это только часть истории. Чтобы по-настоящему понять, что отличает один тип нержавеющей стали от другого, вам нужно взглянуть на его марку.

Марки нержавеющей стали

Внутри семейств вы найдете различные марки, которые помогают описать определенные свойства сплава, такие как ударная вязкость, магнетизм, коррозионная стойкость и состав сплава.

Старые марки часто имеют трехзначный идентификатор, установленный Обществом автомобильных инженеров (SAE).

Однако в Северной Америке вы также можете увидеть оценки, идентифицированные с использованием шестизначного идентификатора, установленного Американским обществом испытаний и материалов (ASTM).

Они известны как идентификаторы единой системы счисления (UNS). Вы можете найти полный список распространенных идентификаторов здесь.

Во многих случаях идентификаторы UNS имеют те же первые три числа, что и их эквивалент AISI.

Но есть также системы оценок, созданные:

  • Британские стандарты (BS)
  • Международная организация по стандартизации (ISO)
  • Японские промышленные стандарты (JIS)
  • Европейский стандарт (EN)
  • Немецкий стандарт (DIN)
  • Китайский стандарт (ГБ)

Из-за огромного количества различных стандартов и систем классификации может быть трудно получить много информации об уникальном составе данного сплава по его марке.

Например, нержавеющая сталь 304 по стандарту SAE также может быть классифицирована как

  • Номер EN: 1.4305
  • Название по EN: X8CrNiN18-9
  • UNS: S30400
  • DIN: X5CrNi18-9, X5CrNi18-10, X5CrNi19-9
  • BS: 304S 15, 304S 16, 304S 18, 304S 25, En58E
  • JIS: SUS 304, SUS 304-CSP

Однако, чтобы получить данное обозначение марки, сплав должен соответствовать строгому набору требований, установленных организацией, поддерживающей стандарт.

Согласно общим стандартам SAE нержавеющая сталь 304 должна содержать:

  • От 18% до 20% Хрома
  • от 8% до 10,5% никеля
  • 0,08% Углерод
  • 2% марганца
  • 0,75% кремний
  • 0,045% Фосфор
  • 0,03% серы
  • 0,1% азота

Каждое добавление или корректировка состава сплава будет влиять на различные аспекты характеристик нержавеющей стали.

Если вы не уверены, какая именно марка стали вам нужна или каковы требования к составу для различных марок, приведенные ниже списки содержат разбивку наиболее распространенных вариантов:

Характеристики обычных семейств и марок нержавеющей стали

Когда вы объединяете семью и свариваете вместе, вы получаете хорошее представление о том, чего ожидать от конкретного сплава нержавеющей стали.

Вы можете узнать обо всем, от магнетизма и прочности до коррозионной стойкости и термостойкости.

Несмотря на то, что существует слишком много типов, чтобы перечислять их по отдельности, эти общие классификации дают представление о том, чего ожидать в каждой семье, а также о требуемых общих оценках.

Аустенитный

Это семейство наиболее популярно и широко используется во всем мире.

Часто включает хром и никель. Некоторые марки также включают марганец и молибден.

В то время как аустенитная нержавеющая сталь немагнитна при отжиге с раствором, некоторые марки холоднодеформированных марок обладают магнитными свойствами. Закалка на основе нагрева не работает с этими типами стали.

Однако они обладают превосходной коррозионной стойкостью и сопротивлением ползучести, оставаясь при этом отличными для сварки.

Популярные марки аустенитной нержавеющей стали включают марки 303, 304, 316, 310 и 321.

Ферритный

Благодаря более низкому содержанию никеля это одно из самых экономичных семейств.

Несмотря на то, что в этих сплавах мало никеля, они часто содержат хром, молибден, ниобий и / или титан для улучшения ударной вязкости и сопротивления ползучести.

Большинство из них магнитные, а также обладают хорошей коррозионной стойкостью и свариваемостью.

Популярные в помещениях, например, в кухонной посуде, или вне поля зрения, например, в вытяжной системе, эти сплавы хорошо подходят для ситуаций, когда внешний вид не так важен, как стоимость и производительность.

Распространенные марки ферритной нержавеющей стали включают марки 409 и 430.

Дуплекс

Это семейство включает в себя многие из новейших и созданных запатентованных сплавов.

Многие дуплексные стали обладают сочетанием свойств как аустенитных, так и ферритных нержавеющих сталей.

Характеристики зависят от сплава, так как многие из них созданы для решения конкретных промышленных задач, таких как вес, прочность и более высокая прочность на разрыв. Большинство из них обладают хорошей свариваемостью и формуемостью по сравнению со сталями других семейств.

Некоторые из них обладают повышенной коррозионной стойкостью.Хлоридостойкие нержавеющие стали особенно популярны в морских условиях.

Распространенные дуплексные сплавы включают марки 318L, LDX 2101, LDX 2304, 2507 и 4501 (также известные как супердуплекс 25CR).

Мартенситное и осадочное упрочнение

Хотя мартенситная и дисперсионно-твердеющая сталь наименее распространена из четырех основных семейств нержавеющих сталей, они популярны там, где требуется точная закаленная кромка.

Закалка и закалка возможны благодаря добавлению углерода, что делает это семейство лучшим выбором для ножей, ножниц, бритв и медицинских инструментов.

Эти сплавы нержавеющей стали обладают устойчивостью к коррозии от умеренной до хорошей и остаются магнитными после закалки.

Распространенные марки мартенситных сталей и сталей дисперсионного твердения включают марки 410 и 420.

Группа сплавов Магнитный отклик Скорость упрочнения Коррозионная стойкость Закаливаемый Пластичность Устойчивость к высоким температурам Низкотемпературное сопротивление Свариваемость
Аустенитный Обычно нет Очень высокий Высокая по холодной работе Очень высокий Очень высокий Очень высокий Очень высокий
Дуплекс Есть Средний Очень высокий Средний Низкий Средний Высокая
Ферритный Есть Средний Средний Средний Высокая Низкий Низкий
Мартенситный Есть Средний Средний Закалка и отпуск Низкий Низкий Низкий Низкий
Закалка с осадками Есть Средний Средний Возраст твердого Средний Низкий Низкий Высокая

Последние мысли

Нержавеющая сталь предлагает широкий спектр применений, от декоративных конструкций до тяжелых промышленных условий.Понимание уникальных характеристик различных сплавов нержавеющей стали необходимо не только для обеспечения долговечности и безопасности, но и для оптимизации затрат.



Более 40 лет Unified Alloys с гордостью обслуживает Канаду в различных отраслях промышленности. Наша цепочка поставок и опыт помогут обеспечить успех вашего следующего проекта — от листовой и прутковой продукции до обработки и изготовления. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности.

.

Нержавеющая сталь

В металлургии нержавеющая сталь , также известная как нержавеющая сталь или нержавеющая сталь от французского « inoxydable », определяется как стальной сплав с минимальным содержанием 10,5 [1] или 11 % содержания хрома по массе. [2]

Нержавеющая сталь не оставляет пятен, коррозии или ржавчины так же легко, как обычная сталь, но она не является стойкой к пятнам. [3] Его также называют коррозионно-стойкой сталью или CRES , если тип и марка сплава не указаны, особенно в авиационной промышленности.Существуют различные марки и поверхности нержавеющей стали, соответствующие условиям окружающей среды, которым должен подвергаться сплав. Нержавеющая сталь используется там, где требуются как свойства стали, так и устойчивость к коррозии.

Нержавеющая сталь отличается от углеродистой стали количеством присутствующего хрома. Незащищенная углеродистая сталь легко ржавеет под воздействием воздуха и влаги. Эта пленка оксида железа (ржавчина) активна и ускоряет коррозию, образуя больше оксида железа. Нержавеющие стали содержат достаточное количество хрома для образования пассивной пленки оксида хрома, которая предотвращает дальнейшую поверхностную коррозию и предотвращает распространение коррозии на внутреннюю структуру металла. [4]

Пассивация происходит только в том случае, если доля хрома достаточно высока.

История

Объявление, появившееся в газете «Нью-Йорк Таймс » за 1915 года, о разработке нержавеющей стали. [5]

Несколько артефактов из коррозионно-стойкого железа сохранились с древних времен. Известным примером является Железный столб Дели, возведенный по приказу Кумара Гупта I около 400 г. н.э., однако, в отличие от нержавеющей стали, эти артефакты обязаны своей долговечностью не хрому, а высокому содержанию фосфора, которое вкупе с благоприятными местными погодными условиями , способствует образованию прочного защитного пассивирующего слоя из оксидов и фосфатов железа, а не незащищенного слоя ржавчины с трещинами, который образуется на большинстве металлических изделий.

Коррозионная стойкость железо-хромовых сплавов была впервые признана в 1821 году французским металлургом Пьером Бертье, который отметил их устойчивость к воздействию некоторых кислот и предложил использовать их в столовых приборах. Металлурги 19-го века были неспособны произвести комбинацию низкоуглеродистого и высокохромистого, которая есть в большинстве современных нержавеющих сталей, а сплавы с высоким содержанием хрома, которые они могли производить, были слишком хрупкими, чтобы их можно было использовать на практике.

В конце 1890-х годов Ханс Гольдшмидт из Германии разработал алюминотермический (термитный) процесс производства безуглеродистого хрома.Между 1904 и 1911 годами несколько исследователей, в частности Леон Гийе из Франции, подготовили сплавы, которые сегодня считаются нержавеющей сталью.

Фридрих Крупп Germaniawerft построил 366-тонную парусную яхту Germania с корпусом из хромоникелевой стали в Германии в 1908 году. [6] В 1911 году Филип Моннарц сообщил о взаимосвязи между содержанием хрома и коррозионной стойкостью. 17 октября 1912 года инженеры Krupp Бенно Штраус и Эдуард Маурер запатентовали аустенитную нержавеющую сталь как ThyssenKrupp Nirosta. [7]

Подобные разработки происходили одновременно в Соединенных Штатах, где Кристиан Данцизен и Фредерик Беккет производили промышленную ферритную нержавеющую сталь. В 1912 году Элвуд Хейнс подал заявку на патент США на сплав мартенситной нержавеющей стали, который был выдан только в 1919 году. [8]

В том же 1912 году Гарри Брирли из исследовательской лаборатории Браун-Ферт в Шеффилде, Англия, в поисках коррозионно-стойкого сплава для оружейных стволов, обнаружил и впоследствии промышленно применил сплав мартенситной нержавеющей стали.Об открытии было объявлено два года спустя в статье в газете The New York Times , опубликованной в январе 1915 года. [5] Металл позже продавался под маркой Staybrite фирмой Firth Vickers в Англии и использовался для нового навеса у входа в отель Savoy в Лондоне в 1929 году. [9]

Брирли подал заявку на патент США в 1915 году и обнаружил, что Хейнс уже зарегистрировал патент. Брирли и Хейнс объединили свои средства и с группой инвесторов создали American Stainless Steel Corporation со штаб-квартирой в Питтсбурге, штат Пенсильвания. [10] Изначально нержавеющая сталь продавалась в США под разными торговыми марками, такими как «Allegheny metal» и «Nirosta steel». В 1929 году, до начала Великой депрессии, в США было произведено и продано более 25 000 тонн нержавеющей стали. [11]

Недвижимость

Высокая стойкость к окислению на воздухе при температуре окружающей среды обычно достигается при добавлении не менее 13% (по массе) хрома, а до 26% используется в суровых условиях. [12] Под воздействием кислорода хром образует пассивирующий слой оксида хрома (III) (Cr 2 O 3 ).Слой слишком тонкий, чтобы его можно было увидеть, и металл остается блестящим. Слой непроницаем для воды и воздуха, защищая находящийся под ним металл. Кроме того, этот слой быстро восстанавливается при появлении царапин на поверхности. Это явление называется пассивацией и наблюдается в других металлах, таких как алюминий и титан. На коррозионную стойкость может отрицательно повлиять использование компонента в бескислородной среде, типичный пример — подводные килевые болты, закопанные в древесине.

Когда детали из нержавеющей стали, такие как гайки и болты, прижимаются друг к другу, оксидный слой может соскребаться, что приводит к свариванию деталей.В разобранном виде сварной материал может быть порванным и изъеденным, что называется истиранием. Этого разрушительного истирания лучше всего избежать, используя разные материалы для деталей, соединенных вместе, например, бронзу и нержавеющую сталь, или даже различные типы нержавеющих сталей (мартенситные по сравнению с аустенитными), когда износ металла по металлу является проблемой. Нитроновые сплавы снижают склонность к истиранию за счет селективного легирования марганцем и азотом. Кроме того, резьбовые соединения можно смазывать для предотвращения истирания.

Приложения

Башня Крайслер-билдинг в Нью-Йорке облицована нержавеющей сталью типа 302. [13]

Устойчивость нержавеющей стали к коррозии и пятнам, низкие эксплуатационные расходы и знакомый блеск делают ее идеальным материалом для многих областей применения. Существует более 150 марок нержавеющей стали, из которых пятнадцать используются наиболее часто. Из сплава измельчают в рулоны, листы, пластины, прутки, проволоку и трубки для использования в кухонной посуде, столовых приборах, скобяных изделиях, хирургических инструментах, основных приборах, промышленном оборудовании (например, на сахарных заводах), а также в качестве конструкции для автомобилей и авиакосмической промышленности. сплав и строительный материал в больших зданиях.Резервуары для хранения и цистерны, используемые для перевозки апельсинового сока и других пищевых продуктов, часто изготавливаются из нержавеющей стали из-за ее коррозионной стойкости и антибактериальных свойств. Это также влияет на его использование на коммерческих кухнях и предприятиях пищевой промышленности, так как его можно очищать паром и стерилизовать, и он не требует окраски или другой обработки поверхности.

Нержавеющая сталь используется для изготовления ювелирных изделий и часов, при этом сталь 316L обычно используется для таких применений. Его может обработать любой ювелир, он не окисляется и не почернеет.

В состав некоторых видов огнестрельного оружия входят компоненты из нержавеющей стали в качестве альтернативы вороненой или паркерной стали. Некоторые модели пистолетов, такие как Smith & Wesson Model 60 и Colt M1911, могут быть полностью изготовлены из нержавеющей стали. Это дает глянцевую поверхность, похожую на никелированную. В отличие от металлизации, покрытие не подвержено отслаиванию, отслаиванию, истиранию от трения (как при многократном снятии с кобуры) или ржавчине при появлении царапин.

Некоторые производители автомобилей используют нержавеющую сталь в качестве декоративных элементов в своих автомобилях.

Архитектурный

Нержавеющая сталь используется для строительства зданий как по практическим, так и по эстетическим причинам. Нержавеющая сталь была в моде в период ар-деко. Самый известный пример этого — верхняя часть Крайслер-билдинг (на фото). В некоторых закусочных и ресторанах быстрого питания используются большие декоративные панели и нержавеющая фурнитура и мебель. Благодаря прочности материала многие из этих построек сохраняют свой первоначальный вид.

Ковка нержавеющей стали в последние годы привела к новому подходу к архитектурному кузнечному делу.

Нержавеющая сталь марки 316 используется во внешней отделке башен-близнецов Петронас и здания Цзинь Мао, двух самых высоких небоскребов в мире. [14]

Здание парламента Австралии в Канберре имеет флагшток из нержавеющей стали весом более 220 тонн (200 метрических тонн).

Здание аэрации компостного завода в Эдмонтоне, размером с 14 хоккейных площадок, является самым большим зданием из нержавеющей стали в Северной Америке.

Мосты

  • Мост Minorca Road Bridge (Испания) — первый автомобильный мост из нержавеющей стали.
  • Пешеходный мост Сан-Фрутос (Каталония, Испания), арочный пешеходный мост.
  • Мост Падре Аррупе (Бильбао, Испания) соединяет музей Гуггенхайма с университетом Деусто. [15]

Памятники и скульптуры

  • Unisphere, построенный в качестве тематического символа Всемирной выставки 1964-5 годов в Нью-Йорке, является крупнейшим в мире сооружением в форме шара.
  • Арка Gateway (на фото) полностью облицована нержавеющей сталью: 886 тонн (804 метрических тонны) 0.Пластина 25 дюймов (6,4 мм), отделка №3, нержавеющая сталь марки 304. [16]
  • Мемориал ВВС США имеет структурную оболочку из аустенитной нержавеющей стали.
  • Атомиум в Брюсселе, Бельгия, был отремонтирован с облицовкой из нержавеющей стали в ходе ремонта, завершенного в 2006 году; Ранее сферы и трубы конструкции были облицованы алюминием.
  • Скульптура Cloud Gate, созданная Анишем Капуром, Чикаго, США
  • Памятник Сибелиусу в Хельсинки, Финляндия, полностью сделан из труб из нержавеющей стали.

Прочее

Переработка и повторное использование

Нержавеющая сталь на 100% пригодна для вторичной переработки. Среднестатистический объект из нержавеющей стали состоит примерно на 60% из переработанного материала, из которых примерно 40% приходится на продукцию с истекшим сроком службы, а около 60% — на производственные процессы. [17] Согласно отчету International Resource Panel «Запасы металла в обществе», запасы нержавеющей стали, используемые в обществе, на душу населения составляют 80–180 кг в более развитых странах и 15 кг в менее развитых странах.

Существует вторичный рынок, на котором перерабатывается используемый лом для многих рынков нержавеющей стали. В основном это рулон, лист и заготовки. Этот материал покупается по цене ниже базовой и продается штамповщикам коммерческого качества и производителям листового металла. На материале могут быть царапины, ямки и вмятины, но он изготовлен в соответствии с текущими техническими условиями.

Виды нержавеющей стали

Существуют разные типы нержавеющих сталей: например, при добавлении никеля стабилизируется аустенитная структура железа.Такая кристаллическая структура делает такие стали практически немагнитными и менее хрупкими при низких температурах. Для большей твердости и прочности добавляется больше углерода. При надлежащей термообработке эти стали используются для изготовления таких вещей, как бритвенные лезвия, столовые приборы и инструменты.

Значительные количества марганца были использованы во многих составах нержавеющей стали. Марганец сохраняет аустенитную структуру стали, как и никель, но с меньшими затратами.

Нержавеющие стали также классифицируются по кристаллической структуре:

  • Аустенитная нержавеющая сталь серии или 300 составляет более 70% от общего объема производства нержавеющей стали.Они содержат максимум 0,15% углерода, минимум 16% хрома и достаточное количество никеля и / или марганца для сохранения аустенитной структуры при всех температурах от криогенной области до точки плавления сплава. Типичный состав из 18% хрома и 10% никеля, широко известный как нержавеющая сталь 18/10 , часто используется в столовых приборах. Также доступны 18/0 и 18/8 . Супераустенитные нержавеющие стали, такие как сплав AL-6XN и 254SMO, проявляют большую стойкость к хлоридной питтинговой и щелевой коррозии из-за высокого содержания молибдена (> 6%) и добавок азота, а более высокое содержание никеля обеспечивает лучшую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением по сравнению с 300-я серия.Более высокое содержание сплава в супераустенитных сталях делает их более дорогими. Другие стали могут предложить аналогичные характеристики при более низкой стоимости и предпочтительны в определенных областях применения. [необходима ссылка ] Низкоуглеродистые версии, например 316L или 304L, используются для предотвращения проблем с коррозией, вызванных сваркой. Класс 316LVM предпочтителен там, где требуется биосовместимость (например, имплантаты тела и пирсинг). [18] «L» означает, что содержание углерода в сплаве ниже 0.03%, что снижает эффект сенсибилизации (выделение карбидов хрома на границах зерен), вызванный высокими температурами при сварке.
  • Ферритная нержавеющая сталь обычно имеет лучшие технические характеристики, чем аустенитные марки, но имеет пониженную коррозионную стойкость из-за более низкого содержания хрома и никеля. Кроме того, они обычно дешевле. Они содержат от 10,5% до 27% хрома и очень мало никеля, если таковой имеется, но некоторые типы могут содержать свинец.Большинство композиций включают молибден; некоторые из алюминия или титана. Обычные ферритные марки включают 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo и 29Cr-4Mo-2Ni. Эти сплавы могут ухудшаться из-за присутствия σ-хрома, интерметаллической фазы, которая может выделяться при сварке.
  • Мартенситная нержавеющая сталь не так устойчива к коррозии, как два других класса, но чрезвычайно прочна и вязка, а также хорошо поддается механической обработке и может быть упрочнена термической обработкой. Мартенситная нержавеющая сталь содержит хром (12–14%), молибден (0.2–1%), никель (менее 2%) и углерод (около 0,1–1%) (что придает ему большую твердость, но делает материал немного более хрупким). Он закален и магнит.
  • Дисперсионно-твердеющая мартенситная нержавеющая сталь имеет коррозионную стойкость, сравнимую с аустенитными разновидностями, но может быть дисперсионно упрочнена до даже более высокой прочности, чем другие мартенситные марки. Самый распространенный, 17-4PH, использует около 17% хрома и 4% никеля. Lockheed-Martin Joint Strike Fighter является первым самолетом, в планере которого используется упрочняемая атмосферными осадками нержавеющая сталь Carpenter Custom 465.
  • Нержавеющая сталь Duplex имеет смешанную микроструктуру, состоящую из аустенита и феррита, при этом обычно целью является получение смеси 50/50, хотя в промышленных сплавах это соотношение может составлять 40/60. Дуплексные нержавеющие стали имеют примерно вдвое большую прочность по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, а также улучшенную стойкость к локальной коррозии, особенно к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Для них характерно высокое содержание хрома (19–32%) и молибдена (до 5%) и более низкое содержание никеля, чем в аустенитных нержавеющих сталях.Дуплексные марки разделены на группы в зависимости от содержания в них сплава и коррозионной стойкости. Lean Duplex относится к таким маркам, как UNS S32101 (LDX 2101), S32304 и S32003. Стандартный дуплекс на 22% состоит из хрома, из которых наиболее широко используется UNS S31803 / S32205, известный как 2205. Супердуплекс по определению представляет собой дуплексную нержавеющую сталь с эквивалентом точечной коррозии (PRE)> 40, где PRE =% Cr + 3,3x (% Mo + 0,5x% W) + 16x% N. Обычно супердуплексные марки содержат 25% хрома или более, и некоторые распространенные примеры — S32760 (Zeron 100), S32750 (2507) и S32550 (ферралий), хотя не все марки феррала являются супердуплексными.Гипердуплекс относится к классам дуплексной печати с PRE> 48, и на данный момент на рынке доступны только UNS S32707 и S33207. Свойства дуплексных нержавеющих сталей достигаются при более низком общем содержании легирующих элементов, чем у супер-аустенитных сталей с аналогичными характеристиками, что делает их использование экономически эффективным для многих областей применения.

Сравнение стандартизированных сталей

Стандарт EN

Сталь № k.h.s DIN

стандарт EN

Наименование стали

Марка SAE UNS
440A S44002
1.4112 X90CrMoV18 440B S44003
1,4125 440C S44004
440F S44020
1.4016 X6Cr17 430 S43000
1.4408 G-X 6 CrNiMo 18-10 316
1.4512 X6CrTi12 409 S40900
410 S41000
1.4310 X10CrNi18-8 301 S30100
1.4318 X2CrNiN18-7 301LN НЕТ
1.4307 X2CrNi18-9 304L S30403
1.4306 X2CrNi19-11 304L S30403
1.4311 X2CrNiN18-10 304LN S30453
1.4301 X5CrNi18-10 304 S30400
1.4948 X6CrNi18-11 304H S30409
1.4303 X5CrNi18-12 305 S30500
X5CrNi30-9 312
1.4541 X6CrNiTi18-10 321 S32100
1.4878 X12CrNiTi18-9 321H S32109
1.4404 X2CrNiMo17-12-2 316L S31603
1.4401 X5CrNiMo17-12-2 316 S31600
1.4406 X2CrNiMoN17-12-2 316LN S31653
1.4432 X2CrNiMo17-12-3 316L S31603
1.4435 X2CrNiMo18-14-3 316L S31603
1.4436 X3CrNiMo17-13-3 316 S31600
1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 316Ti S31635
1.4429 X2CrNiMoN17-13-3 316LN S31653
1.4438 X2CrNiMo18-15-4 317L S31703
1,4362 X2CrNi23-4 2304 S32304
1.4462 X2CrNiMoN22-5-3 2205 S31803 / S32205
1.4539 X1NiCrMoCu25-20-5 904L N08904
1.4529 X1NiCrMoCuN25-20-7 1925hMo / 6MO N08926
1.4547 X1CrNiMoCuN20-18-7 254СМО S31254

Нержавеющая сталь марки

Существует ряд различных систем классификации нержавеющих и других сталей.В статье о марках стали US SAE подробно описано большое количество марок с их свойствами.

Нержавеющая сталь в 3D-печати

Некоторые поставщики 3D-печати разработали запатентованные смеси для спекания нержавеющей стали [19] для использования в быстром прототипировании. Доступные в настоящее время марки существенно не различаются по своим свойствам. [20]

Отделка из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь 316L, неполированная, фрезерная. Основная статья: Матовый металл

Стандартные финишные покрытия для плоского проката из нержавеющей стали можно наносить непосредственно с помощью валков или механических абразивов.Сталь сначала прокатывается до нужного размера и толщины, а затем отжигается для изменения свойств конечного материала. Любое окисление, образующееся на поверхности (прокатная окалина), удаляется травлением, и на поверхности создается пассивирующий слой. Затем можно нанести окончательную отделку для достижения желаемого эстетического вида.

  • № 0: Горячекатаный, отожженный, толстый лист
  • № 1: Горячекатаный, отожженный и пассивированный
  • № 2D: Холоднокатаный, отожженный, травленый и пассивированный
  • №2B: То же, что и выше, с дополнительными сквозными полированными роликами
  • № 2BA: Светлый отжиг (BA или 2R), как указано выше, затем светлый отжиг в бескислородных атмосферных условиях
  • № 3: Грубое абразивное покрытие наносится механическим способом
  • № 4: Матовая отделка
  • № 5: Сатинированная
  • No. 6: Матовый
  • № 7: Светоотражающая отделка
  • № 8: Зеркало
  • № 9: Обработка бисером
  • № 10: Термоокрашенный широкий спектр электрополированных и термически окрашенных поверхностей

См. Также

Список литературы

  1. ^ «Семейство нержавеющей стали». Данные о свойствах материала: сталь
  2. для 3D-печати

Внешние ссылки

.

есть ли способ узнать, что что-то из нержавеющей стали | HomeBrewTalk.com