Сталь — это сплав железа и углерода с добавлением некоторых химических элементов. Нержавеющие стали относятся к группе коррозиестойких, их объединяет процентное содержание хрома от 10,5 %.
Сталь — это сплав железа и углерода с добавлением некоторых химических элементов. Нержавеющие стали относятся к группе коррозиестойких, их объединяет процентное содержание хрома от 10,5 %. Особенности использования и механические свойства этих сортов стали определяют также и другие легирующие элементы, присутствующие в их составе: ниобий, молибден, титан, никель и другие.
Повышение спроса на нержавеющие стали обусловлено их превосходными эксплуатационными качествами:
- отличная свариваемость;
- устойчивость к коррозии;
- высокая прочность;
- лёгкость холодной формовки.
Классификация сортов стали по микроструктуре
Сорта стали выделяются на основе микроструктуры и подразделяются на:
- Мартенситные — магнитные, содержат низкий уровень углерода и примерно 12 % хрома. Применяются в машиностроении, производстве режущих материалов и столовых приборов.
- Жаропрочные — содержат около 17 % хрома с добавками ниобия, меди и никеля. Обладают высоким сопротивлением старению, применяются в космических компонентах, шпинделях клапанов и шахтных насосах.
- Ферритные — магнитные, с содержанием хрома 13–17 % и низким содержанием углерода.
- Аустенитные — немагнитные, содержат никель в дополнение к хрому, что повышает устойчивость к коррозии.
- Дуплексные — имеют смешанную ферритно-аустенитную структуру. Содержание никеля составляет 4,5–8 %, хрома — 18–28 %. Используются в средах с высоким содержанием хлоридов.
Способы производства стали
На данный момент существует три наиболее распространённых способа производства нержавеющей стали:
- Кислородно-конвертерный метод — самый популярный и универсальный. Чугун в конвертере продувают чистым кислородом без использования топлива. Происходит окисление, выделяется тепло, повышается температура металла и снижается концентрация примесей.
- Электросталеплавильный метод — применяется для получения высококачественной нержавеющей стали. Использует электроэнергию, преобразуемую в тепловую.
- Мартеновский способ — используется для производства специальных сортов. Сплав нагревается в отражательной печи с помощью тепла от регенераторов.
Химический состав и свойства
Разные сорта нержавеющей стали имеют различное процентное соотношение элементов. Примерная концентрация элементов в углеродистой стали:
- S — до 0,06 %
- Fe — до 99,0 %
- C — 0,05–2,0 %
- Mn — 0,3–0,8 %
- P — до 0,07 %
- Si — 0,15–0,35 %
Легированные сорта подразделяются по количеству добавок:
- Высоколегированные — более 10 % добавлений;
- Среднелегированные — 2,5–10 % добавлений;
- Низколегированные — менее 2,5 % добавлений.
Сферы применения нержавеющей стали
Различные сорта нержавеющей стали активно применяются во многих отраслях — от точной механики и электроники до высокоточного машиностроения. Наиболее распространённые области применения:
- Электроэнергетика
- Пищевая промышленность
- Целлюлозно-бумажная промышленность
- Домашнее хозяйство
- Нефтеперерабатывающая и химическая промышленность
- Машиностроение
- Архитектура и строительство
- Охрана окружающей среды