18 Легуючих Елементів Нержавіючої Сталі

Легуючі елементи
18 Легуючих Елементів Нержавіючої Сталі: Повний Довідник | Характеристики та Застосування

18 Легуючих Елементів Нержавіючої Сталі: Розширений Довідник

Вступ до легуючих елементів нержавіючої сталі

Сучасна нержавіюча сталь є складним сплавом, де кожен із 18 легуючих елементів відіграє унікальну роль у формуванні властивостей матеріалу. Розуміння ролі кожного елемента критично важливе для правильного вибору марки сталі залежно від умов експлуатації.

Базові елементи

Залізо (Fe)

Вміст: Основа сплаву (>50%)

  • Основа кристалічної структури
  • Визначає базові механічні властивості
  • Впливає на магнітні характеристики

Приклади марок:

  • AISI: 304, 316, 430
  • ГОСТ: 08Х18Н10, 12Х18Н10Т

Вуглець (C)

Вміст: 0,02-1,2%

  • Підвищує міцність і твердість
  • Впливає на корозійну стійкість
  • Визначає зварюваність

Приклади марок:

  • AISI: 440C, 420, 1095
  • ГОСТ: 30Х13, 50Х13

Основні легуючі елементи

Хром (Cr)

Вміст: 10,5-30%

  • Забезпечує корозійну стійкість
  • Формує захисну оксидну плівку
  • Підвищує жаростійкість

Приклади марок:

  • AISI: 304, 316Ti, 430
  • ГОСТ: 08Х18Н10, 12Х17

Нікель (Ni)

Вміст: 8-22%

  • Стабілізує аустенітну структуру
  • Покращує пластичність та в'язкість
  • Підвищує корозійну стійкість

Приклади марок:

  • AISI: 304, 316Ti, 310S
  • ГОСТ: 08Х18Н10, 10Х17Н13М2Т

Молібден (Mo)

Вміст: 2-3%

  • Підвищує стійкість до пітингової корозії
  • Покращує жароміцність
  • Збільшує міцність при високих температурах

Приклади марок:

  • AISI: 316Ti, 316, 444
  • ГОСТ: 10Х17Н13М2Т, 03Х17Н14М3

Додаткові елементи

Марганець (Mn)

Вміст: до 2%

  • Покращує механічні властивості
  • Сприяє розкисленню сталі
  • Підвищує прогартовуваність

Приклади марок:

  • AISI: 201, 202, 205
  • ГОСТ: 12Х15Г9НД, 10Х14Г14Н4Т

Кремній (Si)

Вміст: до 1,5%

  • Підвищує міцність
  • Покращує стійкість до окислення
  • Сприяє розкисленню

Приклади марок:

  • AISI: 302Si, 314, 309
  • ГОСТ: 20Х25Н20С2, 20Х20Н14С2

Титан (Ti)

Вміст: до 0,5%

  • Запобігає міжкристалітній корозії
  • Стабілізує структуру
  • Покращує зварюваність

Приклади марок:

  • AISI: 321, 316Ti, 347
  • ГОСТ: 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т

Вольфрам (W)

Вміст: до 2%

  • Підвищує жароміцність
  • Збільшує твердість
  • Покращує зносостійкість

Приклади марок:

  • AISI: T1, M2, H13
  • ГОСТ: Р6М5, Х12МФ

Ванадій (V)

Вміст: до 0,5%

  • Підвищує міцність
  • Покращує зносостійкість
  • Сприяє термостійкості

Приклади марок:

  • AISI: F1, H13, M2
  • ГОСТ: Х12Ф1, Р6М5Ф3

Мікролегуючі елементи

Мідь (Cu)

Вміст: до 3%

  • Покращує корозійну стійкість
  • Підвищує стійкість до вологого середовища
  • Покращує оброблюваність

Приклади марок:

  • AISI: 204Cu, 304Cu, 316Cu
  • ГОСТ: 12Х15Г9НД, 08Х22Н6Т

Фосфор (P)

Вміст: до 0,1%

  • Підвищує міцність
  • Покращує оброблюваність
  • Може знижувати пластичність

Приклади марок:

  • AISI: 303, 416, 420F
  • ГОСТ: 20Х13, 40Х13

Азот (N)

Вміст: до 0,2%

  • Підвищує міцність
  • Покращує корозійну стійкість
  • Стабілізує аустеніт

Приклади марок:

  • AISI: 201LN, 304LN, 316LN
  • ГОСТ: 03Х17Н14М3, 10Х22Н4М2

Сірка (S)

Вміст: до 0,3%

  • Покращує оброблюваність
  • Може знижувати корозійну стійкість
  • Впливає на механічні властивості

Приклади марок:

  • AISI: 303, 416, 430F
  • ГОСТ: 20Х13, 40Х13

Ніобій (Nb)

Вміст: до 0,1%

  • Стабілізує структуру
  • Запобігає міжкристалітній корозії
  • Покращує зварюваність

Приклади марок:

  • AISI: 347, 441, 904L
  • ГОСТ: 12Х18Н12Б, 08Х18Н12Б

Спеціальні елементи

Кобальт (Co)

Вміст: до 9%

  • Підвищує жароміцність
  • Збільшує міцність при високих температурах
  • Покращує магнітні властивості

Приклади марок:

  • AISI: S42670, S30415
  • ГОСТ: 40Х15Н7Г7Ф2МС

Алюміній (Al)

Вміст: до 1%

  • Підвищує жаростійкість
  • Покращує корозійну стійкість
  • Сприяє подрібненню зерна

Приклади марок:

  • AISI: 406, 409
  • ГОСТ: 15Х25Т

Бор (B)

Вміст: до 0,003%

  • Підвищує прогартовуваність
  • Покращує механічні властивості
  • Впливає на структуру границь зерен

Приклади марок:

  • AISI: 51B60, 50B46
  • ГОСТ: 20Х2Н4ФБ

Таблиця відповідності AISI-ГОСТ

AISI ГОСТ Основні легуючі елементи Типове застосування
304 08Х18Н10 18% Cr, 10% Ni Універсальне застосування
316 03Х17Н14М3 17% Cr, 14% Ni, 3% Mo Хімічна промисловість
321 12Х18Н10Т 18% Cr, 10% Ni, Ti Високотемпературне застосування
430 12Х17 17% Cr Побутова техніка
904L 06ХН28МДТ 20% Cr, 25% Ni, Mo, Cu Особливо агресивні середовища

Промислове застосування

Галузь Рекомендовані марки Ключові елементи Особливості застосування
Харчова промисловість AISI 304, 316 Cr, Ni, Mo Гігієнічність, стійкість до харчових кислот
Хімічна промисловість AISI 316Ti, 904L Cr, Ni, Mo, Ti Стійкість до агресивних середовищ
Морське середовище AISI 316, 904L Cr, Ni, Mo, Cu Стійкість до хлоридів
Високотемпературне застосування AISI 321, 309, 310 Cr, Ni, Ti Жароміцність до 800°C
Кріогенна техніка AISI 304L, 316L Cr, Ni, Mo Робота при низьких температурах