18 Легуючих Елементів Нержавіючої Сталі: Розширений Довідник
Зміст
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 |