Аустенітна нержавіюча сталь ➤ Купити в Україні

Аустенітні нержавіючі сталі
Аустенітна нержавіюча сталь ➤ Купити в Україні

Аустенітна нержавіюча сталь: характеристики та ціни

1. Загальна характеристика аустенітних сталей

Структурні особливості ✓ Кристалічна решітка: ГЦК
✓ Структура: аустеніт
✓ Немагнітність у загартованому стані
✓ Висока пластичність
✓ Схильність до наклепу
Основні переваги ✓ Висока корозійна стійкість
✓ Добра пластичність
✓ Відмінна зварюваність
✓ Висока в'язкість при низьких температурах
✓ Жаростійкість
Обмеження ✓ Схильність до МКК
✓ Складність механічної обробки
✓ Висока вартість
✓ Чутливість до хлоридів

2. Класифікація та маркування

Група сталей Основні елементи Типові представники Особливості
Хром-нікелеві (300 серія) Cr: 17-25%
Ni: 8-20%
304, 316, 321 Базові марки загального застосування
Хром-марганцеві (200 серія) Cr: 16-18%
Mn: 5-10%
Ni: 4-6%
201, 202, 205 Економнолеговані
Високолеговані Cr: >20%
Ni: >20%
310, 254 SMO Особливо агресивні середовища

2.1 Система маркування

ДСТУ/ГОСТ Розшифрування маркування:
- Перші цифри - вміст вуглецю (сотні %)
- Х - наявність хрому
- Цифри після Х - вміст хрому (%)
- Н - наявність нікелю
- Цифри після Н - вміст нікелю (%)
- Додаткові літери - інші елементи
AISI Система нумерації:
- 200 серія: Cr-Mn-Ni сталі
- 300 серія: Cr-Ni сталі
- Літери L - низький вуглець
- Ti або Nb - стабілізація
EN/DIN Система 1.4XXX:
- 1.4301 (304)
- 1.4401 (316)
- 1.4541 (321)

3. Стандартні хром-нікелеві сталі

3.1 - Сталь 08Х18Н10 (AISI 304)

Закордонні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4301
✓ JIS: SUS304
✓ UNS: S30400
✓ BS: 304S31
Хімічний склад ✓ C: ≤0.08%
✓ Cr: 18-20%
✓ Ni: 8-10.5%
✓ Mn: ≤2%
✓ Si: ≤1%
✓ P: ≤0.045%
✓ S: ≤0.03%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: 510-700 МПа
✓ Межа текучості: ≥200 МПа
✓ Відносне подовження: ≥40%
✓ Твердість: ≤180 HB
✓ Ударна в'язкість: ≥100 Дж/см²
Застосування ✓ Харчова промисловість:
- Ємності та резервуари
- Теплообмінники
- Трубопроводи
✓ Хімічна промисловість:
- Реактори
- Ємнісне обладнання
✓ Будівництво:
- Фасадні системи
- Перила та огорожі

3.2 Сталь - 12Х18Н10Т (AISI 321)

Закордонні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4541
✓ JIS: SUS321
✓ UNS: S32100
✓ BS: 321S31
Хімічний склад ✓ C: ≤0.12%
✓ Cr: 17-19%
✓ Ni: 9-11%
✓ Ti: ≥5(C+N)%, але ≤0.7%
✓ Mn: ≤2%
✓ Si: ≤0.8%
✓ P: ≤0.035%
✓ S: ≤0.02%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: 530-730 МПа
✓ Межа текучості: ≥225 МПа
✓ Відносне подовження: ≥40%
✓ Твердість: ≤180 HB
✓ Ударна в'язкість: ≥100 Дж/см²
✓ Жароміцність: до 600°C
Особливості ✓ Стабілізована титаном
✓ Стійка до МКК
✓ Висока жароміцність
✓ Відмінна зварюваність
✓ Добра корозійна стійкість
Застосування ✓ Високотемпературне обладнання:
- Теплообмінники
- Вихлопні системи
- Пічні конструкції
✓ Хімічна промисловість:
- Реактори
- Трубопроводи
✓ Харчове обладнання:
- Варильні котли
- Ферментатори

3.3 Сталь 10Х17Н13М2Т (AISI 316Ti)

Закордонні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4571
✓ JIS: SUS316Ti
✓ UNS: S31635
✓ BS: 320S31
Хімічний склад ✓ C: ≤0.10%
✓ Cr: 16-18%
✓ Ni: 12-14%
✓ Mo: 2-3%
✓ Ti: ≥5(C+N)%
✓ Mn: ≤2%
✓ Si: ≤0.8%
✓ P: ≤0.035%
✓ S: ≤0.02%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: 550-750 МПа
✓ Межа текучості: ≥240 МПа
✓ Відносне подовження: ≥40%
✓ Твердість: ≤180 HB
✓ Ударна в'язкість: ≥100 Дж/см²
✓ Максимальна робоча температура: 700°C
Корозійна стійкість ✓ Морська вода: відмінна
✓ Хлоридні середовища: висока
✓ Сірчана кислота: добра
✓ Фосфорна кислота: відмінна
✓ Органічні кислоти: висока

4. Хром-марганцеві сталі (AISI 200)

4.1- Сталь AISI 201 (12Х15Г9НД)

Закордонні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4372
✓ JIS: SUS201
✓ UNS: S20100
✓ GB: 1Cr17Mn6Ni5N
Хімічний склад ✓ C: ≤0.15%
✓ Cr: 16-18%
✓ Mn: 5.5-7.5%
✓ Ni: 3.5-5.5%
✓ N: 0.15-0.25%
✓ Cu: 1.5-2.0%
✓ Si: ≤1%
✓ P: ≤0.06%
✓ S: ≤0.03%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: 655-850 МПа
✓ Межа текучості: ≥310 МПа
✓ Відносне подовження: ≥40%
✓ Твердість: 180-220 HB
✓ Ударна в'язкість: ≥100 Дж/см²
Особливості ✓ Економічність:
- Знижений вміст нікелю
- Заміна нікелю марганцем
✓ Технологічність:
- Добра зварюваність
- Висока пластичність
- Схильність до наклепу
✓ Обмеження:
- Знижена корозійна стійкість
- Магнітні властивості після деформації
Застосування ✓ Побутова техніка:
- Кухонні мийки
- Побутові прилади
✓ Будівництво:
- Оздоблювальні матеріали
- Архітектурні елементи
✓ Транспорт:
- Елементи кузова
- Декоративне оздоблення

4.2 - Сталь AISI 202 (12Х17Г9АН4)

Хімічний склад ✓ C: ≤0.15%
✓ Cr: 17-19%
✓ Mn: 7.5-10%
✓ Ni: 4-6%
✓ N: 0.15-0.25%
✓ Si: ≤0.75%
✓ P: ≤0.06%
✓ S: ≤0.03%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: 620-840 МПа
✓ Межа текучості: ≥275 МПа
✓ Відносне подовження: ≥40%
✓ Твердість: 160-200 HB
✓ Коефіцієнт зміцнення при наклепі: високий
Технологічні характеристики ✓ Зварюваність:
- Добра для всіх методів
- Потребує захисту шва
- Схильність до утворення гарячих тріщин
✓ Оброблюваність:
- Задовільна
- Потребує знижених швидкостей
- Високе зношування інструменту

5. Спеціальні високолеговані сталі

5.1 - 254 SMO (UNS S31254)

Закордонні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4547
✓ Sandvik: 254 SMO
✓ Outokumpu: 254 SMO
✓ VDM: Cronifer 1925 hMo
Хімічний склад ✓ C: ≤0.02%
✓ Cr: 19.5-20.5%
✓ Ni: 17.5-18.5%
✓ Mo: 6.0-6.5%
✓ N: 0.18-0.22%
✓ Cu: 0.5-1.0%
✓ Si: ≤0.8%
✓ Mn: ≤1.0%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: ≥650 МПа
✓ Межа текучості: ≥300 МПа
✓ Відносне подовження: ≥35%
✓ Твердість: ≤225 HB
✓ PRE (індекс пітингостійкості): >40
Особливості ✓ Надвисока корозійна стійкість:
- У хлоридних середовищах
- У морській воді
- У кислих середовищах
✓ Технологічність:
- Відмінна зварюваність
- Добра оброблюваність
- Висока пластичність
Застосування ✓ Морська індустрія:
- Обладнання для опріснення
- Морські платформи
- Суднові системи
✓ Хімічна промисловість:
- Реактори для хлоридних середовищ
- Теплообмінники
- Трубопроводи агресивних середовищ
✓ Целюлозно-паперова промисловість:
- Варильні котли
- Відбілювальні установки

5.2 - 904L (ХН904Л)

Міжнародні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4539
✓ UNS: N08904
✓ BS: 904S13
✓ JIS: NCF904
Хімічний склад ✓ C: ≤0.02%
✓ Cr: 19-21%
✓ Ni: 24-26%
✓ Mo: 4.0-4.8%
✓ Cu: 1.2-2.0%
✓ Mn: ≤2.0%
✓ Si: ≤0.7%
✓ P: ≤0.030%
✓ S: ≤0.010%
Механічні властивості ✓ Межа міцності: 530-730 МПа
✓ Межа текучості: ≥220 МПа
✓ Відносне подовження: ≥35%
✓ Твердість: ≤190 HB
✓ Ударна в'язкість: ≥100 Дж/см²
✓ Максимальна робоча температура: 400°C

6. Жароміцні аустенітні сталі

6.1 - 20Х23Н18 (аналог AISI 310)

Закордонні аналоги ✓ EN/DIN: 1.4845
✓ UNS: S31000
✓ JIS: SUH310
✓ BS: 310S31
Хімічний склад ✓ C: 0.16-0.25%
✓ Cr: 22-25%
✓ Ni: 17-20%
✓ Si: ≤1.5%
✓ Mn: ≤2.0%
✓ P: ≤0.035%
✓ S: ≤0.020%
Механічні властивості ✓ При кімнатній температурі:
- Межа міцності: ≥550 МПа
- Межа текучості: ≥250 МПа
- Відносне подовження: ≥35%
✓ При 800°C:
- Межа тривалої міцності: 100 МПа
- Повзучість: ≤1% за 10000 годин
✓ Максимальна робоча температура: 1150°C
Жаростійкість ✓ Окалиностійкість:
- До 1100°C у повітряному середовищі
- До 1000°C в агресивних газах
✓ Стійкість до циклічних навантажень:
- Термоциклування: відмінна
- Термовтома: висока
Застосування ✓ Високотемпературне обладнання:
- Пічні конвеєри
- Термічні печі
- Деталі пальників
✓ Нафтохімія:
- Реакційні камери
- Каталітичні установки
✓ Енергетика:
- Елементи котлів
- Теплообмінники

6.2 - 12Х25Н16Г7АР

Хімічний склад ✓ C: ≤0.12%
✓ Cr: 24-27%
✓ Ni: 15-17%
✓ Mn: 6-8%
✓ N: 0.15-0.25%
✓ B: 0.001-0.005%
✓ Si: ≤0.8%
✓ P: ≤0.035%
✓ S: ≤0.020%
Механічні властивості ✓ При 20°C:
- Межа міцності: ≥650 МПа
- Межа текучості: ≥350 МПа
- Відносне подовження: ≥40%
✓ При 900°C:
- Межа тривалої міцності: 80 МПа
- Тривала пластичність: ≥25%

7. Кріогенні сталі

7.1 - 03Х20Н16АГ6 (Кріогенна)

Хімічний склад ✓ C: ≤0.03%
✓ Cr: 19-21%
✓ Ni: 15-17%
✓ Mn: 5.5-7.0%
✓ N: 0.15-0.25%
✓ Si: ≤0.6%
✓ P: ≤0.030%
✓ S: ≤0.020%
Механічні властивості ✓ При +20°C:
- Межа міцності: ≥650 МПа
- Межа текучості: ≥350 МПа
- Відносне подовження: ≥45%
✓ При -196°C:
- Межа міцності: ≥1000 МПа
- Межа текучості: ≥600 МПа
- Відносне подовження: ≥30%
- Ударна в'язкість: ≥100 Дж/см²
Кріогенні властивості ✓ Температурний діапазон: +20°C до -269°C
✓ Стабільність аустеніту: повна
✓ Відсутність холодноламкості
✓ Висока в'язкість при кріогенних температурах
✓ Низький коефіцієнт теплового розширення
Застосування ✓ Кріогенна техніка:
- Резервуари СПГ
- Трубопроводи рідких газів
- Кріостати
✓ Космічна техніка:
- Паливні баки
- Системи охолодження
✓ Медичне обладнання:
- Кріосховища
- МРТ-установки
Технологічні особливості ✓ Зварювання:
- Усі види зварювання
- Без підігріву
- Стійкість швів до охрупчування
✓ Обробка:
- Добра деформованість
- Можливість складного штампування
- Задовільна оброблюваність різанням

7.2 - 07Х21Г7АН5 (Кріогенна азотовмісна)

Хімічний склад ✓ C: ≤0.07%
✓ Cr: 20-22%
✓ Ni: 4.5-5.5%
✓ Mn: 6.5-7.5%
✓ N: 0.20-0.30%
✓ Si: ≤0.6%
✓ P: ≤0.030%
✓ S: ≤0.020%
Механічні властивості ✓ При кімнатній температурі:
- Межа міцності: ≥700 МПа
- Межа текучості: ≥400 МПа
- Відносне подовження: ≥40%
✓ При -196°C:
- Межа міцності: ≥1200 МПа
- Межа текучості: ≥750 МПа
- Ударна в'язкість: ≥120 Дж/см²

8. Сталі підвищеної міцності

8.1 - 07Х16Н6 (Високоміцна)

Хімічний склад ✓ C: ≤0.07%
✓ Cr: 15-17%
✓ Ni: 5-7%
✓ Mn: ≤2.0%
✓ Si: ≤0.8%
✓ P: ≤0.030%
✓ S: ≤0.025%
Механічні властивості ✓ Після гартування та деформації:
- Межа міцності: 1300-1500 МПа
- Межа текучості: ≥1000 МПа
- Відносне подовження: ≥12%
- Твердість: 35-45 HRC
✓ Після старіння:
- Межа міцності: до 1800 МПа
- Межа текучості: ≥1500 МПа
Особливості зміцнення ✓ Деформаційне зміцнення:
- Ступінь деформації: 20-40%
- Температура деформації: 20°C
✓ Старіння:
- Температура: 400-500°C
- Час витримки: 1-3 години
✓ Механізми зміцнення:
- Мартенситне перетворення
- Дисперсійне твердіння
Застосування ✓ Високонавантажені деталі:
- Пружини
- Пружні елементи
- Кріпильні вироби
✓ Авіабудування:
- Деталі шасі
- Силові елементи
✓ Машинобудування:
- Вали
- Шпинделі

8.2 - 45Х14Н14В2М (Високоміцна жароміцна)

Хімічний склад ✓ C: 0.42-0.50%
✓ Cr: 13-15%
✓ Ni: 13-15%
✓ W: 2.0-2.5%
✓ Mo: 0.8-1.2%
✓ Mn: ≤0.6%
✓ Si: ≤0.6%
✓ P: ≤0.030%
✓ S: ≤0.020%
Механічні властивості ✓ При 20°C:
- Межа міцності: ≥1000 МПа
- Межа текучості: ≥800 МПа
- Відносне подовження: ≥12%
✓ При 600°C:
- Межа тривалої міцності: 400 МПа
- Повзучість: ≤1% за 1000 годин
✓ Максимальна робоча температура: 650°C
Технологічні властивості ✓ Термообробка:
- Гартування: 1100-1150°C
- Старіння: 600-650°C
✓ Оброблюваність:
- Складна механічна обробка
- Потребує спеціального інструменту
✓ Зварюваність:
- Обмежена
- Потребує підігріву

9. Порівняльні характеристики аустенітних нержавіючих сталей

9.1 Порівняння основних характеристик за групами

Група сталей Міцність (МПа) Корозійна стійкість Технологічність Вартість
Хром-нікелеві (300 серія) 520-720 Дуже добра Відмінна Середня
Хром-марганцеві (200 серія) 620-850 Добра Добра Низька
Спеціальні високолеговані 650-950 Відмінна Добра Дуже висока
Жароміцні 550-750 Дуже добра Середня Висока
Кріогенні 650-1200 Дуже добра Добра Висока
Підвищеної міцності 1000-1800 Добра Задовільна Висока

9.2 Порівняння експлуатаційних характеристик

Марка сталі Максимальна температура (°C) Мінімальна температура (°C) Стійкість до МКК Зварюваність
304/304L 800 -196 Середня/Висока Відмінна
316/316L 850 -196 Висока Відмінна
321 900 -196 Дуже висока Відмінна
310/310S 1150 -100 Висока Добра
03Х20Н16АГ6 600 -269 Дуже висока Відмінна
07Х16Н6 500 -60 Середня Задовільна

10. Рекомендації щодо вибору аустенітних нержавіючих сталей

10.1 Критерії вибору за умовами експлуатації

Умови експлуатації Рекомендовані марки Обґрунтування вибору Обмеження
Харчова промисловість 1. AISI 304/304L
2. AISI 316/316L
3. 08Х18Н10
✓ Висока гігієнічність
✓ Стійкість до харчових середовищ
✓ Легкість очищення
✓ Уникати хлорвмісних середовищ
✓ Контроль пітингової корозії
✓ Моніторинг температурних режимів
Хімічна промисловість 1. AISI 316L
2. 904L
3. 254 SMO
✓ Висока корозійна стійкість
✓ Стійкість до кислот
✓ Довговічність
✓ Висока вартість
✓ Складність обробки
✓ Спеціальні вимоги до зварювання
Кріогенна техніка 1. 03Х20Н16АГ6
2. 07Х21Г7АН5
3. 10Х14Г14Н4Т
✓ Робота при наднизьких температурах
✓ Висока в'язкість
✓ Відсутність холодноламкості
✓ Високі вимоги до чистоти
✓ Контроль термічних напружень
✓ Спеціальні технології зварювання
Високі температури 1. 20Х23Н18
2. AISI 310
3. 12Х25Н16Г7АР
✓ Жароміцність
✓ Жаростійкість
✓ Структурна стабільність
✓ Обмеження по навантаженнях
✓ Контроль окислення
✓ Складність механічної обробки

10.2 Економічні аспекти застосування

Група сталей Відносна вартість Термін служби Витрати на обробку Економічна ефективність
300 серія (базові) 100% 15-20 років Середні Висока
200 серія 70-80% 10-15 років Низькі Дуже висока
Спеціальні 150-200% 25-30 років Високі Середня
Жароміцні 180-250% 20-25 років Дуже високі Середня
Кріогенні 200-300% 25-30 років Високі Висока для спец. застосувань

11. Перспективи розвитку та майбутні тенденції

11.1 Сучасні тенденції розвитку

Напрямок розвитку Поточний статус Очікувані результати Терміни реалізації
Lean-дуплексні сталі ✓ Активна розробка
✓ Пілотні проекти
✓ Промислові випробування
✓ Зниження вартості на 20-30%
✓ Покращення зварюваності
✓ Підвищення міцності
✓ Розробка: 2024-2025
✓ Впровадження: 2025-2026
✓ Масове виробництво: 2026+
Наноструктуровані сталі ✓ Дослідницька стадія
✓ Лабораторні зразки
✓ Відпрацювання технології
✓ Міцність +40%
✓ Корозійна стійкість +50%
✓ Покращення пластичності
✓ Дослідження: 2024-2026
✓ Дослідне виробництво: 2026-2027
✓ Промислове впровадження: 2028+
Адитивні технології ✓ Розробка порошків
✓ Оптимізація параметрів
✓ Тестові вироби
✓ Складна геометрія
✓ Зниження відходів на 80%
✓ Кастомізація властивостей
✓ Відпрацювання: 2024-2025
✓ Впровадження: 2025-2026
✓ Масштабування: 2027+

11.2 Нові технології обробки

Технологія Переваги Поточні обмеження Перспективи
Гібридне лазерно-дугове зварювання ✓ Висока продуктивність
✓ Мінімальні деформації
✓ Якість з'єднань
✓ Висока вартість
✓ Складність налаштування
✓ Вимоги до підготовки
✓ Зниження вартості
✓ Автоматизація
✓ Розширення застосування
Кріогенна обробка ✓ Підвищення зносостійкості
✓ Стабільність розмірів
✓ Покращення властивостей
✓ Енергоємність
✓ Тривалість процесу
✓ Спеціальне обладнання
✓ Оптимізація режимів
✓ Зниження витрат
✓ Нові застосування

12. Загальні висновки та рекомендації

12.1 Підсумкові рекомендації щодо вибору сталей

Для загального застосування ✓ Рекомендовані марки:
- AISI 304/304L для звичайних умов
- AISI 316/316L для агресивних середовищ
- AISI 321 для підвищених температур
✓ Основні переваги:
- Оптимальне співвідношення ціна/якість
- Добра технологічність
- Широка доступність
Для спеціальних умов ✓ Кріогенні температури:
- 03Х20Н16АГ6
- 07Х21Г7АН5
✓ Висока температура:
- 20Х23Н18
- 310/310S
✓ Агресивні середовища:
- 904L
- 254 SMO
Для економії ✓ Економнолеговані марки:
- 200-та серія для некритичних застосувань
- Lean-дуплексні сталі як альтернатива
✓ Оптимізація витрат:
- Вибір за реальними умовами експлуатації
- Врахування повного життєвого циклу

12.2 Ключові фактори успіху при використанні

Етап Рекомендації Типові помилки
Проектування ✓ Детальний аналіз умов експлуатації
✓ Врахування всіх факторів впливу
✓ Вибір оптимальної марки
✓ Розрахунок економічної ефективності
✓ Неповний аналіз умов
✓ Надмірне завищення вимог
✓ Ігнорування економічних факторів
Виробництво ✓ Дотримання технології обробки
✓ Контроль якості на всіх етапах
✓ Кваліфікований персонал
✓ Відповідне обладнання
✓ Порушення режимів обробки
✓ Неналежний контроль
✓ Економія на технології
Експлуатація ✓ Регулярний моніторинг стану
✓ Своєчасне обслуговування
✓ Дотримання режимів роботи
✓ Документування параметрів
✓ Недостатнє обслуговування
✓ Перевищення навантажень
✓ Ігнорування корозії

12.3 Заключні положення

Аустенітні нержавіючі сталі залишаються ключовим конструкційним матеріалом сучасної промисловості. Їх розвиток продовжується у напрямку:

  • ✓ Розробки нових марок з покращеними характеристиками
  • ✓ Впровадження інноваційних технологій виробництва
  • ✓ Оптимізації хімічного складу для зниження вартості
  • ✓ Розвитку методів обробки та контролю якості
  • ✓ Розширення сфер застосування

Правильний вибір марки сталі та дотримання технологічних рекомендацій забезпечують надійну та довготривалу експлуатацію виробів у найрізноманітніших умовах.