18 Легирующих Элементов Нержавеющей Стали

Легуючі елементи
18 Легирующих Элементов Нержавеющей Стали: Полный Справочник

18 Легирующих Элементов Нержавеющей Стали: Расширенный Справочник

Введение в легирующие элементы нержавеющей стали

Современная нержавеющая сталь представляет собой сложный сплав, где каждый из 18 легирующих элементов вносит уникальный вклад в формирование свойств материала. От правильного подбора элементов зависят эксплуатационные характеристики стали и её применение в различных отраслях промышленности.

Основные элементы

Железо (Fe)

Содержание: Основа (>50%)

  • Основа кристаллической структуры
  • Определяет базовые свойства
  • Влияет на магнитные характеристики

Примеры марок:

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

Углерод (C)

Содержание: 0,02-1,2%

  • Повышает прочность и твердость
  • Влияет на коррозионную стойкость
  • Определяет свариваемость

Примеры марок:

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

Хром (Cr)

Содержание: 10,5-30%

  • Обеспечивает коррозионную стойкость
  • Формирует защитную пленку
  • Повышает жаропрочность

Примеры марок:

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

Никель (Ni)

Содержание: 8-22%

  • Стабилизирует аустенитную структуру
  • Повышает пластичность и вязкость
  • Улучшает коррозионную стойкость

Примеры марок:

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

Молибден (Mo)

Содержание: 2-3%

  • Повышает стойкость к питтинговой коррозии
  • Улучшает жаропрочность
  • Увеличивает прочность при высоких температурах

Примеры марок:

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

Дополнительные элементы

Марганец (Mn)

Содержание: до 2%

  • Улучшает механические свойства
  • Способствует деоксидации стали
  • Повышает прокаливаемость

Примеры марок:

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

Кремний (Si)

Содержание: до 1,5%

  • Повышает прочность
  • Улучшает стойкость к окислению
  • Способствует деоксидации

Примеры марок:

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

Титан (Ti)

Содержание: до 0,5%

  • Предотвращает межкристаллитную коррозию
  • Стабилизирует структуру
  • Улучшает свариваемость

Примеры марок:

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

Вольфрам (W)

Содержание: до 2%

  • Повышает жаропрочность
  • Увеличивает твердость
  • Улучшает износостойкость

Примеры марок:

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

Ванадий (V)

Содержание: до 0,5%

  • Повышает прочность
  • Улучшает износостойкость
  • Способствует термостойкости

Примеры марок:

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

Микролегирующие элементы

Медь (Cu)

Содержание: до 3%

  • Улучшает коррозионную стойкость
  • Повышает стойкость к влажной среде
  • Улучшает обрабатываемость

Примеры марок:

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

Фосфор (P)

Содержание: до 0,1%

  • Повышает прочность
  • Улучшает обрабатываемость
  • Может снижать пластичность

Примеры марок:

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

Азот (N)

Содержание: до 0,2%

  • Повышает прочность
  • Улучшает коррозионную стойкость
  • Стабилизирует аустенит

Примеры марок:

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

Сера (S)

Содержание: до 0,3%

  • Улучшает обрабатываемость
  • Может снижать коррозионную стойкость
  • Влияет на механические свойства

Примеры марок:

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

Ниобий (Nb)

Содержание: до 0,1%

  • Стабилизирует структуру
  • Предотвращает межкристаллитную коррозию
  • Улучшает свариваемость

Примеры марок:

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

Специальные элементы

Кобальт (Co)

Содержание: до 9%

  • Повышает жаропрочность
  • Увеличивает прочность при высоких температурах
  • Улучшает магнитные свойства

Примеры марок:

  • AISI: S42670, S30415
  • ГОСТ: 40Х15Н7Г7Ф2МС

Алюминий (Al)

Содержание: до 1%

  • Повышает жаростойкость
  • Улучшает коррозионную стойкость
  • Способствует измельчению зерна

Примеры марок:

  • AISI: 406, 409
  • ГОСТ: 15Х25Т

Бор (B)

Содержание: до 0,003%

  • Повышает прокаливаемость
  • Улучшает механические свойства
  • Влияет на структуру границ зерен

Примеры марок:

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

Таблица соответствия AISI-ГОСТ

AISI ГОСТ Основные легирующие элементы Типичное применение
304 08Х18Н10 18% Cr, 10% Ni Универсальное применение
316 03Х17Н14М3 17% Cr, 14% Ni, 3% Mo Химическая промышленность
321 12Х18Н10Т 18% Cr, 10% Ni, Ti Высокотемпературное применение
430 12Х17 17% Cr Бытовая техника
904L 06ХН28МДТ 20% Cr, 25% Ni, Mo, Cu Особо агрессивные среды

Промышленное применение

Отрасль Рекомендуемые марки Ключевые элементы Особенности применения
Пищевая промышленность AISI 304, 316 Cr, Ni, Mo Гигиеничность, стойкость к пищевым кислотам
Химическая промышленность AISI 316Ti, 904L Cr, Ni, Mo, Ti Стойкость к агрессивным средам
Морская среда AISI 316, 904L Cr, Ni, Mo, Cu Стойкость к хлоридам
Высокотемпературное применение AISI 321, 309, 310 Cr, Ni, Ti Жаропрочность до 800°C
Криогенная техника AISI 304L, 316L Cr, Ni, Mo Работа при низких температурах