18 Легирующих Элементов Нержавеющей Стали: Расширенный Справочник
Содержание
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 |