Нержавіючі стали А2 і А4. Практичне застосування та особливості конструкціі.Сталь А2 і сталь А4 - це скорочена назва марок нержавіючих аустенітних (Austenitic) сталей. Аустенітна сталь має низку чудових властивостей, які забезпечили їй дуже широке застосування в народному господарстві. Стали А2 і А4 не токсичні, стійкі до корозії. Вони добре піддаються механічній і термічній обробці, а також зварювання. Кріпильні вироби, виготовлені зі сталі А2 і стали А4, практично не магнітні, міцні і довговічні. Вони відмінно зберігають свої властивості при високих і низьких температурах.

Сталь А2 має вітчизняний аналог - нержавіюча сталь марки 08Х18Н10 і зарубіжний аналог - нержавіюча сталь марки AISI 304 (в США). Складальні одиниці, деталі і кріпильні елементи зі сталі А2 використовуються в нафтовидобувній, харчової, хімічної та газовидобувної промисловості; в приладобудуванні і суднобудуванні; в будівництві при монтажі вентильованих фасадів і вітражних конструкцій, а також при виготовленні насосної техніки. Виготовлені зі сталі А2 вироби зберігають свої властивості міцності в великому діапазоні температур: від низьких (-200 градусів Цельсія) до високих (+425 градусів Цельсія).

Сталь А4 за своїми характеристиками схожа на сталь А2, але сфера застосування її значно розширилася за рахунок додавання 2-3% молібдену, що сприяє більш високої її стійкості до корозії в середовищах, що містять кислоти, солі і хлор. Вироби з нержавійки марки А4 зберігають свої властивості міцності при низьких (до -60 градусів Цельсія) і при високих (до +450 градусів Цельсія) температурах. Ці вироби застосовують: в хімічній промисловості, де вони схильні до впливу агресивних середовищ; в суднобудуванні (елементи кріплення і такелажні вироби) для захисту від руйнівного впливу з боку морської води; в басейнах, що містять хлоровану воду. Сталь А4, як і сталь А2, також має вітчизняний аналог - сталь типу 10Х17Н13М2 і зарубіжний аналог - сталь AISI 316 (в США).

Сталь А2 і сталь А4 відмінно підходять для виготовлення кріпильних виробів підвищеного класу точності А, які застосовуються для створення міцних і довговічних відповідальних з'єднань. Болти і гайки цього класу виготовляються, наприклад, на токарних верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ). Різниця діаметрів різьблення, зовнішньої для болта і внутрішньої для гайки, після чистової обробки на верстаті не перевищує величини 0,25 ... 0,3 мм. Однак ціна виготовлених з нержавіючої сталі деталей буде значно вище, ніж у деталей зі звичайної вуглецевої сталі. Клас міцності для болтів, виготовлених з нержавіючої аустенітної сталі марки А2 і стали марки А4, дорівнює 50, 70 або 80.

високоякісні нержавіючі металовироби, Головним чином виготовлені з сталей марок А2 (аналог стали 12Х18Н9 по ГОСТу або AISI 304 в США) і А4 (аналог стали 03Х17Н14М2 по ГОСТу або AISI 316 в США) найчастіше узагальнюють в один клас металовиробів.

Марка стали А2 - аустенитная нержавіюча сталь. Стійка до корозії, немагнітних і нетоксична. Виготовлені з неї нержавіючі металовироби рекомендовані до використання в загальнобудівельних роботах.

Марка стали А4 - аустенитная кислотостійка сталь. Відрізняється від марки стали А2 додаванням молібдену 2-3%, що значно збільшує її здатність протистояти корозії і впливу кислот. Сталь А4 абсолютно немагнітними. Кріплення А4 рекомендований до застосування в суднобудуванні, харчовій відросли і підходить до використання в кислотах і середовищах містять хлор.

Марки стали А2 і А4 мають ряд важливих характеристик:

• Високий ступінь опірності до корозії;
• міцність;
• гігієнічність;
• Великий термін служби;
• Естетично привабливий і презентабельний вигляд;
• Стійкість до високих і низьких температур від -200 С до +600 С.

Застосовуються в різних галузях промисловості:

• авіабудування;
• Будівництво;
• Машинобудування;
• Харчова промисловість:
• Виробництво меблів;
• Суднобудування;
• автомобілебудування;
• Хімпром;
• Виготовлення медичного обладнання та інше.

Нержавіючі металовироби мають такі класи міцності:

• 50 - м'яка;
• 70 - наклепаного;
• 80 - високоміцна.

Клас міцності в нержавіючих метвиробах позначається через тире після марки стали. Наприклад: DIN 931 M12x40 A4-80 де
А4 - марка сталі;
80 - клас міцності.

Зі складу ОПМ Ви можете придбати нержавіючі металовироби з марок стали А2, А4:

гайки:

Гайка баранчик DIN 315 A.F

Гайка низька DIN 439 аналог ГОСТів 5916, 5929

Гайка шестигранна DIN 934 аналог ГОСТів 5915, 5927

Гайка низька самоконрящаяся DIN 985

Гайка колпачковая DIN 1587 аналог ГОСТ 11860

Саморіз з потайною головкою і хрестоподібним шліцом DIN 7982 аналог ГОСТ 1145

Шуруп потайна головка і Pz шліц

Штанга і шпильки в тому числі,

Шпилька з угвинчуваним кінцем довжиною 1,25 d аналог ГОСТів 22034, 22035

Штанга резьбовая 1-2-х метрові DIN 976 (колишній DIN 975)

інше:

Заклепки тягові DIN 7337

Штифти DIN 7

Шплінт DIN 94 аналог ГОСТ 397

При підборі нержавіючих металовиробів використовуйте таблицю «Механічні властивості сполучних елементів: аустенітні сорти стали»

таблиця редагується

Оскільки хромонікелеві сталі не піддаються загартуванню, підвищений межа плинності досягається тільки за рахунок наклепу під пресом для холодного штампування. Тому при підборі настановних гвинтів використовуйте таблицю

Нержавіюча сталь є найбільш широко використовуваним матеріалом, з якого виготовляється обладнання для виробництва, зберігання і транспортування харчових продуктів. Це обумовлено високими вимогами, яким воно повинно відповідати в плані гігієнічності, токсичності та ін.
Технологічні середовища виноробного виробництва вельми агресивні до вуглецевої сталі. Агресивність різних сортів вин визначається вмістом в них цукрів, органічних кислот, сірчистого ангідриду і спирту. Ці показники значно змінюються в залежності від сорту вина. Так, столові (сухі) вина не містять Сахаров, а тільки 9 -14% об. спирту, кріплені вина містять 8 - 10% об. Сахаров і 16 - 20% об. спирту, солодкі десертні вина-8-20% об. Сахаров і більше 13% об. спирту, столові напівсолодкі вина - 3 - 7% об. Сахаров і 7 - 12% об. спирту. Масова концентрація титрованих кислот знаходиться в необхідному ГОСТом інтервалі (3-8 г / дм3). При освітленні сусла традиційно використовується сірчистий ангідрид. Допустимі концентрації (ГДК) сірчистого ангідриду в винах, як правило, не більше 150 - 400 мг / л.

У спиртовому і лікеро-горілчаному виробництвах технологічні середовища є поряд з агресивними. У них можуть міститися незброджений цукор, органічні кислоти, складні ефіри, сивушні масла, альдегіди та ін. До цих середовищ можна віднести бражку (зернова, мелассного, очеретяна), спирт-ректифікат, спирт-сирець, барду, а також горілку, різні лікери , настоянки та слабоалкогольні напої.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВІВ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ

Характеристики різних сплавів з нержавіючої сталі наведені в табл. 1 і 2.

Деякі російські постачальники наполегливо переконують споживачів у тому, що трубна продукція зі сталі AISI 430 (12X17) також може бути використана в трубопроводах для харчової промисловості. Це невірно, тому що п. 4 DIN 11850 ( «Матеріали») однозначно вказує, що в харчовій промисловості стандартно допускається застосування тільки таких сталей: AISI 304 (1.4301), AISI 304L (1.4307), AISI 316L (1.4404).

Аустенітні нержавіючі стали (немагнітні стали з основними складовими: 15-20% хрому і 5 - 15% нікелю, який збільшує опір корозії; добре піддаються тепловій обробці й зварюванню, позначаються початковою літерою А).
Дана група нержавіючих сталей використовується найбільш широко і включає сорти 304 і 316. Дані матеріали є ідеальними для застосування при переробці харчових продуктів, молока, у виноробстві і лікеро-горілчаної промисловості, в пивоварінні, у фармацевтичній, хімічній і нафтохімічній галузях. Нержавіючі стали сорти 304 містять близько 18% хрому і 10% нікелю і демонструють чудову опірність корозії. Там, потрібно особливо висока опірність корозії в екстремальних умовах, особливо там, де є хлориди, використовуються стали сорти 316, що містять близько 17% хрому, 12% нікелю і 2,2% молібдену. Сталь 12Х18Н10Т кислотостійку, не схильна до інтеркрісталлітной корозії, жароміцний до 600 ° С. З неї виготовляють апаратуру для переробки молока, бідони, фляги, бродильні чани, бочки, ємнісне обладнання для виноробних та лікеро-горілчаних підприємств, а також посуд для приготування їжі та обладнання для кухонь та консервних заводів.
На відміну від інших сортів нержавіючих сталей аустенітні сорти немагнітні, і, як наслідок, магнітні частинки не прилипають до стінок системи, що могло б в іншому випадку викликати засмічення.
Феритні нержавіючі стали (Значно м'якші, ніж мартенситні, через малого змісту вуглецю; також намагнічені, обо¬значаются початковою літерою F).
Феритні нержавіючі стали мають меншу корозійну стійкість в порівнянні з аустенітними сортами 304 і 316 і використовуються там, де вимоги не такі високі. Феритні стали містять 11,5-16,5% хрому і менш 0,5% нікелю. Стали даної групи є магнітними і викликатимуть прилипання магнітних частинок, що може привести до проблем, пов'язаних із забрудненням. Феритні стали непридатні для виготовлення дренажних виробів.
Мартенситні нержавіючі стали(Значно жорсткіші, ніж аустенітні стали, і можуть бути магнітними; більше схильні до корозії, позначаються початковою літерою С).
Мартенситні стали магнітні і характеризуються найбільшою міцністю в групі нержавіючих сталей, одночасно вони мають найменшу опірність корозії. Вони можуть проходити термічну загартування і в основному застосовуються для виготовлення ножового ін¬струмента.
Види сталей найбільш поширеною - аустенитной - групи позначаються додатковим номером, який вказує на хімічний склад і застосовність в межах цієї групи:
. А1- використовуються, як правило, в механічних і рухомих вузлах. Через високий вміст сірки стали цього типу менш, ніж інші типи, здатні чинити опір корозії;
. А2 - нетоксичні, немагнітні, незакаліваемие, стійкі до корозії сталі. Легко піддаються зварюванні і нестановятся при цьому крихкими. Можуть проявляти магнітні властивості в результаті механічної обробки (шайби і деякі види шурупів). Це найбільш поширена група нержавіючих сталей. Кріплення та вироби з сталей А2 не підходять для використання в кислотах і середовищах, со¬держащіх хлор (наприклад, в басейнах і солоній воді). Вони придатні для температур аж до -200 ° С. Найближчі аналоги - AISI 304 і AISI 304L з ще більш низьким вмістом вуглецю;
. A3- за властивостями аналогічні сталей А2 і додатково стабілізовані титаном, ніобієм або танталом. Це підвищує їх опір корозії при високих температурах;
. А4- схожі на сталі А2, але з додаванням 2 - 3% молібдену. Це робить їх в значній мірі більш здатними чинити опір корозії і впливу кислоти. Кріплення та такелажні вироби з А4 рекомендуються для використання в суднобудуванні. Придатні для температур аж до -60 ° С. Найближчі аналоги - AISI 316 і AISI 316L з низьким вмістом вуглецю;
. А5- має властивості сталей А4 і додатково стабі¬лізіровани титаном, ніобієм або танталом, як і A3, але з різним вмістом легуючих добавок. Це також підвищує її опірність високих температур.

Вибір марки нержавіючої сталі для кожного виду застосування є дуже важливим фактором. Необхідно пам'ятати, що навіть нержавіючі стали сортів 316 не мають захисту від усіх видів хімічного впливу, на¬прімер від використання з відновлюють розчинами, такими як соляна і щавлева кислоти, особливо в концентрованому і (або) нагрітому стані.

«Лікеро-горілчаному виробництві і виноробство» №10 (106), жовтень 2008 р
А. С. Богуславський

Нержавіюча сталь ще на зорі своєї історії стійкими до корозії властивостями породжувала чимало міфів серед людей, а вироби з неї вважалися чудодійними, так як були непідвладні часу. Що цей сплав є сьогодні, обговоримо в статті.

1

Сьогодні нержавіючі стали - це досить великий набір сплавів з різними властивостями, які описують численні ГОСТи і ТУ. Але об'єднує їх одне загальне властивість - стійкість до вологи і кисню, головним ворогам залізовмісних матеріалів. Досягти такої "живучості" дозволяє особливий хімічний склад. Всі види цього сплаву містять більше 10% хрому в своєму складі, який легко запускає процес пассивирования на поверхні стали.

Труби з нержавіючої сталі

Неактивність поверхні нержавійки пояснюється найтоншим шаром оксидної плівки, яку утворює хром під дією кисню. Це захищена від будь-якого іншого взаємодії, в тому числі і води - основного активатора. Причому принадність такого складу в тому, що навіть при порушенні цілісності поверхні такий шар дуже швидко з'являється знову. Наприклад, якщо утворився скол або глибока подряпина, то хром, рівномірно присутній у всьому обсязі стали, знову вступить в реакцію з киснем і створить захисну плівку. Такий свого роду ефект загоєння.

Але нержавіючі сталі мають і слабке місце через свого незвичайного властивості. У безкисневих середовищах або середовищах з малим вмістом цього окислювача шар оксиду хрому буде утворюватися повільно і нерівномірно, що обов'язково позначиться появою вогнищ корозії. Також причиною псування матеріалу може стати і просте порушення технології виробництва. Тоді корозію називають щілинний. Ще вона буває електрохімічної природи, тому скидати з рахунків небезпека взаємодії з іншими металами і солоної середовищем (наприклад, морською водою) теж не треба.

Незважаючи на завидні властивості, нержавіючі сталі можуть змінювати свою якість в залежності від легуючих елементів. Наприклад, сірої можна зміцнити сплав, але на шкоду антикорозійним здібностям, а нікель посилить несприйнятливість до кислотних середовищ. Такими ж властивостями наділяють сталь добавки з Mn (марганцю), Mo (молібдену), Cu (міді) і інших металів цього сімейства. Більш екзотичні метали, як Ti (титан), Nb (ніобій) або Ta (тантал) зроблять сплав більш жаростійким.

2

За структурою хромисті нержавіючі стали діляться на 5 видів, інтерес для широкого користувача представляють 3 - феритної (F), мартенситна (C) і аустенитная (A). Перша різновид містить мало вуглецю, тому вона м'якша, може мати магнітні властивості. Друга найтвердіша, менш стійка до корозії, також може виступати в якості магнітного матеріалу. Застосування доречно для столового посуду, ріжучого інструменту і в деяких галузях машинобудування. Аустенінтная вважається найпопулярнішою. Це немагнітний сплав, з великим вміст хрому (майже 20%) і нікелю (до 15%), стійкий до корозії. Така нержавіюча сталь піддається обробці і використовується у великій кількості промислових завдань і для виготовлення кріпильних елементів.

Сплави з нержавіючої сталі

За вітчизняному ГОСТу феритної нержавіюча сталь частіше позначається 12Х17, це жароміцний різновид, але погано зварюється. Тому з неї роблять в основному суцільнокатані вироби, труби або прутки, а також зустрічається і листова форма випуску. По кожному виробу можна знайти відповідний ГОСТ до вимог по якості. Для доступу до всіх характеристик нержавіючих сталей можна скористатися ГОСТ 5632-72. Всі види сплаву з коротким описом застосування, хімічного складу і фізичних властивостей можна знайти в одному цьому документі. Більш докладні дані і особливі вказівки краще дивитися в окремих ГОСТ, які є майже у кожної марки нержавіючої сталі. Мартенситні види антикорозійного стали - визнані лідери по міцності через найбільш стабільної структури. Також вони володіють своєрідною металевої пам'яттю з технологічної точки зору. Досить часто така сталь позначається, як жаростійкий.

Як можна побачити з ГОСТ 5632-72, представлена \u200b\u200bнайширше, це дуже різноманітний список сплавів і за складом, і за властивостями, але всі вони жароміцні і дуже стійкі до корозії. Це так звані нержавійки 300 серії. Така сталь універсальна, тому так популярна на ринку. Її види ми обговоримо в окремому пункті.

3

Сталь А1 характеризується великим вмістом сірки, це накладає певний відбиток на її стійкість до корозії, хоч вона дуже жаростійкий, іноді поріг досягає 1000-1100 ° C. Правда, важливо стежити за кислотністю середовища, атмосфера повинна бути відновлювальної, а сірки там не повинно бути більше 2 г / 2 м. Елементи з такої сталі застосовуються при виготовленні лугів або гідрогенізації, природно, з них зроблені всі установки для термічних операцій (печі, відвідні труби моторів і турбін, крекінгові вузли, машини для риформінгу). Також з такого сплаву роблять двері, штифти і кронштейни для печей.

Предмети зі сталі А4

Сталь А2 легко зварюється, при цьому не втрачаючи в міцності. Як і всі обговорювані види, вона добре чинить опір корозії, не містить токсинів, не проявляє магнітних властивостей. Хоча останнє твердження можна виправити, якщо належним чином обробити виріб. Саме так отримують намагнічені шайби і шурупи. Це досить поширена марка стали, але вона не кислотостійка, тому застосувати кріплення з цього сплаву в басейні, де багато хлору, або солоній морській воді не вийде. Згідно ГОСТ 5632-72, вироби зі сталі А2 не втрачають міцності при низьких температурах аж до -200 ° C.

В рамках цього типу існують кілька аналогів з різним, але істотно низьким вмістом вуглецю. Ці стали стійкі до межкристаллической корозії (прихованої від людського ока і виявляється вже на пізніх стадіях), чому лідирують в тих галузях, де це властивість важливо. В основному вироби з А2 ви знайдете в установках для легкої, хімічної та, в фармацевтичному виробництві і виготовленні пластмас. Також ГОСТ 5632-72 допускає оснащення харчоблоків сталевими матеріалами, наприклад, кухні, ресторани, бари.

Сталь А3 дуже схожа за характеристиками на А2, але має корисні легирующие добавки (Ti, Nb, Ta), через це вона більш жароміцний, ніж попередня різновид. Навіть при високих температурах виріб здатний не втрачати якості і не покриватися із'едающей корозією. Витримує гідну якість такої сплав до 800 ° C. Тому нерідко його застосовують для хімічного обладнання, в корпусах котлів, як компенсаційних з'єднань.

Сталь А4 сама кислотостійка. Її склад небагато чим відрізняється від А2, в основному присутністю молібдену в невеликій кількості (близько 2-3%). Але навіть ця невелика кількість робить її менш схильною до межкристаллической корозії навіть в агресивних середовищах. Вироби з А4 можуть зберігати свої властивості на гідному рівні - до -60 ° C в негативному діапазоні і до 450 ° C в позитивному. Під цією маркуванням теж є різні комбінації сталей за хімічним складом, більш докладні пропорції, які може мати така кислотостійка марка, можна знайти в ГОСТ 5632-72. Сплав А4 - головний претендент на застосування в харчовій та хімічній промисловості. З нього виготовляють інструмент, який буде мати контакт з морською водою. Також можна виявити досить часто всілякі металовироби зі сталі А4. Причина їх популярності - універсальність, вони не бояться ні води, ні кислот і досить міцні.

Під маркою А5 зібраний якийсь усереднений варіант між А4 і А3, тому властивості виходять такі ж затребувані. Ця сталь жароміцний і може встояти в агресивних хімічних середовищах, тобто теж може виступити як кислотостійка.

Особливі хімічні процеси всередині кристалічної решітки створюють міцний імунітет до межкристаллической корозії. Сфера застосування виробів з такої сталі схожа з описом А4. Маркування виражається за стандартом DIN, але майже в кожній країні з великої сталеливарної промисловістю є свій стандарт, зведені таблиці можна знайти на просторах мережі. Також в кожному виді нержавіючого сплаву є більш докладний поділ - стали маркуються, виходячи зі складу і пропорцій входять до нього елементів. Це чітко видно в ГОСТ 5632-72, в якому перераховано величезну кількість марок і їх аналогів.

4

Так як набір нержавіючих сплавів величезний, і зорієнтуватися в них досить складно, треба знати деякі особливі маркування. Наприклад, високоміцна 16Х16Н3МАД найчастіше використовується в авіаційній промисловості. Вона здатна не страждати від корозії і може робити це в жорстких умовах середовища і навантаженнях на елемент. Така високоміцна марка використовується і для тросів для мостів і будівельних конструкцій. З огляду на покладеної відповідальності на вироби з цього матеріалу, весь металопрокат має масу вимог, викладених в численних ОСТ, ГОСТ і ТУ.

сталь 16Х16Н3МАД

Кислотостійка різновид стали - теж вельми важливий компонент промислових і не тільки установок, і помилки в її виборі теж можуть обійтися дуже дорого. Причому небезпека тут в тому, що хімікати здатні руйнувати сплав приховано, на рівні кристалічної решітки, і відкриються людському оку вже тоді, коли станеться аварія. Сама типова представниця таких сталей - 10Х17Н13М2Т. Ця кислотостійка марка має кілька близьких аналогів - 15Х25Т, 08Х22Н6М2Т.

Область застосування кріплення з нержавіючої сталі дуже обширна. До технологічних установок хімічної, фармацевтичної, харчової промисловості пред'являються підвищені вимоги по роботі в умовах впливу хімічно агресивних речовин, гігієнічності, довговічності. Багато елементів цих машин і механізмів виготовляються з високолегованих, стійких до корозії нержавіючих сталей. Безумовно, в число цих елементів входить і різноманітний нержавіючий кріплення.

Види кріплення з нержавіючої сталі

Сьогодні в торговельній мережі та у представників заводів-виготовлювачів можна вибрати нержавіючі металовироби будь-яких видів. Залежно від потреби можна придбати наступні види кріпильних елементів з нержавіючої сталі:

• з шестигранною головкою, з повною і неповною різьбою;
• відкидні болти;
• римболти;
• установчі, з напівкруглої, потайний і шестигранною головками, з прямими, хрестоподібними шліцами і отворами під шестигранник;
• шайби плоскі, косі, з прямокутним отвором і шайби Гровера;
• стопорні кільця і \u200b\u200bшайби;
• штифти циліндричні і конічні;
• троси одно- і семіпрядевие;
• короткозвенние ланцюга;
• з напівкруглої, потайний і шестигранною головками, з прямим і хрестоподібним шліцом.

Асортимент металовиробів з нержавіючої сталі дозволяє підібрати необхідний вид кріплення в залежності від конкретних умов його експлуатації.

Кріплення виготовляється з нержавіючої сталі А2, А4 або їх вітчизняних аналогів - 12Х18Н9Т, 10Х17Н14М2Т. Нержавіюча сталь А2 не підлягає загартовуванню, зберігає свої властивості до температури -200 ° С. Металовироби з цієї нержавійки легко зварюються без збільшення крихкості. Металовироби та кріплення з нержавіючої сталі А2 не використовуються в кислотних і хлорвмісних середовищах. Сталь А4 відрізняється від А2 збільшеним на 2-3% вмістом молібдену, що робить її більш стійкою до впливу кислот. Основні сфери застосування стали А4 - суднобудування, виробництво метизів та виробів для такелажу.

Переваги нержавіючого кріплення

До переваг метизів з нержавіючої сталі можна віднести наступні:

• нетоксичність, що робить можливим його застосування в пристроях для харчової і фармацевтичної промисловості, а також для виробництва медичного обладнання і устаткування для приготування їжі;
• немагнитность, що дозволяє використовувати кріплення з нержавіючої сталі в приладобудуванні;
• збереження міцності в широкому температурному діапазоні;
• можливість виготовлення елементів інтер'єру, вписуються в стиль High-tech.

Все це робить нержавіючі металовироби затребуваними на ринку кріпильних виробів.