Марки сталей по ГОСТ, AISI, ASTM, ASME, En, DIN, WNr

Меню раздела

Характеристики нержавеющих сталей

Понятие «легированная нержавеющая сталь» является собирательным для более чем 120 различных марок нержавеющих сталей. В течение десятилетий было разработано множество различных сплавов, которые в каждом случае применения проявляли наилучшие свойства. Все эти сплавы имеют общую отличительную черту: благодаря содержащемуся в сплаве хрому они не нуждаются в дополнительной защите поверхности. Этот присутствующий в сплаве хром образует на поверхности бесцветный прозрачный оксидный слой, который сам залечивается при повреждениях поверхности благодаря содержащемуся в воздухе или воде кислороду. Нержавеющие стали объединены в DIN 17440 и DIN EN ISO 3506. По своей кристаллической структуре нержавеющие стали делятся на 4 основные группы:

Мартенситные легированные стали

По структуре к этой группе относятся материалы с долей хрома 10.5 – 13.0 % и содержанием углерода 0.2 – 1.0 %. В качестве легирующих добавок могут быть введены другие элементы. Данное содержание углерода допускает термообработку — так называемое улучшение. Тем самым становится возможным увеличение прочности.

Ферритные легированные стали (т.наз. хромистые стали)

Доля хрома в составе этих материалов составляет 12 –18%, содержание углерода очень низкое – менее 0.2% Они являются незакаливаемыми.

Аустенитные легированные стали (т.наз. хромоникелевые / хромоникельмолибденовые)

Аустенитные хромоникелевые стали обнаруживают особенно хорошее сочетание обрабатываемости, механических свойств и коррозионной стойкости. Поэтому они рекомендованы для множества применений и являются самой значительной группой нержавеющих сталей. Важнейшим свойством этой группы сталей является высокая коррозионная стойкость, повышающаяся с ростом содержания легирующих, особенно хрома и молибдена. Как и для ферритных сталей, для аустенитных достижение высоких технологических свойств требует мелкозернистой структуры. В качестве заключительной термообработки для предотвращения образования выделений проводится диффузионный отжиг при температурах от 1000 до 1150°С с последующим охлаждением в воде или на воздухе. В противоположность мартенситным, аустенитные стали являются незакаливаемыми. Высокая пластичность аустенитных сталей гарантирует хорошую холодную обрабатываемость давлением. Аустенитная структура подразумевает содержание 15 – 26% хрома и 5 – 25% никеля. С помощью добавки 2 – 6% молибдена повышается коррозионная стойкость и кислотостойкость. Также сюда же относятся так называемые стабилизированные нержавеющие стали, легированные титаном или ниобием. Эти элементы препятствуют образованию карбидов хрома при сварке.

Аустенитно-ферритные легированные стали (т.наз. дуплексные стали)

Дуплексные легированные стали, называемые по их двум структурным составляющим, содержат в своей аустенитно-ферритной структуре 18 – 25% хрома, 4 – 7% никеля и до 4% молибдена.

 

          860.jpg

Со склада мы поставляем изделия из следующих сталей:

Группа стали

Номер материала

Краткое обозначение

Номер по AISI

Аустенитная структура

A1

1.4305

X 10 CrNiS 18-9

AISI 303

A2

A3

1.4541

X 6 CrNiTi 18-10

AISI 321

A4

A5

1.4571

X 6 CrNiMoTi 17-12-2

AISI 316 TI

Обозначение «V2А» восходит к 1912 году и означает результат «Versuchsreihe 2 Austenit» («Опытной серии 2 Аустенит»). Далее появились также «V3A», «V4A» и т.д., и хотя эти понятия используются сегодня главным образом в виде сокращений «А2», «А3», «А4» и т.д., эти обозначения не являются однозначными. Сегодня существует общеевропейская нумерационная система. При этом следует обратить внимание на то, что между обозначениями по AISI либо UNS и нумерацией материалов согласно EN 10088 нет однозначного соответствия. Так напр., материал AISI 304L соотнесён с материалом 1.4306, хотя имеет такие же свойства, что и 1.4301 и 1.4541.

Свойства групп нержавеющих сталей и формы их выпуска (лист, трубы, проволока и т.д.) определены стандартами

Для легированной нержавеющей стали действующие стандарты (по состоянию на декабрь 2002) приведены в следующей таблице:

Стандарт Издание Название
DIN EN ISO 3506-1 1998-03 Механические свойства крепежных изделий из нержавеющей стали — Часть 1: Винты
DIN EN ISO 3506-2 1998-03 Механические свойства крепежных изделий из нержавеющей стали — Часть 2: Гайки
DIN EN ISO 3506-2 1998-03 Механические свойства соединительных элементов из нержавеющей стали — Часть 3: Винты установочные и другие не подвергающиеся растяжению винты
ISO/DIS 3506 — 4 Проект 2001 — 08 Механические свойства соединительных элементов из нержавеющей стали — Часть 4: Винты самонарезающие для тонких металлических листов
DIN EN 10088 — 1 1995 — 08 Сортамент нержавеющих сталей — Часть 1: Перечень нержавеющих сталей
DIN EN 10088 — 2 1995 — 08 Cортамент нержавеющих сталей — Часть 2: Технические условия поставки листовой стали и полосы общего назначения
DIN EN 10088 — 2 1995 — 08 Cортамент нержавеющих сталей — Часть 3: Технические условия поставки полуфабрикатов, прутка, катаной проволоки и профиля общего незначения
DIN EN 10263 — 5 Проект 1997 — 11 Катаная проволока, пруток и проволока из стали холодной высадки и холодного прессования — Часть 5: Технические условия поставки на нержавеющую сталь
DIN EN 10264 — 4 Проект 1997 — 10 Стальная проволока и проволочные изделия — Стальная проволока для канатов — Часть 4: Проволока из нержавеющей стали
DIN 17440 2001 — 03 Нержавеющая сталь — Технические условия поставки для тянутой проволоки
DIN 17445 1999 — 02 Сварные круглые трубы из нержавеющей стали общего назначения — Технические условия поставки
DIN 17445 1999 — 02 Бесшовные круглые трубы из нержавеющей стали общего назначения — Технические условия поставки

Новые стандарты для крепёжных изделий

В настоящее время и в последующие годы будет переработано большое количество стандартов, и они будут объявлены обязательными. Будет продолжаться переход к DIN ISO и DIN EN. Поставщикам и потребителям следует с пониманием следить за развитием этого процесса и согласовывать момент перехода. В середине произошло изменение размера под ключ болтов с шестигранной головкой и шестигранных гаек (четыре диапазона размеров).

У шестигранных гаек аналогично изменяются размер под ключ, а кроме того одновременно и высота гаек (тип 1 — ISO 4032). Следует указать на новую редакцию и унификацию штифтов и пальцев (например, EN ISO 2338 взамен DIN 7, пальцы по EN ISO 2341 взамен DIN 1434, 1435, 1436). На винты с прямым и крестообразным шлицем в октябре <st1>1994 г. также были приняты новые стандарты EN ISO, предусматривающие изменение размеров. Следует обратить внимание на то, что основные положения DIN 267, части 1, 4, 5, 9, 11, 12, 18, 19, 20, 21 заменены на DIN EN ISO. Принципиально было установлено, что в будущем EN уже не будут иметь пятизначные цифровыми обозначения, а обозначение EN ISO будет указывать на то, что стандарт ISO принят как стандарт EN и является обязательным. Двойное обозначение будет сохраняться в течение длительного времени, так что изделия согласно EN ISO будут доступны.</st1>

Совместимость с другими материалами

Согласно DIN 50900, часть 1 контактная коррозия есть «ускоренная коррозия участка металла, сводящаяся к коррозионному элементу, состоящему из пары металл/металл или металл/твёрдое тело с электронной проводимостью с различными свободными потенциалами коррозии. При этом ускоренно корродирующий участок металла является анодом коррозионного элемента». Контактная коррозия часто проявляется в виде равномерного или неравномерного съёма поверхности. Съём поверхности или массовые потери «неблагородного» компонента композиции зависит от величины протекающего в элементе тока («тока разности потенциалов») и скорости собственной коррозии при установившемся смешанном потенциале металлического сплава. Ток элемента является комплексной величиной, зависящей от геометрического расположения, размеров контактирующих со средой поверхностей электродов, равновесных потенциалов и поляризационных сопротивлений компонентов, а также от сопротивления электролитической среды. Для оценки коррозионной угрозы неблагородному компоненту материала существенной является не величина разности потенциалов (различие напряжений) между связанными друг с другом материалами, а характеристика кривых парциальная плотность тока – потенциал для обоих материалов в воздействующей среде. Плотность тока коррозии (ток элемента) и, тем самым, контактная коррозия может изменяться на многие порядки величины при одинаковой разности потенциалов в зависимости от характера кривых анодной и катодной парциальных плотностей тока – потенциал. Решающим является то, насколько беспрепятственно или заторможенно, например, вследствие образования покровного слоя, могут протекать частные анодные и катодные реакции. Если при хорошей проводимости коррозионной среды существует неблагоприятное соотношение поверхностей (большой катод/маленький анод), контактная коррозия может привести к коррозионным повреждениям. Поэтому на практике непригодна оценка угрозы материалам, находящимся в электрическом контакте, на основании как теоретического ряда напряжений, так и эмпирическихрядов напряжений. Для строгой оценки угрозы сочетанию материалов требуются коррозионные испытания по DIN 50919.

Физические свойства

Физические свойства некоторых марок сталей в сравнении приводятся в нижеследующей таблице. Следует обратить внимание на повышенное тепловое расширение и пониженную теплопроводность аустенитных сталей. Их электрическое сопротивление выше, чем у нелегированных сталей вследствие присутствия легирующих компонентов. Важнейшим отличительным признаком ферритных/мартенситных хромистых сталей от хромоникелевых сталей является намагничиваемость. В противоположность намагничиваемым хромистым сталям аустенитные стали практически не проявляют намагничиваемости после диффузионного отжига. Холодная пластическая деформация может привести к изменению структуры аустенитных сталей, так что в результате может появиться ограниченная намагничиваемость. Присутствие никеля всё же в значительной мере обусловливает намагничиваемость аустенитных нержавеющих сталей, так что при повышенном содержании никеля едва ли удастся существенно снизить склонность к намагничиваемости и в холоднодеформированном состоянии.

Физические свойства

Марка стали Обозначение Модуль упругости при 20°С кН/мм2 Теплое расширение между 20°С и Теплопроводность при 20°C Вт/м*К Удельная теплоёмкость при 20°С Дж/кг*К Электрическое сопротивление при 20°С Ом*мм2/м Намагничиваемость
100°С 400°С
10°/К 10°/К
1.4305 X8CrNiS 18-9 220 10,4 11,6 25 430 0,60 да
1.4301 X5CrNi 18-10 200 16 17,5 15 500 0,73 нет`)
1.4541 X5CrNiTi 18-10 200 16 17,5 15 500 0,73 нет`)
1.4401 X5CrNiMo 17-12-2 200 16 17,5 15 500 0,75 нет`)
1.4404 X2CrNiMo 17-12-2 200 16 17,5 15 500 0,75 нет`)
1.4571 X6CrNiMoTi 17-12-2 200 16 17,5 15 500 0,75 нет`)
1.4122 X35CrMo17 200 13,0 300°С 14,0 15 500 0,80 да
`) Небольшое количество феррита и/или мартениста, возникающих вследствие холодной обработки давлением, повышают намагничиваемость

Ориентировочные значения моментов затяжки и усилий предварительной затяжки для винтов из нержавеющих и кислотостойких стали — А2/А4:

Резьба

Класс прочности 70

Класс прочности 80

Усилие предварительной затяжки, Н

Момент затяжки, Нм

Усилие предварительной затяжки, Н

Момент затяжки, Нм

M 5

3.000

3,5

4.750

4,7

M 6

6.200

6

6.700

8

M 8

12.200

16

13.700

22

M 10

16.300

32

22.000

43

M 12

24.200

56

32.000

75

M 16

45.000

135

60.000

180

M 20

71.000

455

140.000

605

M 30

191.000

1.050

255.000

1.400

Значения: MA — Таблица х 0,9 = МA — макс.

Химический состав нержавеющей стали

Номер материала Мо% Ni% V% Другое
1.4406 2.00-2.50 10.0-12.0 N 0.12-0.22
1.4418 0.80-1.50 4.00-6.00 N≤0.020
1.4429 2.50-3.00 11.0-14.0 N 0.12-0.22
1.4435 2.50-3.00 12.5-15.0 N≤0.11
1.4436 2.50-3.00 10.5-13.0 N≤0.11
1.4438 3.00-4.00 13.0-16.0 N≤0.11
1.4439 4.00-5.00 12.5-14.5 N 0.12-0.22
1.4460 1.30-2.00 4.50-6.50 N 0.05-0.20
1.4462 2.50-3.50 4.50-6.50 N 0.10-0.22
1.4465 2.00-2.50 22.0-25.0 N 0.06-0.16
1.4466 2.00-2.50 21.0-23.0 N 0.10-0.16
1.4505 2.00-2.50 19.0-21.0 Cu 1.80-2.20; Nb 8x % C
1.4506 2.00-2.50 19.0-21.0 Cu 1.80-2.20; Ti 7x % C
1.4509 Ti 0.10-0.60; Nb 3xC+0,30-1.00
1.4510 Ti 4x% (C+N)+0.15-0.80
1.4511 Nb 12x% C 1.00
1.4512 Ti 6x%(C+N)-0.65
1.4521 1.80-2.50 N≤ 0.030, Ti4(C+N)+0.15-0.80
1.4529 6.00-7.00 24.0-26.0 N 0.15-0.25; Cu 0.50-1.50
1.4532 2.00-3.00 6.50-7.80 Al 0.70-1.50
1.4535 0.40-0.60 0.20-0.30 Co 1.20-1.80
1.4539 4.00-5.00 24.0-26.0 N≤ 0.15; Cu 1.20-2.00
1.4541 9.00-12.00 Ti(5x%C)-0.70
1.4542 ≤0.60 3.00-5.00 Cu 3.00-5.00; Nb 5xC≤0.45
1.4550 9.00-12.0 Nb 10x%C≤1.00
1.4558 32.0-35.0 Al 0.15-0.45; Ti 8x(C+N)≤0.60
1.4562 6.00-7.00 30.0-32.0 Cu 1.00-1.40; N 0.15-0.25
1.4563 3.00-4.00 30.0-32.0 Cu 0.70-1.50; N≤0.11
1.4565 3.00-5.00 16.0-19.0 N 0.30-0.50; Nb≤0.15
1.4567 8.50-10.5 N≤0.11; Cu 3.00-4.00
1.4568 6.50-7.80 Al 0.70-1.50
1.4571 2.00-2.50 10.5-13.5 Ti 5x%C≤0.70
1.4575 1.80-2.50 3.00-4.50 Nb 12xC≤1.20; N≤0.035; C+N≤0.040
1.4577 2.00-2.50 24.0-26.0 Ti 10x%C≤0.60
1.4580 2.00-2.50 10.5-13.5 Nb 10x%C≤1.00
1.4582 1.30-2.00 6.50-7.50 Nb 10x%C
1.4583 2.50-3.00 12.0-14.5 Nb Z 8x%C
1.4586 3.00-3.50 21.5-23.5 Cu 1.50-2.00; Nb Z 8x% C

Назначение нержавеющих сталей

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий