Аустенитная нержавеющая сталь

Аустенитная нержавеющая сталь имеет аустенит в качестве основной фазы как при повышенной, так и при комнатной температуре.

Стабильная сталь с аустенитной структурой содержит около 18% Cr, 8% ~ 10% Ni и около 0,1% C. Хромоникелевая аустенитная нержавеющая сталь, включая наиболее известную нержавеющую сталь 18Cr-8Ni (TP304) и ряд сталей с высоким содержанием Cr-Ni. разработан путем увеличения содержания Cr, Ni и добавления Mo, Cu, Si, Nb, Ti и других элементов. Аустенитная нержавеющая сталь отличается немагнитными свойствами, высокой пластичностью и пластичностью, но более низкой прочностью. Ее можно упрочнить только холодной обработкой (добавление S, Ca, Se, Te и т. Д. Позволяет получить отличную обрабатываемость аустенитной нержавеющей стали).

Классы : 

  • 304 / L / H / LN,
  • 316 / L / H / LN / Ti / LMod,
  • 310S / H,
  • 317 / L,
  • 321 / H,
  • 347H / HFG

Спецификации:

  • ASTM A312 Стандартные технические условия для бесшовных, сварных и сильно холоднодеформированных труб из аустенитной нержавеющей стали

  • ASTM A790 Стандартные технические условия для бесшовных и сварных труб из ферритной / аустенитной нержавеющей стали

  • ASME SA213 Бесшовные трубы из феррита и аустенитной легированной стали для котлов, пароперегревателей и теплообменников

  • ASME SA249 Стандартные технические условия для сварных труб из аустенитной стали для котлов, пароперегревателей, теплообменников и конденсаторных труб

  • ASME SA789 Стандартные технические условия для сварных труб из аустенитной стали для котлов, пароперегревателей, теплообменников и конденсаторных труб

Аустенитные стали - это немагнитные нержавеющие стали, которые содержат высокий уровень хрома и никеля и низкий уровень углерода. Аустенитные стали, известные своей формуемостью и устойчивостью к коррозии, являются наиболее широко используемой маркой нержавеющей стали.

Характеристики:

  • Отличная коррозионная стойкость

  • Подходит для холодной или горячей обработки

  • Высокая пластичность

  • Оптимальная общая производительность

  • Широкий спектр приложений

  • Существует пятый специализированный тип стали для дисперсионного твердения.

Молекулярная структура стали

Принципиальное различие между ними - их кристаллическая структура. Сталь - это сплав железа и углерода. При обычных температурах атомная структура представляет собой структуру куба с атомом стали в каждом углу и одним атомом в центре этого куба.

Он известен как «ферритный» и, кстати, магнитный.

При нагревании примерно до 900 °C структура меняется, и каждая грань имеет атом в центре. Это аустенитная структура и немагнитная.

Когда обычная сталь постепенно остывает, она превращается в ферритную структуру. Если вы охладите его быстро, он примет другую структуру с атомами углерода, расположенными в одном направлении. Это мартенситная сталь, которая в состоянии «после закалки» твердая, но хрупкая и обычно требует дополнительной обработки перед использованием.

Отжиг

Отжиг - это процесс нагрева стали до температуры, немного превышающей ее температуру рекристаллизации, и позволяя ей остыть с соответствующей скоростью - обычно медленно - заставляя кристаллы реформироваться без дефектов, вызванных «обработкой» стали.

Отжиг может восстановить пластичность стали и ее характеристики коррозионной стойкости.

Осаждение карбида

Когда сталь содержит более высокий уровень углерода, она имеет тенденцию соединяться с хромом при охлаждении - между 900 °C и 500 °C с образованием карбида хрома. Это уменьшает количество хрома, доступного для образования пассивного слоя, и создает межкристаллитные границы, доступные для агрессивных химикатов.

Этого можно избежать, используя низкоуглеродистые варианты стали (обозначенные буквой «L», например 304L или 316L).

Однако более низкие уровни углерода снижают характеристики стали при повышенных температурах. Если требуется устойчивость к осаждению карбида и прочность при высокой температуре, то решением может быть добавление титана. В этой форме доступно несколько марок - например, 316Ti.

Сила ползучести

Стали работают при повышенных температурах совсем иначе, чем при температуре окружающей среды. Когда они сгибаются при температуре окружающей среды ниже предела текучести, они возвращаются в исходное положение. При повышенной температуре они начинают растягиваться, но очень медленно. Некоторые стали более устойчивы к этому явлению, чем другие.

Размер зерна

Сталь состоит из решетки кристаллов железа, переплетенных с атомами других материалов. Эти кристаллы называются зернами.

Размер зерна важен, потому что он, среди прочего, влияет на обработку, твердость, прочность и коррозионную стойкость.

Размер зерна может быть определен как добавлением других легирующих элементов, так и тщательным регулированием процессов нагрева и охлаждения, задействованных в производстве стали, и дальнейшей термообработкой (отжиг и закалка) после первоначального производства, сварки или «обработки». на стали.

Межкристаллитная коррозия

Атомы в металлах организованы в кристаллы (или зерна), которые расположены близко друг к другу. В определенных условиях коррозия может поражать границы зерен, а не сами кристаллы.

Когда нержавеющая сталь, содержащая более высокий процент углерода, нагревается, хром может реагировать с углеродом с образованием карбида хрома, тем самым истощая пассивный слой хрома, который защищает поверхность.

Пассивный слой

Пассивный слой делает нержавеющую сталь «нержавеющей». Это микроскопически тонкий слой оксида хрома, непроницаемый для кислорода, очень твердый, устойчивый к самой коррозии и практически прозрачный. Это предотвращает попадание кислорода и других коррозионных материалов в железо и их реакцию.

Хром легко вступает в реакцию с кислородом, поэтому, если он поцарапан, он самовосстановится при наличии свободного кислорода.

Точечная коррозия

Это очень локализованная форма коррозии, которая возникает особенно в условиях с высоким содержанием хлоридов, таких как морская среда. Первоначальное нарушение пассивного слоя стали не «ремонтируется» путем реформирования оксида хрома. Сталь под этим проломом продолжает корродировать, часто не оставляя никаких очевидных признаков, кроме легкого поверхностного окрашивания (иногда называемого «пятно от чая») на поверхности, но продолжая углубляться и расширяться под поверхностью.

Будучи локализованным, это может привести к проникновению через все поперечное сечение стали.

Высокое содержание хрома, молибдена и азота повышает устойчивость к питтинговой коррозии. Степень сопротивления может быть рассчитана как %Cr + 3,5 x%Mo + 16 x%N, чтобы получить эквивалентное число сопротивления питтингу (PREN).

316 сталь имеет PREN от 22,6 до 27,9. Для некоторых дуплексных сталей PREN превышает 40. Диапазон чисел, указанных для определенных марок, является результатом спецификации количеств соответствующего химического вещества, имеющей максимальные и минимальные значения.

Осадочное твердение

Также известный как старение, это процесс, используемый для увеличения прочности на разрыв. Сплав сначала нагревают до температуры, при которой образуется одна фаза со всеми растворенными атомами, растворенными и равномерно распределенными. Затем его быстро охлаждают перед повторным нагревом до более низкой температуры и выдержкой при этой температуре в течение заданного времени. При этой температуре осадки могут равномерно и распределенно слипаться. Важно, чтобы на этом этапе процесса была правильная температура и продолжительность. Если поддерживать температуру слишком долго, это приведет к образованию комков большого размера и снижению прочности сплава. Это известно как «старение».

Сенсибилизация

Сенсибилизация - это процесс осаждения карбидов.

Сигма-фазовое охрупчивание

Это фазовый переход, который происходит в некоторых нержавеющих сталях при их нагревании выше 540 °C. Это приводит к резкой потере прочности и может привести к хрупким трещинам.

Стабилизация

Стабилизация - это процесс удаления или защиты стали от сенсибилизации - опасности выделения карбида, который может привести к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC).

Обычно используются два подхода. Могут использоваться варианты с низким содержанием углерода; они по своей природе более стабильны, но хуже работают при более высоких температурах.

Кроме того, сталь можно химически стабилизировать, легируя ее титаном, ниобием (иногда еще называемым колумбием). Оба они легко образуют карбиды, тем самым сохраняя хром.

Однако этого может быть недостаточно для стабилизации стали, если она удерживается в диапазоне температур образования карбида от 425 ° C до 850 ° C. Если это происходит в процессе изготовления, проблему обычно можно решить путем отжига при более высокой температуре.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)

Коррозионное растрескивание под напряжением происходит, когда химические вещества воздействуют на межкристаллитные границы сплава. Когда металл подвергается растягивающим напряжениям, это может привести к внезапному разрушению, как правило, пластичных материалов. Поскольку коррозия происходит только на границах зерен, она, вероятно, останется незамеченной, поскольку металл обычно будет сохранять внешне нормальный внешний вид поверхности.

Рабочее упрочнение

Деформационное упрочнение - это термин, применяемый к любой работе, выполняемой со сталью при температуре ниже температуры рекристаллизации металла.

Эта работа включает в себя любые виды выдавливания, гибки, резки или вытягивания.

Эти процессы вызывают искажения кристаллической структуры металла, снижая их способность перемещаться внутри металла и делая его более устойчивым к дальнейшей деформации.

Упрочнение может быть преимуществом или недостатком.

Повышает прочность на разрыв и твердость

Снижает пластичность и делает сталь более хрупкой.

Кристаллическую структуру можно восстановить отжигом.

Аустенитные нержавеющие стали являются наиболее распространенными и широко известными видами нержавеющих сталей. На их долю приходится более 70% от общего объема производства нержавеющей стали. Эти стали содержат от 16% до 25% хрома и достаточно никеля и / или марганца для сохранения аустенитной структуры при всех температурах от криогенной области до точки плавления нержавеющей стали. Аустенитные нержавеющие стали также могут содержать азот в растворе. Хотя никель является легирующим элементом, наиболее часто используемым для производства аустенитных нержавеющих сталей, азот также можно использовать для производства аустенитных нержавеющих сталей. Аустенитные нержавеющие стали легче узнать из-за их немагнитных свойств. Аустенитные стали немагнитны, так как гранецентрированная кубическая структура аустенита немагнитна. Они чрезвычайно пластичны и поддаются сварке, и их можно успешно использовать от криогенных температур до реактивных двигателей и докрасна печей.

Аустенитные нержавеющие стали в основном подразделяются на следующие две серии:

Серия 200 - Нержавеющие стали с низким содержанием никеля и высоким содержанием азота относятся к серии 200. Это хромоникель-марганцевые нержавеющие аустенитные стали. Марка 201 закаливается путем холодной обработки, а марка 202 - это нержавеющая сталь общего назначения. Уменьшение содержания никеля и увеличение марганца приводит к слабой коррозионной стойкости.

Серия 300 - Наиболее распространенными аустенитными нержавеющими сталями являются железо-хромоникелевые стали, широко известные как серия 300. В этой серии наиболее широко используемой аустенитной нержавеющей сталью является марка 304, также известная как 18/8 из-за ее состава 18% хрома и 8% никеля. Второй по распространенности аустенитной нержавеющей сталью в этой серии является сталь марки 316, также называемая морской нержавеющей сталью, которая используется в первую очередь из-за ее повышенной устойчивости к коррозии. Типичный состав из 18% хрома и 10% никеля, широко известный как нержавеющая сталь 18/10, часто используется в столовых приборах и высококачественной посуде.

Помимо двух вышеуказанных серий, существуют марки сверхаустенитной нержавеющей стали, которые демонстрируют высокую стойкость к точечной коррозии хлоридом и щелевой коррозии из-за высокого содержания молибдена (> 6%) и добавок азота. Более высокое содержание никеля обеспечивает лучшую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, чем нержавеющие стали серии 300. Более высокое содержание легирования в супераустенитных сталях делает их более дорогими.

Прямые сорта нержавеющей стали содержат максимум 0,08% углерода. Для этих марок в спецификации нет требования о минимальном количестве углерода.

Марки «L» используются для обеспечения дополнительной коррозионной стойкости после сварки. Буква «L» после марки нержавеющей стали указывает на низкоуглеродистую сталь (как в 304L). Углерод поддерживается на уровне 0,03% или ниже, чтобы избежать выделения карбида. Углерод в стали при нагревании до температур в так называемом критическом диапазоне (от 430 ° C до 870 ° C) выделяется, соединяется с хромом и собирается на границах зерен. Это лишает сталь содержания хрома в растворе и способствует коррозии вблизи границ зерен. Контролируя количество углерода, это сводится к минимуму. Для свариваемости используются марки «L». Однако сорта «L» дороже. Кроме того, углерод при высоких температурах придает большую физическую прочность.

Марки «H» содержат минимум 0,04% углерода и максимум 0,10% углерода и обозначаются буквой «H» после марки стали. Марки «H» в основном используются при экстремальных температурах, поскольку более высокий углерод помогает материалу сохранять прочность при экстремальных температурах.

Аустенитные нержавеющие стали также можно разделить на следующие три группы:

Бедные сплавы - в эту категорию попадают нержавеющие стали с содержанием хрома менее 20% и никеля 14%. Примерами этих сплавов являются марки 301, 304 и 201. Это самая большая часть всех производимых нержавеющих сталей. Эти нержавеющие стали обычно используются, когда главной целью является высокая прочность или высокая формуемость, поскольку более низкая, но поддающаяся регулировке стабильность аустенита этих нержавеющих сталей обеспечивает широкий диапазон скоростей деформационного упрочнения и хорошую пластичность. Более богатые нержавеющие стали (например, марка 305) с минимальным наклепом - это высоколегированные стали. В эту группу входит нержавеющая сталь общего назначения (марка 304). Нержавеющие стали этой категории обладают достаточной коррозионной стойкостью для использования в любых помещениях или на открытом воздухе. Эти нержавеющие стали легко свариваются и поддаются формованию, и им можно придать множество привлекательных и полезных поверхностей.

Хромоникелевый сплав - эти нержавеющие стали используются, когда целью является стойкость к высокотемпературному окислению. Это может быть усилено кремнием и редкоземельными элементами. Если приложение требует высокой термостойкости, можно добавить углерод, азот, ниобий и молибден. В эту группу входят нержавеющие стали марок 302Б, 309, 310, 347 и различные патентованные сплавы.

Нержавеющие стали с хромом, молибденом, никелем и азотом - эти нержавеющие стали используются, когда главной целью является коррозионная стойкость. Такие элементы, как кремний и медь, добавлены для устойчивости к определенным средам. В эту группу нержавеющих сталей входят 316L, 317L и 904L, а также многие проприетарные марки.

Все аустенитные нержавеющие стали содержат небольшое количество феррита. Обычные аустенитные марки нержавеющей стали могут содержать следы дельта-феррита для улучшения свариваемости. Обычно этого количества феррита недостаточно, чтобы привлечь нормальный магнит. Однако, если баланс элементов в стали благоприятствует ферритному концу спектра, количество феррита может быть достаточным, чтобы вызвать значительный магнитный отклик. Кроме того, некоторые типы нержавеющих сталей намеренно сбалансированы для содержания в них значительного количества феррита.

Свойства  нержавеющий стали

Аустенитные нержавеющие стали немагнитны и не подвергаются термообработке. Их нельзя отвердить термической обработкой. Однако их можно обрабатывать холодным способом для повышения твердости, прочности и устойчивости к нагрузкам. Отжиг на твердый раствор (нагрев от 1000 до 1200 °C с последующей закалкой или быстрым охлаждением) восстанавливает исходное состояние нержавеющих сталей, включая удаление сегрегации сплава и восстановление пластичности после холодной обработки. Нержавеющие стали можно подвергать отжигу в растворе. Из-за отжига в растворе карбиды, которые могли выделиться (или переместиться) на границах зерен, снова переводятся в раствор (диспергируются) в матрице металла в процессе отжига. Марки «L» используются там, где отжиг после сварки нецелесообразен.

Аустенитные нержавеющие стали можно сделать достаточно мягкими (то есть с пределом текучести около 200 Н / кв. Мм), чтобы их можно было легко формовать теми же инструментами, которые работают с углеродистой сталью, но они могут быть невероятно прочными с помощью холодной обработки, вплоть до предела текучести. более 2000 Н / кв. мм. Их аустенитная (ГЦК, гранецентрированная кубическая) структура очень жесткая и пластичная вплоть до абсолютной температуры. Они также не теряют свою прочность при повышенных температурах так же быстро, как ферритные (ОЦК, объемно-центрированные кубические) сплавы на основе железа.

Аустенитные марки нержавеющих сталей являются наиболее часто используемыми марками, главным образом потому, что они обеспечивают очень предсказуемый уровень коррозионной стойкости с превосходными механическими свойствами. Наименее устойчивые к коррозии версии могут противостоять обычным коррозионным воздействиям повседневной среды, с которыми сталкиваются люди, в то время как наиболее устойчивые к коррозии версии могут выдерживать даже кипящую морскую воду.

Аустенитные нержавеющие стали обладают хорошей формуемостью и свариваемостью, а также отличной ударной вязкостью, особенно при низких или криогенных температурах. Аустенитные марки также обладают низким пределом текучести и относительно высоким пределом прочности. Они обладают превосходной коррозионной стойкостью и превосходной прочностью на растяжение и ползучесть при высоких температурах.

Аустенитные нержавеющие стали - не очень прочные материалы. Обычно их предел текучести 0,2% составляет около 250 Н / кв. Мм, а предел прочности составляет от 500 до 600 Н / кв. Мм, показывая, что эти стали обладают значительной способностью к деформационному упрочнению, что затрудняет работу, чем в случае мягкой стали. Однако аустенитные нержавеющие стали обладают очень хорошей пластичностью с относительным удлинением около 50% при испытаниях на растяжение.

Аустенитные нержавеющие стали также обладают высокой устойчивостью к высокотемпературному окислению из-за защитной поверхностной пленки, но обычные сорта имеют низкую прочность при повышенных температурах. Стали, стабилизированные Ti и Nb марок 321 и 347, могут подвергаться термообработке для получения тонкой дисперсии TiC или NbC, которая взаимодействует с дислокациями, возникающими во время ползучести. Одним из наиболее часто используемых сплавов является 25Cr20Ni с добавками титана или ниобия, который обладает хорошим сопротивлением ползучести при температурах до 700 ° C.

Аустенитные нержавеющие стали пластичны в широком диапазоне температур, от криогенных до температур ползучести. У них нет хрупкого разрушения. Их прочность на разрыв высока при низких температурах. Их можно упрочнить до высокой прочности путем холодной штамповки.

Аустенитные нержавеющие стали менее устойчивы к циклическому окислению, чем ферритные марки, потому что их более высокий коэффициент теплового расширения имеет тенденцию вызывать растрескивание защитного оксидного покрытия. Они могут испытывать коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), если они используются в среде, к которой они обладают недостаточной коррозионной стойкостью. Предел усталостной прочности составляет всего около 30% от предела прочности на разрыв (по сравнению с 50–60% для ферритных нержавеющих сталей). Это, в сочетании с их высоким коэффициентом теплового расширения, делает их особенно чувствительными к термической усталости. Однако рисков, связанных с этими ограничениями, можно избежать, приняв особые меры предосторожности.

Отличительной особенностью аустенитных нержавеющих сталей является то, что по мере увеличения содержания хрома и молибдена для улучшения определенных свойств, обычно коррозионной стойкости, необходимо добавлять никель или другие аустенитные стабилизаторы, если необходимо сохранить аустенитную структуру.

Неудивительно, что свойства при растяжении в отожженном состоянии хорошо связаны с составом. Предел текучести 0,2% относится к аустенитным нержавеющим сталям.

Аустенитные нержавеющие стали имеют много преимуществ с металлургической точки зрения. Их свойства включают устойчивость к коррозии от хорошей до отличной. Их можно закалить. Их можно легко обработать и изготовить с жесткими допусками. У них гладкая поверхность, которую легко чистить и стерилизовать. Они устойчивы к температурам от криогенных до высоких температур.

Марки аустенитной нержавеющей стали

Аустенитные нержавеющие стали классифицируются по сериям 200 и 300, с содержанием хрома от 16% до 30% и никеля от 2% до 20% для улучшения качества поверхности, формуемости, повышенной коррозионной и износостойкости. Аустенитные нержавеющие стали не подвергаются закалке при термической обработке. Эти стали являются наиболее популярными марками нержавеющей стали благодаря их превосходной формуемости и коррозионной стойкости. Все аустенитные стали в отожженном состоянии немагнитны. В зависимости от состава некоторые аустенитные материалы действительно становятся в некоторой степени магнитными при холодной обработке. Аустенитные материалы используются для отделки автомобилей, кухонной посуды, оборудования для пищевых продуктов и напитков, технологического оборудования и различных промышленных применений.

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей в первую очередь определяется содержанием хрома. Аустенитные нержавеющие стали, как класс, обладают превосходной коррозионной стойкостью, а стали с добавками молибдена - улучшенной стойкостью к точечной коррозии. Содержание никеля в аустенитных нержавеющих сталях помогает снизить скорость коррозии, особенно в кислой среде. Однако аустенитные марки чувствительны к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) и не рекомендуются для эксплуатации, в которой сочетаются растягивающее напряжение и присутствие хлоридов даже при умеренных температурах. Аустенитные марки с более высоким содержанием углерода могут быть подвержены межкристаллитной коррозии после определенных воздействий высоких температур, включая сварку. Для применений, требующих сварки, рекомендуется термообработка после сварки или выбор низкоуглеродистого или стабилизированного сплава, такого как типы 304L, 316L и 321.

304 и 304L (стандартная комплектация):

  • Хранилища

  • Емкости для хранения и трубы для агрессивных жидкостей

  • Горнодобывающее, химическое, криогенное, пищевое и фармацевтическое оборудование

  • Столовые приборы

  • Архитектура

  • Раковины

309 и 310 (высокохромистые и никелевые марки):

  • Компоненты печи, печи и каталитического нейтрализатора

318 и 316L (марки с высоким содержанием молибдена):

  • Резервуары для хранения химикатов, сосуды под давлением и трубопроводы

321 и 316Ti («стабилизированные» марки):

  • Форсажные камеры

  • Суперобогреватели

  • Компенсаторы

  • Сильфонный компенсатор

Серия 200 (марки с низким содержанием никеля):

  • Посудомоечные и стиральные машины

  • Столовые приборы и посуда

  • Внутренние резервуары для воды

  • Внутренняя и неструктурная архитектура

  • Оборудование для пищевых продуктов и напитков

  • Автозапчасти

Характеристики аустенитной нержавеющей стали

Аустенитные стали - это немагнитные нержавеющие стали, которые содержат высокий уровень хрома и никеля и низкий уровень углерода. Аустенитные стали, известные своей формуемостью и устойчивостью к коррозии, являются наиболее широко используемой маркой нержавеющей стали.

Определяющие характеристики

Ферритные стали имеют объемно-центрированную кубическую (ОЦК) структуру зерен, но аустенитный диапазон нержавеющих сталей определяется их гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической структурой, которая имеет по одному атому в каждом углу куба и один в середина каждого лица. Эта зеренная структура формируется, когда в сплав добавляется достаточное количество никеля - от 8 до 10 процентов в стандартном сплаве с 18 процентами хрома.

Помимо того, что аустенитные нержавеющие стали немагнитны, они не поддаются термической обработке. Однако они могут быть подвергнуты холодной обработке для повышения твердости, прочности и устойчивости к нагрузкам. Отжиг на раствор, нагретый до 1045 ° C, с последующей закалкой или быстрым охлаждением, восстановит исходное состояние сплава, в том числе устранит сегрегацию сплава и восстановит пластичность после холодной обработки.

Аустенитные стали на никелевой основе относятся к серии 300. Наиболее распространенным из них является сорт 304, который обычно содержит 18 процентов хрома и 8 процентов никеля.

Восемь процентов - это минимальное количество никеля, которое можно добавить в нержавеющую сталь, содержащую 18 процентов хрома, чтобы полностью преобразовать весь феррит в аустенит. Молибден также может быть добавлен до уровня около 2 процентов для марки 316 для улучшения коррозионной стойкости.

Хотя никель является легирующим элементом, наиболее часто используемым для производства аустенитных сталей, азот предлагает другую возможность. Нержавеющие стали с низким содержанием никеля и высоким содержанием азота относятся к серии 200. Однако, поскольку это газ, можно добавить только ограниченное количество азота, прежде чем возникнут вредные эффекты, включая образование нитридов и газовую пористость, которые ослабят сплав.

Добавление марганца, также образующего аустенит, в сочетании с включением азота позволяет добавлять большее количество газа. В результате эти два элемента, наряду с медью, которая также обладает аустенитообразующими свойствами, часто используются для замены никеля в нержавеющих сталях серии 200.

Серия 200, также называемая хромомарганцевой (CrMn) нержавеющей сталью, была разработана в 1940-х и 1950-х годах, когда никель был в дефиците и цены были высокими. В настоящее время он считается экономически эффективным заменителем нержавеющей стали серии 300, который может обеспечить дополнительное преимущество в виде улучшенного предела текучести.

Прямые сорта аустенитных нержавеющих сталей имеют максимальное содержание углерода 0,08 процента. Сорта с низким содержанием углерода или марки «L» содержат максимальное содержание углерода 0,03 процента, чтобы избежать осаждения карбидов.

Аустенитные стали немагнитны в отожженном состоянии, хотя при холодной обработке они могут стать слегка магнитными. Они обладают хорошей формуемостью и свариваемостью, а также отличной ударной вязкостью, особенно при низких или криогенных температурах. Аустенитные марки также обладают низким пределом текучести и относительно высоким пределом прочности.

Хотя аустенитные стали дороже ферритных нержавеющих сталей, они обычно более долговечны и устойчивы к коррозии.

Использование аустенитных нержавеющих сталей

Никель, который стабилизирует аустенитную структуру этих сталей, ограничивает их широкое использование, поскольку никель увеличивает стоимость этих нержавеющих сталей.

Другие стали могут иметь аналогичные характеристики при более низкой стоимости и предпочтительны в определенных областях применения, например, ASTM A387 используется в сосудах высокого давления, но представляет собой низколегированную углеродистую сталь с содержанием хрома от 0,5% до 9%. Низкоуглеродистые версии, например 316L или 304L, используются для предотвращения коррозии, вызванной сваркой. Уровень 316LVM предпочтителен там, где требуется биосовместимость (например, имплантаты тела и пирсинг).

Аустенитные марки нержавеющих сталей являются наиболее часто используемыми марками, главным образом потому, что они обеспечивают очень предсказуемый уровень коррозионной стойкости с превосходными механическими свойствами. Их разумное использование может значительно сэкономить дизайнеру продукта. Эти стали представляют собой удобный металлический сплав, а стоимость жизненного цикла полностью произведенной продукции ниже, чем у многих других материалов.

Аустенитные нержавеющие стали - это те стали, которые обычно используются для нержавеющих сталей. Некоторые из областей применения аустенитной нержавеющей стали включают следующее.

  • Кухонные мойки

  • Архитектурные приложения, такие как кровля и облицовка

  • Дизайн интерьера

  • Кровля и водостоки

  • Двери и окна

  • Посуда, столовые приборы и посуда

  • Скамейки и зоны для приготовления еды

  • Пищевое оборудование

  • Теплообменники

  • Духовки и части печей

  • Химические резервуары

Супер аустенитная нержавеющая сталь

Супераустенитные нержавеющие стали содержат большое количество хрома и больше никеля вместе с добавками молибдена и азота. В результате получается серия аустенитов, более прочная, чем обычная нержавеющая сталь серии 300, с превосходной стойкостью к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением.

Супераустенитная нержавеющая сталь определяется как Cr-Ni нержавеющая сталь с эквивалентным числом сопротивления питтингу (PREN = [Cr] +3,3 [Mo] +16 [N]) ≥40%. Она имеет лучшую стойкость к хлоридной питтинговой и щелевой коррозии, чем аустенитная нержавеющая сталь Cr-Ni с Mo 4% в высококоррозионных средах, содержащих Cl-

Марки:

  • N08904 (904L)

  • N08367 (6Mo)

  • S31254 (6Mo)

  • S30432

  • S31042

Характеристики:

  • Превосходная стойкость к точечной коррозии хлоридов, щелевой коррозии в агрессивной среде

  • Хорошие механические свойства с высоким пределом текучести

  • Отличная обрабатываемость

 Стандарты:

  • ASTM A312 Стандартные технические условия для бесшовных, сварных и сильно холоднодеформированных труб из аустенитной нержавеющей стали

  • ASTM A269 Стандартные технические условия для бесшовных и сварных труб из аустенитной нержавеющей стали для общего обслуживания

  • ASTM B673, ASTM B674, ASTM B677, ASTM B675, ASTM B676, ASTM B690

Другие материалы
Сталь G20Mn5 - 1.6220
EN 1559-6
Сталь S250GD - 1.0242
Сталь S355G1+N - 1.8814+N
EN 10089
10Х17Н13М2Т аналог AISI 316Ti
Сталь 36Mn6 - 1.1127
ASTM F738