Коррозионная стойкость: семейное дело

Акцент на коррозионную стойкость важен в значительной степени из-за различных типов сред, в которых используются конечные продукты. Давайте начнем с базового эмпирического правила, которое гласит, что чем выше содержание хрома в нержавеющей стали, тем более устойчив к коррозии продукт. Все нержавеющие стали — это сплавы на основе железа, содержащие не менее 10,5% хрома. Остальная часть определяется различными легирующими элементами, которые контролируют микроструктуру сплава.

В настоящее время существует много различных сортов нержавеющей стали, которые подразделяются на пять семейств:

1. Аустенитная
2. Ферритная
3. Мартенситная
4. Дуплексная
5. Отверждение осадков

Каждая семья имеет свой набор преимуществ по сравнению с другими:

Но когда речь заходит о коррозионной стойкости, какое семейство нержавеющей стали занимает первое место? Давайте сравним три из пяти семей:

3. Мартенситный

В целом, мартенситные нержавеющие стали считаются «умеренными», когда речь идет о коррозионной стойкости. Подобно низколегированным или углеродистым сталям, мартенситные нержавеющие стали похожи по структуре на ферритные, но их можно упрочнить или упрочнить путем термической обработки, что также может сделать их более хрупкими. Это связано с добавлением углерода. Основным легирующим элементом этого семейства является хром .

Нефтяная промышленность широко использует мартенситную нержавеющую сталь, как и медицинская сфера, прежде всего, для хирургического оборудования.

Среди наиболее широко используемых сортов мартенсита — 410 . Этот термообрабатываемый продукт идеально подходит для применений на воздухе, в пресной воде или с ограниченным количеством химических веществ и кислот; среды, в которых коррозийные элементы не являются серьезными.

Для применений, где требуется более высокая коррозионная стойкость, 416 идеален. Этот сорт устойчив к коррозии в отношении природных пищевых кислот, основных солей, воды и большинства атмосферных условий.

2. Ферритный

Считайте, что коррозионная стойкость этого семейства нержавеющих сталей «от умеренной до хорошей», при этом уровень содержания увеличивается с увеличением содержания хрома. Ферритная нержавеющая сталь содержит железо-хромовые сплавы с объемно-центрированной кубической кристаллической структурой — это обычные хромистые нержавеющие стали с различным содержанием хрома от 12 до 18%. Но это означает, что их немного сложнее производить, чем стандартную аустенитную нержавеющую сталь.

В целом, свариваемость и ударная вязкость ферритных нержавеющих сталей не так хороши, как у аустенитных. Умеренно-хороший уровень коррозионной стойкости этого семейства увеличивается с увеличением содержания хрома. Это делает его идеально подходящим для таких приложений, как бытовая техника и посуда, среди других.

Одна из наиболее широко используемых ферритных нержавеющих сталей — 430 . Используемый как в промышленных, так и в потребительских товарах, он предлагает сочетание хорошей коррозионной и термостойкости с хорошими механическими свойствами, а также стойкость к окислению до 15008 F.

Для применений, где требуется более высокая коррозионная стойкость,  416  идеален. Этот сорт устойчив к коррозии в отношении природных пищевых кислот, основных солей, воды и большинства атмосферных условий. 

1. Аустенитный

Принимая домой звание наиболее устойчивых к коррозии является аустенитным. Это связано с тем, что он имеет самые высокие уровни хрома среди семей. Коррозионные характеристики этого металла можно даже отрегулировать в соответствии с различными условиями окружающей среды путем регулировки легирующих элементов, например, варьируя уровни углерода или молибдена.

Фактически, вы можете сказать, что аустенит — это самое популярное семейство всех нержавеющих сталей, так как около 50% нержавеющей стали, используемой сегодня, происходит из этого семейства — точнее, типа AISI 304, который содержит 18% хрома и 8% никеля. 

Посмотрите на свое среднее пищевое или молочное оборудование, и вы увидите аустенитный продукт на основе нержавеющей стали. Даже такие громкие конструкции, как Chrysler Building в Нью-Йорке, построены с использованием этого семейства нержавеющей стали 302 ( 304 с высоким содержанием углерода), если быть точным.

Популярность этого материала обусловлена ​​целым рядом факторов, в том числе:
• превосходной свариваемостью
• хорошей формуемостью
• хорошей доступностью на рынке — и доступна в широком диапазоне размеров, форм продукта и отделки поверхности

Одна из наиболее широко используемых из всех марок нержавеющей стали 304 является аустенитной — более подробно . Этот термостойкий сорт обеспечивает хорошую коррозионную стойкость ко многим химическим коррозиям, а также к промышленным средам. И с хорошей формуемостью 304 можно легко сваривать всеми распространенными методами. Чрезвычайно низкое углеродное отклонение, называемое 304L , позволяет избежать вредных выделений карбидов при сварке. Этот вариант обладает той же коррозионной стойкостью, что и 304, но с несколько более низкими механическими свойствами.

Когда речь заходит о том, чтобы быть наиболее устойчивым к коррозии, победитель определяется добавленным уровнем содержания хрома, превышающим минимум 10,5%. В конечном счете, для каждой потребности существует марка нержавеющей стали — просто нужно выяснить, у какого члена семьи есть правильная комбинация свойств (см. Таблицу выше) для вашего конечного применения.