Нержавеющая сталь: марки, состав, расшифровка, сравнение

В тех местах, где требуется дополнительная прочность, надежность и долговечность крепежей, используются изделия из нержавеющей стали. Сплавы имеют разный состав и технические характеристики, ряд специфических свойств и различий. Общим у них являются более высокие, чем у других типов стали показатели устойчивости к воздействию внешних факторов. В разных странах приняты и действуют собственные нормативы и стандарты. В документах с большой долей точности выделяются марки металла в отдельные категории с одинаковыми показателями, но различной по смыслу маркировкой.

Какая сталь относится к нержавеющей

В стандартном понимании сталь представляет собой соединение двух химических элементов — железа и углерода. Первый составляет основу изделий, второй придает им твердость и жесткость. Особенностью таких материалов является склонность к окислению железа при контакте с содержащимся в воде и воздухе кислородом. При добавлении в сплав хрома в доле 10% и выше, подобной реакции не происходит. Причина — образование на поверхностях изделий тонкого слоя оксида хрома, который изолирует железо от кислорода. Если необходимо придать нержавеющей стали дополнительные качества для решения той или иной инженерной задачи, то в сплав добавляются такие минералы, как молибден, фосфор, никель, азот, титан, селен, алюминий, медь.

Технический прогресс в области создания многих марок стали с одной стороны дал простор учёным для разработки уникальных приборов и механизмов. С другой — создал определенные сложности в плане выбора металлов с созвучными названиями. Речь идет о наиболее популярных представителях аустенитной категории (Austenitic) А2 и А4. Именно эти сплавы чаще всего служат сырьем для изготовления устойчивых к коррозии изделий.

Различия и приоритеты в выборе стали А2 и А4

Основа обоих видов металла абсолютно одинакова, так как металлургия не отличается разнообразием производства в силу своей специфики. Так, базовый состав марок А2 и А4 помимо железа включает в себя:

• хром — 18%
• никель — 8%
• углерод — до 0,08%

Кардинальное отличие, расширяющее возможности и сферу применения марки А4 заключается в добавлении в сплав до 3% молибдена. Такое решение делает ее невосприимчивой к воздействию концентрированных кислот, щелочей и прочих агрессивных химических соединений. Благодаря этому, более дорогая марка А4 выбирается для изготовления крепежей под соединения, к которым предъявляются самые высокие требования. Как правило, такие изделия используются в морских сооружениях, на химическом производстве, прочих местах с агрессивной окружающей средой.

Сопоставление марок нержавейки А2 и 304 / А4 и 316

По сути, это очень похожие по составу и техническим характеристикам марки нержавеющей стали. Разночтение обосновано действующими в разных странах и частях света нормативами.

Так, состав А2 практически полностью соответствует 304 (AISI) и 1.4301 (DIN, EN). По ГОСТ действует сочетание символов 12Х18Н10.

Расшифровывается оно процентным содержанием в сплаве минералов:

• углерод;
• хром;
• никель.

Что касается марки А4, то она совпадает с такими сплавами, как 316 (AISI) и 1.4401 (DIN, EN). По национальному каталогу ГОСТ — 03Х17Н14М2.

Здесь расшифровка касается долей таких минералов:

• молибден;
• углерод;
• хром.

В отечественной классификации можно встретить и упрощенную маркировку в дробном выражении — 18/10/3, указывающую на присутствие в составе хрома, никеля и молибдена.

Значение буквы L в названиях 304L и 316L

Символом «L» обозначаются низкоуглеродистые стали. Это тоже категория нержавейки, где процент содержания элемента варьируется в пределах 0,02. Антикоррозионные свойства и прочность от этого никак не изменяются, но улучшается способность сплава к сварке и качество готового шва. Устранение выделение карбида придает деталям повышенную устойчивость при эксплуатации в агрессивной среде.

Магнитная и немагнитная сталь

В теории, все сплавы, содержащие железо, обладают эффектом магнетизма. Вопрос только в том, насколько явно он проявляется у тех или иных марок.

Так, магнетизм присутствует у таких марок:

• ферритные — 409, 430 и 439;
• мартенситные —410, 420, 440.

Аустенитные марки А2, А4 (304, 316) по техническим характеристикам такими свойствами не обладают. Но тут есть один нюанс. Когда металл подвергается механической обработке, магнетизм появляется. Причем, прямо пропорционально величине и скорости воздействия.

Виды пищевой нержавеющей стали

По техническим и санитарным требованиям — это материал нейтральный и инертный, не изменяющий своих характеристик при нагревании, охлаждении, контакте с органикой и бытовой химией. Промышленность использует марку А2, а в импортном исполнении — AISI 304, 18/8 и 18/10.

Расшифровка обозначений А2-70 и А2-80

Такая маркировка наносится на изделия, изготовленные из нержавеющей стали по технологии холодной обработки (катания и штамповки). Обозначения 70 и 80 указывают на показатели прочность деталей на разрыв. Это 700 Н/мм² и 800 Н/мм² для первой и второй марки. Метизы отличаются не только стойкостью к коррозии, но и сохранением рабочих характеристик при работе в условиях экстремально низких температур.

Сравнительная прочность болтов нержавеющих и стальных класса 8.8, 10.9

Способность изделий противостоять нагрузкам на разрыв измеряется в Н/мм² и указывает на предел, по достижению которого металл разрушается. У изделий из нержавеющей стали этот показатель указывается в цифрах после указания марки — 70 и 80 (700 и 800 Н/мм²). У стальных болтов прочность указывается в первой цифре маркировки — 8 и 10 (800 и 1000 Н/мм² соответственно). При равных показателях у болтов из обычной стали большая текучесть, а значит и склонность к растяжению и деформации.

О принадлежности стали А1 к категории нержавеющих

Присутствие в маркировке сплава буквы «А» указывает на то, что она относится к классу аустенитных, то есть устойчивых к воздействию агрессивных веществ. Увеличенный процент содержания серы в стали А1 (303, 1.4305) увеличивает твердость материала, его способность к проведению манипуляций, требующих высокой точности. Снижение уровня прочности вносит свои ограничения в сферы применения изделий. Что касается устойчивости к коррозии, то она несколько ниже, чем у марки А2.

Отличия марок AISI304 и SUS304

По сути, это два практически одинаковых материала. Разница состоит только в стране изготовления и выборе способа маркировки готовой продукции. Обе марки близки по составу к распространенной в России нержавеющей стали А2.

По принадлежности названия стали имеют такое географическое происхождение:

• AISI304 — США;
• SUS304 — Япония.

Что технологий производства, что состав сплавов практически не различаются, и максимально приближены к марке А2.

По составу нержавеющие стали подразделяются на аустенитные, мартенситные и ферритные группы, различающиеся по составу и свойствам. Технология производства допускает временное превышение содержания некоторых веществ на определенных этапах, но соответствие единым стандартам конечного продукта. Если есть незначительные отклонения, то они согласовываются с заказчиком.

Таблица марок стали и их химического состава %: