Характеристики нержавеющей стали и её классификация

Существует множество типов нержавеющей стали, которые можно классифицировать на несколько категорий в зависимости от их микроструктуры при комнатной температуре:

: Примеры включают 304, 321, 316, 310 и т.д. Серия 200 представляет собой низконикелевую, экономически эффективную нержавеющую сталь, также относящуюся к аустенитной категории.

: Примеры включают 430, 420, 410 и т.д. Аустенитная нержавеющая сталь не магнитная или слабо магнитная, в то время как мартенситная или ферритная нержавеющая сталь магнитная.

Для металлических изделий необходимо учитывать такие факторы, как устойчивость к коррозии, твердость и обрабатываемость. Устойчивость к коррозии, термостойкость и прочность нержавеющих сталей 201, 202, 301, 304 и 316 улучшаются последовательно. Плотности, соответствующие 202, 304 и 316, составляют 7.74, 7.93 и 7.98 соответственно. Лист нержавеющей стали 316, обозначенный по американским стандартам, является типом нержавеющей, термостойкой и коррозионно-стойкой стали, относящейся к семейству аустенитных нержавеющих сталей. Он превосходит нержавеющую сталь 304 и соответствует 0Cr17Ni12Mo2 по китайским национальным стандартам (GB).

Распространенные нержавеющие стальные пластины бывают двух основных типов: 201 и 304, которые различаются по составу. Среди них, нержавеющая стальная пластина 304 является наиболее широко используемой в качестве нержавеющей и термостойкой стали, будучи аустенитной нержавеющей сталью. Серия 400 представляет собой мартенситную нержавеющую сталь. Нержавеющая сталь 304 не магнитная, в то время как серия 400 магнитная. Однако, некоторые нержавеющие стали 304 могут быть притянуты магнитом из-за легкого магнетизма (аустенитная нержавеющая сталь может проявлять легкий магнетизм при холодной обработке или неправильных условиях плавки). По сравнению с серией 400, нержавеющая сталь 304 имеет более высокое содержание никеля, около 8-10%.

Серия 400 нержавеющей стали имеет внутреннюю микроструктуру закаленного мартенсита, обладая магнитными свойствами и может быть притянута магнитом. Аустенитная нержавеющая сталь не магнитна, при этом нержавеющая сталь 304# является типичным представителем. Однако немагнитная аустенитная нержавеющая сталь не может достичь высокой прочности с помощью обычной термической обработки и не используется для производства лезвий ножей, только для ручек ножей и подставок. Поэтому наличие или отсутствие магнитных свойств не может быть просто использовано для определения того, является ли материал нержавеющей сталью.

Серия 400 нержавеющей стали имеет более низкое содержание хрома, чем серия 300, но не страдает от проблем с отложением углерода, как серия 300. Ее можно термически обрабатывать, и она подходит для рабочих условий с температурами до 1200°F (примерно 393°C), что увеличивает ее твердость. Ферритные и мартенситные нержавеющие стали в серии 400, такие как 410, как правило, имеют лучшую устойчивость к ржавчине и коррозии, чем 304 в определенных специальных приложениях, где требуется высокая твердость, но отличная устойчивость к ржавчине и коррозии не является необходимой. В таких случаях 410 может быть лучше, чем 304. Серия 400 нержавеющей стали может быть закалена с помощью термической обработки. В настоящее время серия 400 обычно используется для изделий столовой посуды низкого класса, в то время как 304 используется для изделий более высокого класса.

Когда на поверхности нержавеющих стальных труб появляются коричневые ржавые пятна (или участки), люди часто удивляются и предполагают, что "нержавеющая сталь не ржавеет, а если ржавеет, значит, это не нержавеющая сталь, возможно, указывая на проблему с качеством стали." Это односторонний и ошибочный взгляд, возникающий из-за недостатка понимания нержавеющей стали. Нержавеющая сталь может ржаветь при определенных условиях.

Нержавеющая сталь обладает способностью сопротивляться атмосферной окисляемости — т.е. нержавеемости — а также коррозии в средах, содержащих кислоты, щелочи и соли — т.е. коррозионной стойкости. Однако ее коррозионная стойкость варьируется в зависимости от химического состава, состояния обработки, условий использования и типа окружающей среды. Например, трубы из нержавеющей стали 304 имеют отличную стойкость к ржавчине в сухих и чистых атмосферах, но быстро ржавеют при перемещении в прибрежные районы с высоким содержанием соли в морском тумане. В отличие от этого, трубы из нержавеющей стали 316 хорошо работают в таких условиях. Поэтому не всякая нержавеющая сталь является коррозионно-стойкой и свободной от ржавчины в любой среде.

Нержавеющая сталь получает свою коррозионную стойкость благодаря образованию тонкой, стабильной и плотной хромсодержащей оксидной пленки (защитной пленки) на своей поверхности, которая предотвращает дальнейшее проникновение атомов кислорода и дальнейшую окислительную реакцию. Как только эта пленка по какой-либо причине постоянно повреждается, атомы кислорода из воздуха или жидкости будут постоянно проникать, или атомы железа в металле будут постоянно отделяться, образуя рыхлый оксид железа и вызывая непрерывное ржавление на поверхности металла. Эта поверхностная пленка может быть повреждена различными способами, среди которых следующие являются распространенными в повседневной жизни: