НАЗНАЧЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ.
Почему нержавейка устойчива к коррозии
При постоянном воздействии на металл влаги и агрессивных веществ происходит возникновение коррозионных процессов. Чтобы увеличить срок службы стальных конструкций, подверженных негативному воздействию, используются сложнолегированные материалы. В народе их называют нержавеющими сталями или нержавейкой. Они обладают устойчивостью к воздействию влаги и прочих влияний агрессивных сред. Такое положительное свойство расширяет сферу применения.
Почему нержавейка устойчива к коррозии
Повышение свойств сопротивляемости металла к окислению происходит за счет применения хрома. Внесение в химический состав этого элемента привело к тому, что стальные детали не разрушаются от коррозии. Хром наделяет их нержавеющими свойствами, улучшая стойкость к воздействию влаги.
Сопротивляемость к коррозии достигается формированием оксидной (инертной) пленки на поверхности стали. Преимущество этого покрытия заключается в способности самостоятельно восстанавливаться при контакте хрома с кислородом.
Для обозначения легированных и нержавеющих сталей используется общепринятая маркировка AISI. После названия идут 3 цифры с буквами, указывающими на класс точности, содержание углерода, наличие прочих химических веществ в составе.
В состав нержавеющей стали, применяемой в машиностроении и многих других сферах, входят от 12% хрома и не более 2% углерода. Дополнительно также используются следующие вещества:
- никель — улучшает пластичность и вязкость;
- молибден — применяется для повышения прочности;
- азот — способствует износостойкости и увеличению предела выносливости.
Нержавеющие сплавы подвергаются коррозии, но только поверхностной. За счет равномерного распределения хрома в составе сплава внутренние слои металла всегда защищены от ржавчины. Активное применение стали в машиностроении связано именно со свойством ее устойчивости к коррозии.
Виды нержавеющей стали
Хром, входящий в состав легированных сплавов, способствует увеличению службы деталей на срок от 20 до 50 лет. Ресурс зависит от химического состава нержавеющей стали. По этому признаку ее классифицируют на 4 основных вида:
- Аустенитная. Содержит от 10 до 25% никеля, который усиливает свойства сопротивляемости к окислению, а также определяет выносливость при высоких температурах. Это самый распространенный вид легированной стали, применяемый в промышленности и машиностроении.
- Ферритная. Содержат в составе менее 17% хрома, обладает стойкостью к окислению в кислотной среде. После аустенитной это второй по популярности вид нержавейки. Применяется в химической и пищевой промышленностях.
- Мартенситная. Получается путем минимального добавления хрома (от 11 до 13%), в результате чего металл становится прочным и жестким. Применяют мартенсит в пищевой и химической промышленностях для производства режущих инструментов.
- Дуплексная (аустенитно-ферритная) — прочный и одновременно гибкий сплав для нефтехимической и бумажной промышленностей, судостроения. Для обозначения легированных и нержавеющих сталей используется общепринятая маркировка AISI. После названия идут 3 цифры с буквами, указывающими на класс точности, содержание углерода, наличие прочих химических веществ в составе.
Применение хромированных сплавов
Используются легированные сплавы в разных сферах промышленности. Область их применения напрямую зависит от типа и стойкости к коррозии. При выборе соответствующих видов нержавейки учитываются компоненты среды, которые будут воздействовать на материал. Применяются они в следующих отраслях:
- Машиностроение — это одна из самых крупных сфер, которая нуждается в нержавейке. Из нее делают станки и транспорт, создают разнообразные агрегаты и промышленные устройства. В машиностроении активно применяются аустенитные и ферритные марки стали, что позволяет ежегодно выпускать более 1 млн новых автомобилей. На производство одной легковой машины требуется не менее 10–20 кг нержавейки.
- Авиационная и космическая промышленности.
- Химическая отрасль. Устойчивость к воздействию агрессивных сред делает нержавейку практически незаменимым материалом.
- Электроэнергетика. Применяются только высоколегированные стали, к которым предъявляются очень высокие требования.
- Пищевая промышленность. Коррозия металла влияет не только на его срок службы, но еще и на безопасность. Нержавейка — это единственный материал, который одобрен для использования в пищевой промышленности.
- Медицина. Изготавливаются не только инструменты, но и различное оборудование. Из нержавейки делают строительные, садовые и прочие виды инструментов, бытовые приборы.