Марка стали aisi 430 характеристики
Нержавеющая сталь AISI 430: характеристики, состав
На данный момент AISI 430 считается наиболее популярной из всех доступных ферритных металлов. Сталь выделилась за счет своих свойств, о которых пойдет речь далее в статье, а также простоты обработки. Еще одно внушительное достоинство – низкая стоимость. За счет того, что в состав материала входит молибден и никель в низких долях, цена на компоненты небольшая.
Данная сталь AISI 430 способна сохранять свои свойства в довольно агрессивных средах, даже в серосодержащей, что является свидетельством высокого уровня качества. Соответственно, нужно сказать, что она обладает высокой защитой от разрушения. Благодаря этому ее можно использовать в промышленности, связанной с нефтью, газом и химией. Ведь именно в них чаще всего создаются условия агрессивных сред.
Есть и еще достоинства у данного материала. Сталь не имеет в составе большого количества углерода, поэтому она не будет поддаваться разрушению в среде высоких температур. Небольшая доля такого вещества, как титан, позволяет металлу отлично поддаваться процессу сварки. Причем совсем не обязательно использовать дорогие и специальные инструменты. За счет ферромагнитных свойств сталь, находясь под воздействием высоких температур, способна сохранить все свои особенности. Ее также используют как теплообменник благодаря большому уровню теплопроводности.
Все эти достоинства позволяют применять данный материал в большом количестве промышленных сфер.
Состав
Сталь AISI 430 (характеристики – ниже) состоит из безопасных и недорогостоящих веществ, что уменьшает ее себестоимость. Нужно знать, что основным ее составляющим компонентом является железо. Оно обеспечивает некоторые уникальные свойства, за счет них данный вид стали получил максимальное распространение.
Также в состав входят такие вещества, как углерод, сера, марганец, хром, кремний и некоторые другие.
О том, какие же они придают стали преимущества и недостатки, а еще как именно влияют на обработку материала, поговорим чуточку позже. В целом они позволяют обеспечить низкую стоимость, а также простоту добычи и переработки.
Применение стали
Данный металл применяется во многих сферах промышленности, от автомобильной до пищевой.
За счет того, что нержавеющая сталь AISI 430 не имеет в составе большого количества никеля, она получила совершенно другие свойства и применяют ее несколько иначе, в отличие от аустенитных веществ.
Железо – основной элемент описываемого металла. Благодаря этому он получил весьма уникальные как для нержавеющих сталей особенности: магнитные и так далее. Металл 430 широко применяют для создания такой техники, как холодильники, стиральные машины, микроволновые печи и другие бытовые приборы. Это объясняется тем, что AISI 430 хорошо выдерживает воздействия окружающей среды. Более того, сталь отлично переживает действие кислот, которые встречаются в составе моющих средств, продуктах питания. Поэтому именно этот металл рациональнее использовать в бытовой сфере.
Упрочнение при термообработке стали не наблюдается. Поэтому, с одной стороны, ее труднее обрабатывать, а с другой – расширяются сферы ее применения. Опытные водители знают, что AISI 430 активно используется в автомобильной промышленности. Она входит в состав выхлопных труб и других деталей, которые должны быть устойчивыми к саморазрушению при высокой температуре.
В пищевой промышленности данную сталь используют потому, что она имеет небольшой уровень тепловой инерции. За счет этого она будет за минимальный срок остывать, что позволит продукции не перегреваться. Чаще всего эта марка используется на винных и алкогольных заводах.
Низкая стоимость стали 430 также расширяет сферы применения. Ее часто используют в химической промышленности. Она понадобится ученым при проведении высокотемпературных технологий изготовления.
Наиболее популярный вид стали – лист AISI 430. Его использовать удобно. Он является практичным и универсальным. Применяется во многих сферах – от дизайна до крупных промышленных отраслей. Именно лист является металлом, который вобрал в себя абсолютно все преимущества данной стали.
Материал, поддающийся холодной обработке, в основном используется в архитектурной, промышленной (автомобильной и так далее) отраслях. Горячекатаные листы и другие изделия из стали применяются там, где имеется необходимость в прочном и устойчивом к разрушениям веществе.
Аналоги стали 430
Наиболее похожим по составу является российская разработка – гостовская сталь 12Х17. Если искать аналог по свойствам и применениям, то таковым считается также отечественный металл 08Х13. Однако многие производители предпочитают использовать зарубежную сталь, чтобы избежать непредвиденных результатов.
Стойкость к коррозии
Выше уже было оговорено, что «Нержавейка» AISI 430 имеет свойство, которое позволяет ей быть устойчивой к процессу коррозии. Поэтому рассмотрим это более подробно.
Данное свойство достигается за счет того, что металл легко переносит воздействие как агрессивных веществ, так и сред. В том числе сталь не поддается влиянию азотной кислоты.
Оптимальная стойкость, позволяющая эксплуатировать деталь намного дольше, достигается благодаря тому, что используется полированный металл. Именно за счет этого сокращается поверхность, которая поддается трению с агрессивной средой.
Как и большинство ферритных сплавов, то есть содержащих огромное количество железа, сталь 430 имеет максимально возможную устойчивость к растрескиванию, происходящему под постоянным напряжением.
Стойкость к высоким температурам
Сталь AISI 430, характеристики которой довольно внушительные, отлично выдерживает высокие температуры. Она не меняет свою форму, не изменяются ее свойства при обработке при отметках в диапазоне +815°С…+870°С.
Но при производстве каких-либо деталей, требующих использования температур от +400 до +600°С, было замечено, что металл теряет прочность. Из-за этого изделиям требуется дополнительный обжиг, иначе их будет легко деформировать.
Процесс обработки
Все детали и другие изделия из AISI 430 должны производиться при помощи специализированных инструментов. При этом каждый из них обязан предварительно подвергаться обработке и очищению. Это же необходимо проделать и с рабочей поверхностью. Такие действия должны быть выполнены для того, чтобы избежать загрязнения последующего изделия и самого металла. Ведь попавший внутрь мусор может стать легко разрушаемым веществом. Это приведет к нежелательным последствиям.
Нержавеющая сталь 430 не характеризуется максимальной гибкостью и пластичностью, однако это не мешает некоторым производителям применять в отношении к ней холодный вид обработки. Если сравнивать данную сталь с AISI 304, то нужно сказать, что описываемая менее предрасположена к разрушении после подобного взаимодействия.
Говоря о горячей обработке, следует заметить то, что она осуществляется при градусах от +816° до +1038°С. После процесса разогрева сталь охлаждают в воздушном пространстве до комнатной температуры. Сразу же проводят обжиг. Соответственно, будут расти зерна металла после длительного влияния различных температур. Зачем это необходимо? Данный способ обработки позволяет избежать возникновения шероховатости на материале. Помимо этого, гладкость поверхности также влияет и на коррозионные свойства стали.
Механическая обработка стали
Сталь, о которой идет речь в статье, довольно легко обрабатывать. При использовании качественной заточки инструмента можно улучшить данный процесс.
При совершении обработки осуществление влияния на сталь должно быть довольно легким, но одновременно с этим затрагивать глубокие слои поверхности. Это позволит предотвратить упрочнение материала. Часто применяются и холодные жидкости.
Обработка температурами
Ученые заметили, что при отжиге сталь не затвердевает. Обработка температурами совершается при помощи разогрева специальной печи до отметки +815°С. После этого изделие устанавливают в нее на полчаса, а отметку повышают до +600°С. Затем, продолжая процесс обработки, продукцию резко охлаждают воздухом. Иначе изделие будет довольно хрупким, его легко деформировать. Охлаждение происходит в диапазоне температур от 540°С до 400°С.
Процесс сварки
Если предварительно разогреть материал до температуры +150°С, то процесс сварки будет осуществляться максимально легко. Главное после этого — провести отжиг. Иначе оно будет хрупким и при термическом взаимодействии легко деформируется. Отжиг осуществляется при температуре от +790°С до +815°С.
Как поставляется?
Зачастую производитель поставляет металл в качестве листа AISI 430 или плиты (зависит от толщины), рулона, допускается продажа полосы (зависит от ширины). Изредка можно встретить трубу, пруток и другие варианты изделий.
AISI 430
Сталь марки AISI 430
AISI 430 — наиболее широко применяемая ферритная хромистая коррозионностойкая сталь общего применения (в соответствии со стандартом ASTM A240), в которой сочетаются:
- высокие прочностные и механические свойства;
- высокая коррозионная стойкость, в том числе атмосферная обеспечивается высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода;
- обрабатываемость (хорошая пластическая деформируемость; применимость к процессам вытяжки, штамповки, перфорации в ней отверстий и т.п.)
Химический состав
Состав % | C | Mn | P | S | Si | Cr |
по ASTM A240 | 0.12 макс | 1.0 макс. | 0.045 макс. | 0.03 макс. | 1.0 макс. | 16.0-18.0 |
Типично | менее 0.05 | 0.7 | 0.020 | 0.025 | 0.65 | 17 |
Краткая характеристика и области применения стали AISI 430
Общая коррозионная стойкость данной стали во многих средах сравнима со стойкостью аустенитной стали 12Х18Н10Т. Кроме того, в отличие от аустенитных никельсодержащих сталей типа «18Cr-10Ni», низкоуглеродистые хромистые ферритные стали устойчивы в различных серосодержащих средах. Поэтому изделия из стали AISI 430, включая проволочные сетки и т.п., могут быть использованы в системах для перекачивания газа, нефти и чистых нефтепродуктов, различных углеводородов, а также в технологических установках газо- и нефтепереработки. Конечно, при использовании той или иной стали желательны индивидуальные тесты на коррозионную стойкость, которая определяется температурой, контактом с другими материалами, нагрузкой, степенью непосредственного контакта с технологическими средами, длительностью непрерывной работы, абразивным воздействием продуктов, агрессивным влиянием моющих и/или дезинфицирующих растворов, а также другими специфическими условиями.
Формально сталь марки AISI 430 позиционируют по химическому составу как аналог отечественной марки 12Х17. Однако, низкая концентрация углерода в стали обуславливает ненужность ее дополнительной стабилизации титаном, поскольку реальное содержание углерода на уровне 0,020-0,035% гарантирует отсутствие склонности стали к межкристаллитной коррозии при повышенных температурах (интенсивное карбидообразование в стали 430 начинается лишь при температуре свыше 1000 0С) и, кроме того, обеспечивает ее отличную свариваемость. Поэтому, по своим эксплуатационным характеристикам данная марка стали является улучшенным аналогом стали 08Х17Т, которая, в свою очередь, по ГОСТ 5632-72 «рекомендуется в качестве заменителя стали марок 12Х18Н10Т и 12Х18Н9Т«. Дополнительными преимуществами является то, что в отличие от этих аустенитных никельсодержащих марок, сталь 430 нечувствительна к коррозионному межкристаллитному разрушению в температурном интервале 500-800 0С, а также гораздо меньше чувствительна к хлоридному растрескиванию под нагрузкой.
Благодаря низкому коэффициенту термического расширения, сталь оптимальна для изделий, испытывающих перепады температур, а высокая теплопроводность предопределяет преимущества использования этой стали в системах теплообмена. Обладая сравнительно низкой тепловой инерцией (удельной теплоемкостью), сталь 430 при меньших энергозатратах быстрее прогревается и охлаждается, что позволяет избежать возможного инерционного перегрева (например, сухарей, сушек, колбасных изделий и т.п.).
Далее приведены некоторые сравнительные характеристики сталей марок 12Х18Н10Т и AISI 430.
Марка стали | Удельная тепло-емкость (Дж/г •К) при 20 °С | Теплопроводность, (Вт/ м •К) при 20 °С | Коэффициент термического расширения (106 °С-1) усредн. | Сопротивление коррозионному хлоридному растрескиванию, МПа | Магнитные свойства |
AISI 430 | 0,44 | 25 | 10 | 350 | Да (ферромагнетик) |
12Х18Н10Т | 0,52 | 15 | 17.5 | 140 | Нет |
Сталь AISI 430 широко используется в следующих отраслях промышленности:
- гражданское машиностроение;
- архитектура и дизайн;
- пищевая промышленность;
- изготовление кухонной утвари, столов, сервировочного инструмента, моек, сливов, частей стиральных машин, барабанов и поддонов для посудомоечных машин, и т.п.;
- автомобилестроение (декоративные системы выхлопа и т.п.);
- изготовление наружной и внутренней фурнитуры;
- оборудование для теплообменников;
- прочие.
Применение экономнолегированных безникелевых нержавеющих сталей (аналогов стали 430) в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности регламентировано стандартами и другими нормативными документами. Например, ГОСТ 27002 «Посуда из коррозионно-стойкой стали» указывает на то, что «для изготовления корпусов и крышек посуды, должны применяться … стали марок … 12Х17 и др.».
Основной «нержавеющий» ГОСТ 5632, также регламентирует использование хромистых ферритных сталей марок 12Х17 и 08Х17Т в качестве заменителей аустенитных хромоникелевых сталей типа 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т, в том числе и «для изготовления предметов домашнего обихода кухонной утвари и оборудования пищевой промышленности».
В соответствии с многочисленными справочными литературными данными ферритные стали типа AISI 430 могут использоваться для изготовления деталей машин и аппаратов для винодельческой промышленности. Эти стали разрешено применять в непосредственным контакте с суслом, вином, коньячным спиртом, продуктами переработки отходов виноделия и т.д. Разрешено применять эти стали (08Х17Т) для изготовления оборудования, используемого в мясной и молочной промышленности при температуре 30-140 0С и т.п. [Солнцев Ю.П. и др., Оборудование пищевых производств. Материаловедение: Учебник для вузов. — СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. -526 с.]
Сталь AISI 430 может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и т.д.).
Стали серии AISI 400 (в том числе и сталь 430) не только могут быть использованы в качестве заменителей никельсодержащих марок, но и, превосходя последние по ряду свойств, часто оказываются незаменимыми при производстве оборудования пищевой промышленности.
Сталь AISI 430 соответствует государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам (заключение Департамента государственного санитарно-эпидемиологического надзора РФ № 77.95.5.140.П.14626.9.00 от 25.09.2000 г.) и является весьма перспективной для применения в производстве оборудования для различных отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности: масложировой, мясной, хлебопекарной, пивобезалкогольной, спиртовой, ликеро-водочной, кондитерской, и других. Изделия из этой стали могут быть использована на таких технологических этапах пищевого производства как мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования; измельчение, разделение и сортировка продукции; смешивание, тепловая обработка, расфасовка, упаковка и транспортировка. Высокая коррозионная стойкость проволоки марки AISI 430, обусловлена уменьшенным содержанием углерода в сочетании с высоким содержанием хрома (16-18%).
Поскольку, по сравнению с никельсодержащими аустенитными сталями, хромистые стали обладают низким коэффициентом термического расширения (КТР) и повышенной теплопроводностью, что предопределяет их преимущественное использование (в том числе и трубного проката) в таких теплообменных конструкциях как охладительные градильни и т.п. Низкий КТР обеспечивает более надежное фиттинговое крепление и обеспечивает ускоренный теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (системы с охлаждением гликолем, водой и другими охлаждающими средами). Сварные конструкции и трубопроводы из хромистых сталей существенно меньше изменяют размеры при колебаниях температуры, что предопределяет снижение разрушающих усталостных нагрузок при перепадах температуры и предотвращает возможные утечки из гидравлических соединений.
Сталь AISI 430 прекрасно зарекомендовала себя как материал устойчивый в газовых средах, образующихся при сжигании различного топлива. Эти среды могут содержать продукты полного (двуокись углерода, водяной пар, азот и т.п.) и неполного (оксид углерода, углеводороды, окислы азота, двуокись серы, сероводород и т.д.) сгорания. Применяется для изготовления корпусов и труб систем нейтрализации, рециркуляции, улавливания и выхлопа отработавших газов. Сложные окислительно-восстановительные высокотемпературные каталитические реакции и наличие агрессивных газовых сред диктуют непременное использование экономнолегированной коррозионностойкой стали AISI 430 в качестве конструкционного материала для изготовления выхлопных систем, а также для печного и сопутствующего оборудования (вытяжные короба, дымоходы и т.п.).
Свойства при повышенных температурах
Сталь AISI 430 не упрочняется термообработкой и обладает хорошей стойкостью к образованию окалины вплоть до 8500, сохраняя свои полезные эксплуатационные механические свойства до высоких температур.
Временное сопротивление при повышенных температурах:
Температура, °C | 300 | 400 | 500 | 600 |
Предел прочности, МПа | 450 | 430 | 250 | 145 |
Сталь AISI 430 классифицируется как жаростойкая при эксплуатации до температуры 850 °C. Реальные температуры эксплуатации зависят от условий окружающей среды.
Сварка
Эта сталь прекрасно сваривается любыми известными способами. При условии если предприняты послесварочные операции протравливания/очистки и пассивации, не будет иметь место потеря коррозионных свойств в месте сварки (включая зону термического влияния).
Оптимально использовать дуговую сварку в инертных газах при соблюдении минимального энерговклада в свариваемый шов. Рекомендуется сварка «сверху» (то есть, когда свариваемая поверхность расположена ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала можно использовать аустенитную проволоку 309L, Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ и т.п. Можно использовать электроды или присадочные проволоки на основе ферритной хромистой стали марки AISI 430.
Для того, чтобы гарантировать адекватную коррозионную стойкость необходимо убрать окалину и цвета побежалости травлением или механической обработкой щетками из нержавеющей стали и пропассивировать холодным 10-20% раствором азотной кислоты. Необходима последующая тщательная промывка холодной водой и сушка.
Трубы электросварные нержавеющие AISI 430 — посмотреть в каталоге.
Трубы профильные из нержавеющей стали AISI 430 — посмотреть в каталоге.
Нержавеющая сталь AISI 430
Нержавеющие стали широко распространены в современном мире. Это связано с тем, что основным недостатком многих металлов и сплавов является высокая степень реакции на воздействие повышенной влажности. Нержавеющая сталь AISI 430 является одним из доступных ферритных сплавов, который характеризуется высокой обрабатываемостью. В состав материала входит никель и молибден в низких долях, что существенно снижает стоимость.
Химический состав
Сталь 430 способна сохранять свои основные эксплуатационные качества в довольно агрессивных средах. В некоторых случаях металл применяется в среде с высокой концентрацией серы. Химический состав представлен сочетанием недорогих компонентов, за счет чего существенно снижается стоимость материала. К другим особенностям отнесем нижеприведенные моменты:
- Основной компонент железо, которое присутствует практически во всех металлах.
- Вторым основным компонентом принято считать углерод. Его концентрация в составе определяет прочность и другие эксплуатационные характеристики. В рассматриваемом случае показатель концентрации составляет 0,12%.
- Химический состав характеризуется включением в него хрома, кремния и марганца.
- В состав включаются другие химические элементы, концентрация которых составляет всего несколько долей процента. В их число входят и вредные примеси, за счет которых снижаются эксплуатационные характеристики материала.
Химический состав стали AISI 430
Довольно высокая концентрация углерода определяет то, что AISI 430 характеризуется высокой прочностью и твердостью.
Физические свойства
Нержавеющая сталь AISI 430, характеристики которой связаны с высокой устойчивостью к воздействию высокой влажности, характеризуются следующими качествами:
- Коррозионная стойкость не только к воде, но и к химическим агрессивным веществам. Именно поэтому область применения весьма обширна. Появление коррозии на поверхности приводит к ухудшению декоративных качеств и прочности. Кроме этого, происходит образование продуктов окисления.
- Хорошая механическая обрабатываемость. Другими словами, заготовку можно обрабатывать резанием при применении самого различного оборудования.
- Структура держит форму после воздействия высокого давления. Это свойство позволяет использовать металл в качестве заготовки при обработке давлением без предварительного подогрева. Холодная штамповка сегодня встречается при наладке массового производства.
- Достаточно высокая степень свариваемости позволяет проводить работу без предварительного подогрева материала. Для сварки может применяться конвертор и обычные электроды. Подобный способ соединения сплавов сегодня получил весьма широкое распространение, так как сварочные швы способны выдерживать существенную нагрузку.
- Стоит учитывать тот момент, что у сплава есть магнитные свойства. Это свойство учитывается при изготовлении самых различных изделий.
- Теплопроводность составляет 25 Вт/мК при температуре 20 градусов Цельсия. При изменении свойств окружающей среды это свойство может изменится.
Устойчивость к коррозии AISI 430 в сравнении с другими марками
Довольно часто для улучшения основных качеств проводится термическая обработка, которая позволяет повысить твердость поверхности и прочность структуры металла. В рассматриваемом случае термическая обработка не приводит к упрочнению структуры.
Механические свойства
Механические свойства марка стали AISI 430 также учитываются при выборе наиболее подходящего металла для определенных условий эксплуатации. Основными можно назвать:
- Предел прочности составляет 530 N/mm Ее вполне достаточно для изготовления ответственных деталей, которые будут работать в условии высоких нагрузок.
- Предел текучести 360 N/mm Это свойство определяет то, насколько применим металл в случае получения заготовок путем литья.
- Относительное удлинение составляет 25%.
- Твердость поверхности по Бринеллю 160 НВ. Стоит учитывать, что AISI 430 практически нельзя улучшить при термической обработке, а сам процесс довольно сложен.
Рассматриваемые механические свойства согласно ГОСТ измеряются при комнатной температуре. Стоит учитывать, что при нагреве свойства могут существенно изменяться. К примеру, слишком сильный нагрев становится причиной снижения показателя твердости поверхности.
Применение стали AISI 430
Нержавейка AISI 430 получила самое широкое применение в различных отраслях промышленности. В сравнении с аустенитными сплавами, рассматриваемый не имеет большой концентрации никеля в составе. Рассматривая область применения, отметим следующие моменты:
- Для пищевых производств рассматриваемая сталь поставляется при производстве различных упаковок и тары. Металл не вступает в реакцию с другими веществами, что и определяет его широкое распространение в рассматриваемой отрасли. Кроме этого, AISI 430 характеризуется небольшим уровнем тепловой инерции. Очень часто встречается металл на винных и алкогольных заводах.
- В последнее время сплав широкое применяется в машиностроительной области, что связано с высокой коррозионной стойкостью.
- Многие бытовые приборы также создаются при применении AISI 430. Примером назовем холодильники, стиральные машины или микроволновые печи. Подобная область применения связана с тем, что поверхность нержавейки способна выдерживать воздействие окружающей среды.
- Низкая стоимость определяет то, что AISI 430 часто применяется в химической промышленности. За счет этого снижается стоимость готовой продукции.
- Материал поддается холодной обработке, за счет чего применяется в архитектуре и промышленных отраслях. Холодная обработка давлением позволяет получить сложные изделия при минимальных затратах. Кроме этого, данный способ изготовления позволяет получить сложные по форме изделия.
- Изготовление различных теплообменников. Теплопроводность определяет распространение AISI 430 при создании радиаторов и отопительных котлов.
- Декоративные качества и прочность определяет применение материала при создании наружной и внутренней фурнитуры. Она может иметь различную форму и размеры.
Моечная ванна AISI 430
Совершенствование производства рассматриваемого металла позволило снизить его стоимость и существенно повысить эксплуатационные характеристики. В состав могут добавляться и некоторые другие легирующие элементы, за счет которых изменяются качества материала.
Аналоги стали AISI 430
На производственные линии поставляется и несколько аналогов AISI 430. На российском рынке наибольшее распространение получила легированная сталь 12Х17. AISI 430 – аналог по свойствам и применению металла 08Х13.
Многие производители предпочитают использовать зарубежную сталь, так как она характеризуется более высоким качеством. Зарубежные производители контролируют концентрацию всех элементов в малом диапазоне, что и позволяет строго выдерживать требующиеся эксплуатационные качества.
AISI 430 / SS 430 сталь
Товары из стали «430, Gr. 430 / UNS S43000, Gr. 430», которые вы можете у нас купить:
Квадрат
Лист, плита
Обратная связь
Ваше сообщение отравлено. В ближайшее время наш менеджер свяжется с вами.
Характеристики марки стали AISI 430 / SS 430
ASTM A182 — Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах
ASTM A240 — Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения
ASTM A268 — Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из ферритной и мартенситной нержавеющей стали для общего применения
ASTM A276 — Стандартные спецификации на готовые необработанные горячим или холодным методом бруски и блюмы, кроме кованых (вторично) брусков
ASTM A314 — Стандартные спецификации охватывают заготовки из нержавеющей стали и прутки, предназначенные только для ковки
ASTM A479 — Стандартные спецификации на прутки и профили из нержавеющей стали для котлов и других сосудов высокого давления
Сталь AISI 430 – самая востребованная из коррозионностойких ферритных сталей, предназначенных для общего применения. Она обладает хорошими свойствами, характеристиками, отличается легкостью обработки, высокой сопротивляемостью к межкристаллической коррозии и окислению при высоких температурах.
Химический состав в % стали AISI 430
C | Mn | P | S | Si | Cr | Fe |
3 . |
Эксплуатационные характеристики
Сталь марки AISI 430 классифицируется как жаростойкая при эксплуатации до температуры 850 °C. Температура плавления — 1425-1510 °C.
Характеристики при повышенных температурах
Температура, °C | 300 | 400 | 550 | 650 | 750 |
Предел прочности, МПа | 450 | 430 | 220 | 120 | 50 |
Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 750 |
Предел текучести, МПа | 50 | 30 | 15 | 5 | 3 |
Сопротивление коррозии в кислотных средах
Температура, °C | 20 | 80 | ||||||||||
Концентрация, % к массе | 1 | 5 | 10 | 20 | 80 | 100 | 1 | 5 | 10 | 20 | 80 | 100 |
Серная кислота | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Фосфорная кислота | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | |||||
Азотная кислота | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | |||||||
Муравьиная кислота | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
= высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);
1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);
2 = нет защиты (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 430
Германия | X6Cr17 |
Европейские (EN) | 1.4016 |
Япония (JIS) | SUS 430, SUS 430TB, SUS 430TK |
Россия (ГОСТ) | 12Х17 |
Сфера применения
Сталь AISI 430 нашла широкое применение:
- В химической и нефтяной промышленности;
- В машино- и автомобилестроении;
- В строительстве (организация кровли) и дизайне;
- В пищевой и винодельческой промышленности;
- В производстве оборудования для теплообменников;
- В изготовлении печного оборудования;
- В изготовлении бытовых приборов, посуды, сантехнического и кухонного оборудования.
В отличие от аустентных марок стали с содержанием никеля, хромистые, к которым относится и AISI 430, обладают низким термическим расширением и повышенной теплопроводностью. Высокая жаропрочность позволяет использовать сталь:
- В холодильных градильнях;
- В системах охлаждения пищевых резервуаров (охлаждение водой, гликолем и пр.)
Не рекомендовано использовать сталь AISI 430 в условиях криогенных температур и в строительстве конструкций, на которые оказывается большая нагрузка.
Сварка
Нержавеющая сталь aisi 430 / ss 430 может свариваться любым методом. Оптимальным же будет использование дуговой сварки в инертных газах.
Рекомендуется сварка «сверху» (сварочный инструмент расположен выше свариваемой поверхности), присадочным материалом может служить – сварочная проволока 309L. Также можно применять электроды на основе ферритной стали AISI 430, AISI 308, AISI 310, AISI 309 или AISI 312.
Сварные швы рекомендуется очистить от окалины механическим или химическим способом, а затем пассивировать.
Обработка AISI 430
Сталь AISI 430 довольно легко поддается обработке.
Отжиг: при температуре 780-800°C; охлаждение — на воздухе.
Отпуск: обычно не требуется, но допустим при температуре в диапазоне 200-300 °С.
Пассивация: 20-25 % раствор HNO3 при 20°C.
Очистка поверхности: раствор азотной и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях 10 % HNO3 + 2% HF.
Горячая обработка: начальная температура — 1100 — 1150°C; конечная — ниже 750°C.
Важно: длительное воздействие температуры от 1000°C провоцирует повышенный рост зерна, что приведет к уменьшению податливости.
Помните: для однородного подогрева нержавеющие стали требует времени в 2 раза больше, чем углеродистые.
Холодная обработка: преимущественно аиси 430 обрабатывается в холодном состоянии. Податливость стали позволяет осуществлять изгиб листов, глубокую вытяжку и формовку.
AISI 430
Марка AISI 430 соответствует хромистой коррозионностойкой стали общего применения. Низкое содержание углерода гарантирует отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии. Среди легирующих элементов стали AISI 430 нет дорогих никеля и молибдена, поэтому ее стоимость ниже чем цены на любую марку 300-й группы.
Нержавеющая сталь AISI 430 обладает высокой прочностью, хорошей устойчивостью к окислению в мягко коррозийных средах и режиме высоких температур. Она не упрочняется в результате термообработки, устойчива к образованию окалины до 850 °С, сохраняет большинство полезных свойств при нагреве. Нержавейка AISI 430 считается жаростойкой, в отожженном состоянии легко поддается формовке, вытяжке и полировке. Она имеет ограниченную свариваемость и не подходит для использования в сварных конструкциях, подвергающихся значительным нагрузкам. Из-за ферритной структуры сталь AISI 430 является хрупкой в поднулевых температурах, что не позволяет ей применяться в криогенных конструкциях. Магнитные свойства присутствуют.
Обозначение по международным стандартам
Американский ASTM A240 | Европейский ЕN 10088-2 | Российский ГОСТ 5632-72 |
---|---|---|
AISI 430 | 1.4016 | 08Х17, 12х17 |
Химический состав
Сталь AISI 430 относится к экономнолегированным безникелевым нержавеющим сталям. Наличие хрома и углерода придает ей повышенную коррозионную стойкость, марганец и никель улучшают технологические свойства, а кремний увеличивает прочность, но немного снижает пластичность.
Массовая доля элементов, %
Углерод (C) | Кремний (Si) | Марганец (Mn) | Фосфор (P) | Сера (S) | Хром (Cr) | Никель (Ni) |
---|---|---|---|---|---|---|
≤0,12 | ≤1,0 | ≤1,0 | ≤0,04 | ≤0,03 | 16,0-18,0 | ≤0,5 |
Механические свойства при комнатной температуре
Международный стандарт | Сопротивление на разрыв (σB), Н/мм² | Предел текучести (σ0,2), Н/мм² | Предел текучести (σ1,0), Н/мм² | Относительное удлинение (σ), % | Твердость по Бринеллю (HB) | Твердость по Роквеллу (HRB) |
---|---|---|---|---|---|---|
EN 10088-2 | ≥430 | ≥260 | — | ≥20 | — | — |
ASTM A 240 | ≥450 | ≥205 | — | ≥22 | — | 88 |
Свойства при высоких температурах
Предел прочности при повышенных температурах
Температура, °C | 300 | 400 | 550 | 650 | 750 |
---|---|---|---|---|---|
Rp m / Предел прочности (при растяжении), Н/мм² | 450 | 430 | 220 | 120 | 50 |
Минимальные величины предела упругости (ползучесть) при высокой температуре
Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 750 |
---|---|---|---|---|---|
Rp 1,0 / Пластичная деформация 1% (текучесть), Н/мм² | 50 | 30 | 15 | 5 | 3 |
Максимальные рекомендуемые температуры эксплуатации
Температура образования окалины (условия окисления):
- непрерывное воздействие — 750 °C;
- прерывистые воздействия — 850 °C.
При эксплуатации в диапазоне 350 — 525 °С более 100 часов сталь AISI 430 становится хрупкой при комнатной температуре.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ AISI 430
Наименование | Условные обозначения | Единица измерения | Температура | Значение |
---|---|---|---|---|
Плотность | d | — | 4 °C | 7,7 |
Температура плавления | — | °C | — | 1 500 |
Удельная теплоемкость | c | J/kg.K | 20 °C 400 °C 800 °C | 460 600 800 |
Тепловое расширение | k | W/m.K | 20 °C | 26 |
Средний коэффициент теплового расширения | α | 10 -6 .K -1 | 20-200 °C 20-400 °C 20-600 °C 20-800 °C | 10,5 11,5 11,7 12,5 |
Электрическое удельное сопротивление | ρ | Ω mm²/m | 20 °C | 0,60 |
Магнитная проницаемость | μ | в 0.80 kA/m DC или в/ч AC | 20 °C ρ ρ разряж.возд. | 1,0 |
Модуль упругости | E | MPa x 10³ | 20 °C | 205 |
Сопротивление коррозии
Сталь AISI 430 не чувствительна к окислению под напряжением и растрескиванию при солидификации. Она обладает хорошими антикоррозионными свойствами в повседневном быту при контакте с мылом и моющими средствами, щелочными растворами, некоторыми разбавленными органическими кислотами, другими нейтральными, щелочными и соляными растворами, кроме тех, которые содержат галиды. Температурный предел непрерывной эксплуатации из-за окисления ограничен 800 °C.
Степень защиты металла в кислотных средах
Температура, °C | 20 | 80 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Концентрация, % к массе | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
Серная кислота | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Азотная кислота | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | |||||||
Фосфорная кислота | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | |||||
Муравьиная кислота | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
- 0 — Высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 мкм/год.
- 1 — Частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000 мкм/год.
- 2 — Нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000 мкм/год.
Атмосферные воздействия
Окружающая среда | Скорость коррозии (мкм/год) | ||
---|---|---|---|
AISI 430 | Алюминий-3S | Углеродистая сталь | |
Сельская | 0,0025 | 0,028 | 4,3 |
Морская | 0,0381 | 0,424 | 25,7 |
Индустриальная морская | 0,0406 | 0,546 | 37,1 |
Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем воздействии.
Тепловая обработка
Отжиг
Отожженная сталь AISI 430 является очень пластичной и хорошо подходит для холодной формовки. Температурный режим отжига 700-800 °C сопровождается последующим охлаждением на воздухе.
Отпуск
После сварки отпуск обычно не требуется, хотя рекомендуется диапазон 200-300 °С.
Горячая обработка (ковка)
- Начальная температура 1100 — 1150 °C.
- Конечная температура ниже 750 °C.
- Следует избегать температурного воздействия выше 1 000 °C, так как возможен чрезмерный рост зерна, который уменьшает податливость.
- Время для достижения однородности прогрева стали AISI 430 больше чем для углеродистых примерно в 2 раза.
Травление (очистка поверхности)
- Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO3 + 2% HF).
- Паста для очистки от окалины в зоне сварки.
Пассивация
- 20-25 % раствор HNO3 при 20 °C.
- Пассивирующие пасты для зоны сварки.
Холодная обработка (формовка)
Сталь AISI 430 холодно формуется различными способами: изгиб, волочение, штамповка, ротационная вытяжка и другие. Для создания больших радиусов искривления перед глубокой вытяжкой проводят начальную формовку.
Механическая обработка
Включает полировку поверхности продукции, щелочной обработке, шлифовке, сверлению и перфорации отверстий.
Сварка
- Нержавеющая сталь AISI 430 плохо сваривается, так как при нагревании происходит рост зерна в ее микроструктуре и соединение получается хрупким. Поэтому она не подходит для тяжелых сварных конструкций.
- При соблюдении определенных условий от сварки AISI 430 можно получить хороший результат. Оптимальным вариантом для данной марки будет дуговая сварка в инертной среде при режиме энергетической экономии. Рекомендуется сварочный инструмент располагать выше свариваемых поверхностей и пользоваться никельсодержащими электродами AISI 308L.
- После сварки необходимо убрать с поверхности цвета побежалости и следы окалины с помощью механической обработки или методом травления. Затем проводится пассивация слабой азотной кислотой (10-20%). Термическая обработка после сварки не требуется.
- Для снижения риска возникновения межкристаллитной коррозии, лучше использовать марку AISI 430Ti (AISI 439).
Применение
Сталь AISI 430 востребована в тех случаях, когда требуется недорогой материал, эксплуатируемый в мягко коррозионной среды, диапазоне умеренных температур и нагрузок.
В строительстве нержавейка AISI 430 используется для производства желобов и сливных труб, кровли, сборных конструкций и декоративных компонентов. Для автомобильной промышленности из нее изготавливают детали выхлопных систем, элементы отделки и тюнинга, а для химической промышленности — заводскую аппаратуру для очистки нефти и технику, работающую в контакте с азотной кислотой.
Сталь AISI 430 отлично подходит для сушки различных продуктов, производства моек и столовых приборов, а значит она востребована в пищевой промышленности.
Из нержавеющей стали AISI 430 изготавливают бытовое и промышленное оборудование: посудомоечные и стиральные машины, вытяжки, газовые плиты, дымоходы, утюги, вентиляционные зонты, камеры сгорания и СВЧ-печи.