Нержавеющая сталь, так же известная, как сложнолегированная, является самым используемым материалом во всех типах промышленности: автомобилестроении, космонавтике, фармацевтике, медицине, энергетике, металлообработке – это лишь малая доля сфер деятельности, в которых используется «нержавейка» в настоящее время. Однако, наиболее известное простым обывателям применение – бытовое. Практически все ежедневно используемые людьми предметы, начиная от столовых приборов и дверных ручек, заканчивая элементами сложных электроприборов состоят из нее.
Отцом нержавеющей стали называют английского ученого Гарри Бреарли. Получив заказ от оружейной фирмы на разработку технологии для увеличения сроков эксплуатации стволов, которые слишком быстро разрушались под действием температуры, он стал экспериментировать с составами стали. Главной его задачей было создание металла устойчивого к эрозии. Добавив в сплав хром для повышения температуры плавления материала, Бреарли в результате экспериментов с азотной кислотой обнаружил, что получившийся металл оказался устойчив к химическому воздействию. Впоследствии именно он в 1913 году запатентовал первую легированную сталь.
Свою популярность она приобрела благодаря стойкости к агрессивным средам таким, как атмосфера, морская и речная вода, кислоты, растворы солей и тому подобные. Хоть такой тип стали и принято называть коррозийно-стойкой, ржавлению она, как и все металлы все-таки подвержена. Уровень устойчивости к коррозии зависит от меры легирующих элементов в сплаве. Основной примесью является хром. Количество содержания этого элемента определяет защитные свойства стали от коррозийного разрушения. Коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения металлов под воздействием внешней среды.
Нержавеющие стали подразделяются на группы по своим свойствам, которые распределены согласно ГОСТ 5632 – 72:
• Коррозионностойкие – самые распространенные, защищены от внешней химической и электрохимической деформации, вызванной в первую очередь естественными, природными воздействиями. Особенно востребованы на рынке, коррозионностойкие стальные швеллера.
• Жаростойкие (окалиностойкие) имеют высокий уровень сопротивления к химической эрозии поверхности металла в газовых средах при температуре от 550 °C.
• Жаропрочные – это самый устойчивый к воздействиям тип сталей, который продолжительное время выдерживает работу при высоких температурах в нагруженных системах.
Из-за разной структуры сталей их разбили на четыре класса. Мартенситные стали отличаются высоким содержанием углерода и используются в основном после термической обработки со шлифованной либо полированной поверхностью. Применяются при производстве столовых приборов, различных лезвий и лопастей.
Аустенитно-ферритный (дуплексный) тип характеризуется самой концентрированной величиной хрома и низким содержанием никеля. Этот класс обладает рядом преимуществ по сравнению с другими, так как отличается двукратной прочностью при средних показателях пластичности и сопротивляемости к деформации от ударных нагрузок. Используется в судостроении, строительстве и обрабатывающей промышленности.
Ферритные сплавы нержавеющей стали подобны низкоуглеродистым по свойствам, однако обладают более высокой коррозийной стойкостью. В среднем содержат от 11% до 17% хрома. Используются для производства бытовых приборов и в автомобилестроении.
Аустенитная сталь содержит 18% хрома и 8% процентов никеля. Является самым популярным и распространенным классом. Прозвана «0» маркой по версии Американского института чугуна и стали. Основные ее плюсы – это высокая прочность, коррозийная стойкость от большого количества агрессивных сред, отличная формуемость, пластичность и свариваемость.
Такое распределение по структурным признакам, приобретенным вследствие остывания стали при нормальных атмосферных условиях после высокотемпературного нагрева считается условным.
Для маркировки сталей и их сплавов используют систему цифр и букв, разработанных в СССР, которая действует и поныне на территориях СНГ и России. Количество углерода располагают в начале кода. Далее идут буквенные обозначения с числовыми количественными показателями присутствия в сплаве легирующих веществ. Например, буква «Х» в наименовании марки «21Х18Н08» обозначает хром, а последующее число говорит о том, что в этом сплаве содержится 18% этой примеси. Пользуясь этими нехитрыми знаниями, можно с легкостью определить точный состав сплава, зная буквы, которыми обозначают химические элементы. Помимо русской ГОСТ, в мире существует еще несколько систем стандартов для нержавеющих сталей, самые популярные из которых – это американская AISI и европейская EN.
