Пищевая нержавеющая сталь: AISI 304, 430, 18/8, 18/10…


Сфера применения

Практика показывает приоритетную продукцию:

  1. AISI 304: печное оборудование, трубы для транспортировки растворов кислот и пара, теплообменники и коллекторы, электроды автомобильных свечей зажигания, детали сварочных и теплоэнергетических систем, сосуды химической отрасли. Допустимая температура эксплуатации – до шестисот градусов. Химическая агрессивность окружающей среды должна быть в пределах средних значений, для максимальных величин – есть другие решения.
  2. AISI 430: крепежные и вспомогательные детали различных аппаратов и приспособлений, эксплуатируемых в сочетании с умеренными растворами кислот и солей. Так же её часто можно встретить в быту: кухонная утварь и части кухонной и ванной техники.

Сравнение AISI 430 и AISI 304 позволяет выбрать наиболее подходящий материал. Некоторые источники не выделяют между этими материалами особо разницы, что неверно. Произвольная замена может иметь неприятные последствия, выраженные в дефектах конструкции – вплоть до неустранимого несоответствия.

Мартенситные нержавеющие стали 410, 420, 431 и 440

ТипСоставПлотность ρ, кг/м3Модуль упругости E, ГПаКоэффициент линейного температурного расширения α, 1/ККоэффициент теплопроводности λ, Вт/м • КТвёрдость HRC (HRB)ТвёрдостьПримечание
410<0.15% C, 11.5-13.0% Cr, <1.0% Mn77502009,924,9225…388Основная мартенситная сталь. Умеренная коррозионная стойкость в пресной воде, в пищевых средах, слобоконцентрированных кислотах и щелочах.
420<0.15% C, 12.0-14.0% Cr, <1.0% Mn775020010,220,2277…385Близкий аналог 20Х13. Умеренная коррозионная стойкость в пресной воде, в пищевых средах, слобоконцентрированных кислотах и щелочах.
431<0.20% C, 15-17% Cr, 1.25-2.50% Ni, <1.00% Mn775020010,324,9262…444Антикоррозионные качества несколько ниже, чем у стали типа 304.
440A0.65…0.75% C, 16-18% Cr, 0.75% Mo, <1.00% Mn765020010,124,255Умеренная коррозионная стойкость в пресной воде, в пищевых средах, слобоконцентрированных кислотах и щелочах.
440B0.75…0.95% C, 16-18% Cr, 0.75% Mo, <1.00% Mn765020010,124,257Аналог 95Х18. Коррозионная стойкость как для стали типа 304.
440C0.95…1.20% C, 16-18% Cr, 0.75% Mo, <1.00% Mn765020010,124,259Коррозионная стойкость как для стали типа 304.

Информация подготовлена по материалам сайтов:

https://www.azom.com/ https://www.bssa.org.uk/ https://www.suppliersonline.com/.

Свойства сплавов AISI 304 и 430 в зависимости от химического состава

AISI 304 отличается прекрасной свариваемостью, легко обрабатывается (сварка и ковка). Но показатель твёрдости меньше. Хотя для применения этот вариант и дороже (за счёт наличия никеля), AISI 304 незаменима для производства конструкции, к которым предъявляют высокие требования по технологичности.

AISI 430 подвержена более сложным типам сварки, и её не подвергают упрочнению.

Чтобы понять, чем отличается AISI 304 от AISI 430, необходимо также обратить внимание на их магнитные свойства. Так, AISI 304 относится к немагнитным сплавам – аустеничный класс, а AISI 430 представляет класс ферритов.

Кроме основных качеств, сплавы отличаются и другими свойствами.

  • Высокая прочность и долговечность, возможность изготавливать детали и конструкции для эксплуатации в агрессивных средах.
  • AISI 430 обладает большей стойкостью к воздействию кислотных и щелочных сред.
  • Оба металла характеризуются низким коэффициентом термического расширения.
  • Внешне они отличаются оттенками поверхности — AISI 304 желтоватым, а AISI 430 – бело-голубым.

Отечественные аналоги

Обе марки распространены и производятся различными заводами, как отечественными, так и зарубежными. Широкая сфера применения позволяет использовать их для разнообразных целей. Неспециалисту в различающих аспектах нетрудно запутаться, и для начала нужно определиться с теорией.

Сравнение удобнее производить на соответствующих ГОСТовских сплавах, более привычных, раскрывающих химический состав и хорошо описанных в стандартах. AISI 430 примерно соответствует 17Х18 с её составом:

  1. 0,17% Углерода.
  2. 18% Хрома.
  3. Титан присутствует в небольшом количестве, но его достаточно, чтобы он качественно сказался на свойствах. Точнее сказать, что AISI 430 допускает сравнение и с 17Х18 и с 17Х18Т.

AISI 304 же идентична 08Х18Н10:

  1. 0,08% Углерода.
  2. 18% Хрома.
  3. 10% Никеля.

Кремния и магния содержание у них приблизительно одинаково – они являются скорее вспомогательными элементами. Сравнение по нежелательным компонентам дает сопоставимые результаты: их должно быть по минимуму. Прежде всего, это сера – увеличивающая риск образования трещин при высоком нагреве. Зачастую степень очистки сплава влияет на его стоимость – поэтому, самое дешевое исполнение может оказаться далеко не самым лучшим.

Подобные расхождения в химическом составе дают следующие различия в свойствах:

  1. AISI 304 имеет неограниченную свариваемость, поддается закалке и ковке. При этом твердость её ниже, а допустимый нагрев находится в пределах шестисот градусов (при кратком воздействии – до восьмисот).
  2. AISI 430 сваривать сложнее и не рекомендуется упрочнять с помощью термообработки — это приводит к возникновению трещин в непредсказуемых местах. Из плюсов стоит отметить способность выдерживать большие температуры и превосходящую прочность и твердость.

Соответственно, когда требуется более высокая технологичность, имеет смысл выбирать первый вариант. За второй – выступает твердость и меньшая стоимость. В определенных случаях, допускаются оба, и останавливаться стоит на более доступном и недорогом. Обе марки выпускаются в различном сортовом прокате, что позволяет подобрать оптимальную заготовку для конкретного изделия.

Стандарты нержавеющей стали

На разные виды нержавеющей стали в нашей стране имеются государственные стандарты. Именно они определяют качество продукции из этого материала. Нержавеющая сталь ГОСТы имеет различные. Определенные стандарты качества разработаны для тонкого листового проката, для проволоки, для толстого листового проката и для труб из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь характеристики имеет разные. Она благодаря своим химическим и физическим параметрам с легкостью противостоит образованию каррозийного налета. Этот материал был разработан для использования в местах, где есть разные условия среды. Благодаря своей жаропрочности и прочности сталь не вступает в реакцию с веществами, которые есть в окружающей среде.

Чем отличается нержавеющая сталь от обычной

Все марки нержавеющих сталей содержат хром (Cr) . Хром меняет структуру кристаллической решётки сплава. Она становится кубической. Увеличивается прочность и коррозионная стойкость . На поверхности образуется защитная плёнка из оксида Cr2O3.

Изделия из нержавеющей стали долговечные. Они служат дольше, чем емкости из оцинкованного железа. Они не ржавеют, как обычная углеродистая сталь. Их свойства:

  • Стойкость к химическому воздействию
  • Прочность, износостойкость
  • Хорошая свариваемость, простота обработки холодными методами
  • Эстетичный вид

Факт: Нержавеющая сталь запатентована в 1913 году в Англии. Из нержавеющей стали делали оборудование для химических производств. Она стала лучшим материалом для пищевых емкостей. Сегодня из нержавейки делают многие бытовые предметы. Это кухонные мойки, посуда, ножи, столешницы, столовые приборы.

В России и странах СНГ нержавеющие стали маркируют по ГОСТ.

Процентное содержание химических соединении в продуктах горения

SO3 (оксид серы)CO2 (диоксид углерода)W (влажность)
Древесина0.5%90%6%
Природный газ90%10%
Дизельное топливо3%90%10%
Уголь1%3%90%6%

Особенности пищевой нержавейки

Изготовители продуктов питания чаще всего используют нержавеющие трубы. Они обязаны соответствовать требованиям и правилам стандарта DIN11850, который указывает состав металла и качество сварочного соединения. Нержавеющие трубы полностью отвечают всем высоким требованиям, экологичности и гигиеничности материалов, используемых при изготовлении оборудования для сферы общественного питания и пищевой промышленности. Их делают из стали марок AISI316L и AISI304, которые имеют следующие характеристики:

  • стойкость к агрессивным химически веществам;
  • высокая стойкость к коррозии по всему периметру трубы и в местах сварочных соединений;
  • нетоксичность и экологическая безопасность;
  • износоустойчивость;
  • сохранение гладкости на протяжении всего срока службы, что облегчает обслуживание и чистку оборудования;
  • соответствие стандартам и правилам растворения и миграции в рабочей среде тяжелых металлов.

В пищевой промышленности для мойки оборудования зачастую применяют каустической соды или горячие растворы сульфаминовой кислоты. В таких условиях лучше всего подбирать более стойкую к агрессивным веществам нержавеющую сталь AISI316. Для общепита и бытовых условий, когда металл не контактирует с такими растворами, можно выбирать AISI304 и более дешевые аналоги AISI430, AISI410.

Основные «Дымоходные» стали

Сталь AISI316 (в том числе AISI316L и AISI316Ti) — аустенитная сталь, на сегодняшний день лучший и оптимальный материал для использования в производстве систем дымоотведения. Она пригодна для эксплуатации в широком температурном диапазоне, стойка к большому количеству концентрированных кислот. Это делает её универсаль­ной практически в любых системах отопления и для любого вида топлива. Эта сталь незаменима в дымоходах для конденсационных котлов, является оптимальным вариантом для дымоотведения дизельных и газовых аппаратов. Сталь AISI316 высокопрочная, устойчивая к коррозии, пластичная и жаростойкая. Достоинства стали заключаются в добавлении молибдена и большем содержании хрома и никеля. Она не коррозирует при воздействии агрессивного конденсата (в основном, водяные пары, соединенные с серой, содержащейся в топливе, с образованием серной кислоты) дымовых газов даже при высоких температурах. Выдерживает длительную тепловую нагрузку до 600°С, а краткосрочно до 900°С. Это позволяет давать на свои дымоходы гарантию до 15 лет. У AISI 316 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI310 — аустенитная сталь, имеет в составе большое содержание хрома и никеля, придающих стали превосходное сопротивление окислению, относится к классу жаропрочных, жаростойких сталей. Такие стали способны довольно длительное время работать при температуре до 1000°С без изменения геометрии, прочностных характеристик и внешнего вида. Рациональнее всего ее использовать в дымоходах для отопительных аппаратов, работающих на дровах, угле, коксе и т.п. AISI310 незаменима для дымоотведения от высокотемпературных пиролизных агрегатов, газопоршневых, дизельгенераторных и т.п. установок. У AISI310 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI304 — аустенитная сталь, обладающая хорошими кислотостойкими свойствами при использовании в сухом режиме на низкотемпературных (до 250°С) тепловых агрегатах и бытовых котлах, прекрасно справляется со слабо- и среднеагрессивными средами, активно используется при производстве вентиляционных каналов в медицинских и детских учреждениях, на пищевых и косметических производствах. Надежно работает при высоких температурах применения (до 600°С) в сухом режиме в агрегатах с малоагрессивными средами.

Незаменима при производстве гарантированно качественных видов крепежей, монтажных, несущих и декоративных изделий. У AISI304 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI321 — аустенитная марка стали, содержащая хром и никель с добавлением титана. Обладает отличными показателями устойчивости к коррозии и высоким температурам, но недостаточно стойка к воздействию серосодержащих сред. Хорошо работает в длительном режиме при температурах в диапазоне 600-800°С, но в сваренном состоянии сталь не должна применяться в кислых агрессивных средах с высокими показателями. У AISI321 отсутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI444 — ферритная марка стали, благодаря легированию молибденом, стабилизацией титаном и ниобием и достаточно высоким (18%) содержанием хрома имеет отличные антикоррозионные свойства. Коррозионная стойкость для слабоагрессивных сред сопоставима с аустенитными сталями класса AISI316/316L. Эти свойства делают её идеальным бюджетным материалом дымоходов для низкотемпературных котлов, коаксиальных котлов для поквартирного отопления и т.п. Выраженная потеря прочности происходит после 450°С. Жаростойкость ниже, чем у AISI430 и AISI439. У AISI444 присутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI439 — ферритная сталь без содержания никеля, стабилизирована титаном. Обладает высокой общей коррозионной стойкостью. Общая коррозионная стойкость стали во многих средах сравнима со стойкостью аустенитных сталей AISI321, AISI304. Сталь устойчива против коррозии на воздухе, окислению при высоких температурах, в растворах многих щелочей и в большинстве органических кислот. Дополнительными преимуществами является то, что сталь AISI439 нечувствительна к коррозионному меж- кристаллическому разрушению в температурном интервале 500-800°С. У AISI439 присутствуют магнитные свойства.

Сталь AISI430 — ферритная сталь, относится к нержавеющим жаростойким сталям общего применения с довольно низкими показателями. Они находят применение в областях с мягко коррозийной средой или там, где требуется жаростойкость в умеренных температурах (

Ферритные нержавеющие стали тип 430

ТипСоставПлотность ρ, кг/м3Модуль упругости E, ГПаКоэффициент линейного температурного расширения α, 1/ККоэффициент теплопроводности λ, Вт/м КТвёрдость HRC (HRB)ТвёрдостьПримечание
430<0.12% C, 16-18% Cr, <0.75% Ni, <1.0% Mn775020010,423,9(89)183Хорошая коррозионная стойкость в азотной кислоте и некоторых органических кислотах. В целом имеет антикоррозионные свойства близкие к стали типа 304.
430F<0.12% C, 16-18% Cr, <1.25% Mn775020010,423,9(89)183Повышенное Состав серы. Несклько худшие антикоррозионные свойства по сравнению со сталью 430.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]