Неіржавна сталь: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Немає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 1: Рядок 1:
'''Неіржа́вна'''<ref>[http://www1.nas.gov.ua/institutes/ium/new_books/Documents/terminologichnyj-visnyk-2013-1.pdf Термінологічний словник]. Випуск 2(1). Інститут української мови. [[НАНУ]]. 2013</ref> (також '''нержавіюча'''<ref>{{СУМ-11|нержавіючий}}</ref>, '''нержавка́'''<ref>{{ВТССУМ|нержавкий}}</ref>, '''нержавійна'''<ref name="Р2У">[http://r2u.org.ua/s?w=нержавеющая&scope=all&dicts=all&highlight=on Російсько-українські словники]</ref> або '''неіржавійна'''<ref name="Р2У">[http://r2u.org.ua/s?w=нержавеющая&scope=all&dicts=all&highlight=on Російсько-українські словники]</ref>) '''сталь''' (також ''нержавійка''<ref>{{ВТССУМ|нержавійка}}</ref>, ''інокс''<ref>від {{lang-en|Inox}}, {{lang-fr|acier inoxydable}}</ref>)&nbsp;— стійка до [[корозія|корозії]] у атмосфері та агресивних середовищах [[сталь]]. Стійкість досягається [[Легування (металургія)|легуванням]]. Основний [[Легуючі елементи|легуючий елемент]] нержавіючої сталі&nbsp;— [[хром]] (12—20%). Вищий вміст хрому в сталі дає більший опір корозії, сплави з понад 12% хрому не ржавіють у звичайних умовах і в слабкоагресивних середовищах, понад 17%&nbsp;— корозієстійкі у агресивних окислювальних середовищах, зокрема в [[азотна кислота|азотній кислоті]] міцністю до 50%.
'''Неіржа́вна'''<ref>[http://www1.nas.gov.ua/institutes/ium/new_books/Documents/terminologichnyj-visnyk-2013-1.pdf Термінологічний словник]. Випуск 2(1). Інститут української мови. [[НАНУ]]. 2013</ref> (також '''нержавіюча'''<ref>{{СУМ-11|нержавіючий}}</ref>, '''нержавка́'''<ref>{{ВТССУМ|нержавкий}}</ref>, '''нержавійна'''<ref name="Р2У">[http://r2u.org.ua/s?w=нержавеющая&scope=all&dicts=all&highlight=on Російсько-українські словники]</ref> або '''неіржавійна'''<ref name="Р2У">[http://r2u.org.ua/s?w=нержавеющая&scope=all&dicts=all&highlight=on Російсько-українські словники]</ref>) '''сталь''' (також ''нержавійка''<ref>{{ВТССУМ|нержавійка}}</ref>, ''інокс''<ref>від {{lang-en|Inox}}, {{lang-fr|acier inoxydable}}</ref>)&nbsp;— стійка до [[корозія|корозії]] у атмосфері та агресивних середовищах [[сталь]] з вмістом [[хром]]у не менше 11,5% та малим вмістом вуглецю (0,03…0,20%). Стійкість досягається [[Легування (металургія)|легуванням]]. Основний [[Легуючі елементи|легуючий елемент]] нержавної сталі&nbsp;— [[хром]] (11,5…20%). Вищий вміст хрому в сталі дає більший опір корозії, сплави з понад 12% хрому не іржавіють у звичайних умовах та в слабкоагресивних середовищах, понад 17%&nbsp;— корозієстійкі у агресивних окиснювальних середовищах, зокрема в [[азотна кислота|азотній кислоті]] концентрації до 50%.


== Історія ==
== Історія ==
Рядок 7: Рядок 7:


Німецька компанія [[Friedrich Krupp AG]] у 1908 році будує 366-тонний вітрильник Германія ([[:de:Germania (Schiff, 1908)|Germania]]) з корпусом із нікеле-хромового сплаву сталі<ref>{{cite web|url=http://dhr.dos.state.fl.us/archaeology/underwater/preserves/HM_Prop3.pdf|title=A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve|month=May|year=2000|publisher=Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State|deadurl=404}}</ref>, у [[1912]] році патентує [[Аустеніт|аустенітну]] нержавіючу сталь і розгортає її виробництво<ref>{{cite web|url=http://www.nirosta.de/History.22.0.html?&L=1|title=ThyssenKrupp Nirosta: History|accessdate=2007-08-13|archiveurl=http://www.webcitation.org/6HvDib1Z2|archivedate=2013-07-07}}</ref>.
Німецька компанія [[Friedrich Krupp AG]] у 1908 році будує 366-тонний вітрильник Германія ([[:de:Germania (Schiff, 1908)|Germania]]) з корпусом із нікеле-хромового сплаву сталі<ref>{{cite web|url=http://dhr.dos.state.fl.us/archaeology/underwater/preserves/HM_Prop3.pdf|title=A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve|month=May|year=2000|publisher=Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State|deadurl=404}}</ref>, у [[1912]] році патентує [[Аустеніт|аустенітну]] нержавіючу сталь і розгортає її виробництво<ref>{{cite web|url=http://www.nirosta.de/History.22.0.html?&L=1|title=ThyssenKrupp Nirosta: History|accessdate=2007-08-13|archiveurl=http://www.webcitation.org/6HvDib1Z2|archivedate=2013-07-07}}</ref>.

== Класифікація неіржавних сталей за структурою ==
За структурою неіржавні сталі бувають: аустенітними, феритними, дуплексними (фритно-аустенітними) та мартенситними.
* ''Аустенітні нержавні сталі'' разом із хромом (на рівні 15…20%) містять нікель (5…15%), який збільшує деформівність та опір корозії. Вони є [[немагнітна сталь|немагнітними]]. Добре піддаються тепловій обробці і зварюванню. З підвищенням вмісту хрому (20%…25%) та нікелю (10%…20%) аустенітні неіржавні сталі мають кращу стійкість до окиснення за високих температур, вони тоді ще називаються жароміцними сталями.
* ''Феритні неіржавні сталі'' за властивостями схожі до вуглецевих сталей але є корозійєстійкими, легко піддаються обробці; хрому містять, зазвичай на рівні 13%…17%; є магнітними.
* ''Дуплексні неіржавні сталі'' мають змішану феритно-аустенітну структуру. Вміст хрому на рівні 18%…28% та нікелю в межах 4,5%…8%. Додаткові легувальні елементи&nbsp;— молібден, мідь, титан, ніобій. Хімічний склад цих сталей такий, що співвідношення аустеніту і фериту після оптимальної термічної обробки становить приблизно 1:1. Даний клас сталей має ряд переваг в порівнянні з аустенітною сталлю: вища (у 1,5…2 рази) міцність при задовільній пластичності і стійкості до дії ударних навантажень.
* ''Мартенситні неіржавні сталі'' містять зазвичай близько 12…14% хрому та мають порівняно збільшений вміст вуглецю (0,2…0,4%), є магнітними. Вони зміцнюються загартуванням і відпуском. Такі сталі проявляють високий опір процесам старіння.

Аустенітні та феритні неіржавні сталі становлять приблизно 95% всіх неіржавних сталей які використовуються в промисловості.


== Використання ==
== Використання ==
В техніці застосовують хромові і хромонікелеві корозійностійкі сталі.
В техніці за хімічним складом найчастіше застосовують хромові і хромонікелеві корозійностійкі сталі.


=== Хромові сталі ===
=== Хромові сталі ===
''Хромові корозійностійкі сталі'' можуть містити 13, 17 або 25-27% хрому. Сталі марок 08X13, 12X13, 20X13 піддаються гартуванню від 1000°С і відпуску при 600…700°С. Їх застосовують для виготовлення деталей з підвищеною пластичністю, що працюють в слабоагресивному середовищі. Сталі 30X13, 40X13 піддаються гартуванню і відпустку при 200…300°С. З них виготовляють різальний, вимірювальний та хірургічний інструмент.
''Хромові корозійностійкі сталі'' можуть містити 13, 17 або 25…27% хрому. Сталі марок 08X13, 12X13, 20X13 піддаються гартуванню від 1000°С і відпуску при 600…700°С. Їх застосовують для виготовлення деталей з підвищеною пластичністю, що працюють в слабоагресивному середовищі. Сталі 30X13, 40X13 піддаються гартуванню і відпуску при 200…300°С. З них виготовляють різальний, вимірювальний та хірургічний інструмент.


Сталі 12X17, 15X28 мають вищу корозійну стійкість. Піддаються відпалу при температурі 700…780°С. Використовуються для виготовлення устаткування заводів легкої і харчової промисловості, труб, що працюють в агресивному середовищі, кухонного посуду.
Сталі 12X17, 15X28 мають вищу корозійну стійкість. Піддаються відпалу при температурі 700…780°С. Використовуються для виготовлення устаткування заводів легкої і харчової промисловості, труб, що працюють в агресивному середовищі, кухонного посуду.

Версія за 04:49, 22 листопада 2015

Неіржа́вна[1] (також нержавіюча[2], нержавка́[3], нержавійна[4] або неіржавійна[4]) сталь (також нержавійка[5], інокс[6]) — стійка до корозії у атмосфері та агресивних середовищах сталь з вмістом хрому не менше 11,5% та малим вмістом вуглецю (0,03…0,20%). Стійкість досягається легуванням. Основний легуючий елемент нержавної сталі — хром (11,5…20%). Вищий вміст хрому в сталі дає більший опір корозії, сплави з понад 12% хрому не іржавіють у звичайних умовах та в слабкоагресивних середовищах, понад 17% — корозієстійкі у агресивних окиснювальних середовищах, зокрема в азотній кислоті концентрації до 50%.

Історія

Корозійна стійкість сплаву хрому з залізом відкрита у 1821 році французьким металургом П'єром Бертьє (Pierre Berthier), проте за наявних тоді технологій сплав був непрактичний через високу ламкість. У 1890-их німецький хімік Ганс Гольдшміт (Hans Goldschmidt) винайшов алюмінотермітний спосіб одержання сплаву.

Американський дослідник Елвуд Гейнс (Elwood Haynes) у 1907 році патентує нікелево-хромовий сплав стеліт, і публікує у 1910 році статтю на Міжнародному конгресі прикладної хімії[7].

Німецька компанія Friedrich Krupp AG у 1908 році будує 366-тонний вітрильник Германія (Germania) з корпусом із нікеле-хромового сплаву сталі[8], у 1912 році патентує аустенітну нержавіючу сталь і розгортає її виробництво[9].

Класифікація неіржавних сталей за структурою

За структурою неіржавні сталі бувають: аустенітними, феритними, дуплексними (фритно-аустенітними) та мартенситними.

  • Аустенітні нержавні сталі разом із хромом (на рівні 15…20%) містять нікель (5…15%), який збільшує деформівність та опір корозії. Вони є немагнітними. Добре піддаються тепловій обробці і зварюванню. З підвищенням вмісту хрому (20%…25%) та нікелю (10%…20%) аустенітні неіржавні сталі мають кращу стійкість до окиснення за високих температур, вони тоді ще називаються жароміцними сталями.
  • Феритні неіржавні сталі за властивостями схожі до вуглецевих сталей але є корозійєстійкими, легко піддаються обробці; хрому містять, зазвичай на рівні 13%…17%; є магнітними.
  • Дуплексні неіржавні сталі мають змішану феритно-аустенітну структуру. Вміст хрому на рівні 18%…28% та нікелю в межах 4,5%…8%. Додаткові легувальні елементи — молібден, мідь, титан, ніобій. Хімічний склад цих сталей такий, що співвідношення аустеніту і фериту після оптимальної термічної обробки становить приблизно 1:1. Даний клас сталей має ряд переваг в порівнянні з аустенітною сталлю: вища (у 1,5…2 рази) міцність при задовільній пластичності і стійкості до дії ударних навантажень.
  • Мартенситні неіржавні сталі містять зазвичай близько 12…14% хрому та мають порівняно збільшений вміст вуглецю (0,2…0,4%), є магнітними. Вони зміцнюються загартуванням і відпуском. Такі сталі проявляють високий опір процесам старіння.

Аустенітні та феритні неіржавні сталі становлять приблизно 95% всіх неіржавних сталей які використовуються в промисловості.

Використання

В техніці за хімічним складом найчастіше застосовують хромові і хромонікелеві корозійностійкі сталі.

Хромові сталі

Хромові корозійностійкі сталі можуть містити 13, 17 або 25…27% хрому. Сталі марок 08X13, 12X13, 20X13 піддаються гартуванню від 1000°С і відпуску при 600…700°С. Їх застосовують для виготовлення деталей з підвищеною пластичністю, що працюють в слабоагресивному середовищі. Сталі 30X13, 40X13 піддаються гартуванню і відпуску при 200…300°С. З них виготовляють різальний, вимірювальний та хірургічний інструмент.

Сталі 12X17, 15X28 мають вищу корозійну стійкість. Піддаються відпалу при температурі 700…780°С. Використовуються для виготовлення устаткування заводів легкої і харчової промисловості, труб, що працюють в агресивному середовищі, кухонного посуду.

Хромонікелеві та хромонікельмарганцеві сталі

Хромонікелеві сталі звичайно містять 18% хрому і 9…12% нікелю (04Х18Н10, 12X18H10Т, 12X18H12T і ін.). Вони мають вищу корозійну стійкість в порівнянні з хромовими сталями, кращі механічні властивості, добре зварюються. Ці сталі мають аустенітну структуру. Їх термообробка складається з гартування від температури 1100…1150°С у воді без відпуску. Нержавіючі хромонікелеві сталі аустенітного класу немагнітні.

Хромонікелеві сталі схильні до міжкристалітної корозії. Вона швидко розповсюджується по границях зерен без помітних зовнішніх ознак. Це відбувається унаслідок утворення карбідів хрому по границях зерен, що приводить до зменшення вмісту хрому в поверхневому шарі зерна. Щоб карбіди хрому не утворювалися, треба або використовувати, стали з пониженим вмістом вуглецю (до 0,04%), або додатково легувати сталь титаном, що зв'язує вуглець в карбід титану.

Використовуються хромонікелеві сталі в харчовій і хімічній промисловості, в холодильній техніці. Оскільки нікель дорогий елемент, іноді його частково замінюють марганцем і використовують сталь 10Х14Г, 14Н4Т (хромонікельмарганцеві сталі). Хромонікелеві і хромонікельмарганцеві сталі служать матеріалом для деталей апаратів і виробів, що їх експлуатують при високій температурі під тиском.

Примітки

  1. ↑ Термінологічний словник. Випуск 2(1). Інститут української мови. НАНУ. 2013
  2. ↑ нержавіючий // Словник української мови : в 11 т. — Київ : Наукова думка, 1970—1980.
  3. ↑ нержавкий // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
  4. ↑ а б Російсько-українські словники
  5. ↑ нержавійка // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
  6. ↑ від англ. Inox, фр. acier inoxydable
  7. ↑ Madden, 2003, с. 160.
  8. ↑ A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve (PDF). Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State. May 2000. {{cite web}}: Недійсний |deadurl=404 (довідка)
  9. ↑ ThyssenKrupp Nirosta: History. Архів оригіналу за 7 липня 2013. Процитовано 13 серпня 2007.

Джерела

  • Хільчеський В. В., Кондратюк С. Є., Степаненко В. О., Лопатько К. Г. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навч. посібник. — К.: Либідь, 2002. — 328 c. — ISBN 966-06-0247-2.
  • Технологія конструкційних матеріалів: Підручник / М. А. Сологуб, І. О. Рожнецький, О. І. Некоз та ін.; За ред. М. А. Сологуба. — 2-ге вид., перероб. і допов. — К.: Вища школа, 2002. — 374 с. — ISBN 966-642-033-3.
  • Попович В. В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: [підручник для студ. вищ. навч.. закл.] / В. В. Попович, В. В. Попович. — Львів: Світ, 2006. — 624 с. — ISBN 966-603-452-2.

Посилання


CHEM: Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Неіржавна_сталь&oldid=17096474