400-я серия нержавеющих сплавов включает в себя хромистые стали с низким содержанием углерода. В этих сплавах применяются различные легирующие добавки, что и обеспечивает разницу в эксплуатационных свойствах.
Сравнение по химическому составу
Химический элемент
Aisi 439
Aisi 430
Хром, Cr
17-19
16-18
Титан, Ti
1,1
нет
Никель, Ni
0,6
нет
Углерод, C
0,07
0,12
Алюминий, Al
0,15
нет
Марганец, Mn
0,08
1,0
Основные свойства сплавов
Aisi 439 и Aisi 430 относятся к одному и тому же классу ферритных сталей. Они считаются коррозионностойкими и жаропрочными. Однако свойства все же отличаются из-за разного количества легирующих элементов, например:
Область использования материалов
Обе стали в некоторых случаях можно использовать как аналог 316. Они высокопластичны, надежны, отличаются хорошей свариваемостью и формуемостью. Сталь Aisi 439 применяется в следующих случаях:
Что касается стали Aisi 430, то ее чаще всего применяют в производстве бытовой техники. Так, чаще всего она используется для корпусов микроволновых печей и холодильников, для посудомоечных машин, для баков стиральных машин. Также этот сплав востребован для элементов оборудования пищепрома — в частности, для емкостей, резервуаров, трубопроводов, холодильников и варочных систем.
Почему ржавеют дымоходы, ведь они сделаны из нержавейки? Чаще всего причина кроется в неверном выборе стали.
ДЛЯ ТЕХ, КОМУ НУЖНО БЫСТРО:
AISI-430 и AISI 409 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI-439 – благодаря небольшому количеству добавок никеля и титана применима для бюджетных дымоходов (но с условием образования небольшого количества конденсата).
AISI-321 – является коррозионно-устойчивой, кислотостойкой и жаропрочной из-за большого объема никеля и титана в своем составе. Трубы и дымоходы из нее обладают повышенным сроком службы и могут работать при температуре 600. 800°С.
AISI-316 – наличие молибдена повышает коррозионную стойкость, прочность и вязкость стали. Является оптимальным вариантом для дымоходов дизельных и газовых котлов.
ДЛЯ ТЕХ, КОМУ ИНТЕРЕСНО РАЗОБРАТЬСЯ :
При горении топлива в печах и каминах выделяется целый ряд кислот, агрессивно воздействующих на металл. Они входят в состав конденсата, оседающего на внутренних стенках дымохода, и вызывают быструю коррозию.
Какие кислоты образуются при горении:
Чтобы противостоять постоянному воздействию кислот в сталь добавляют различные антикоррозионные добавки. Их содержание определяет отечественный стандарт ГОСТ или аналогичный американский стандарт AISI.
Как выбрать правильную марку стали для дымохода?
Что выбрать: дымоход из стали марки AISI 321 толщиной 0,5 мм или AISI 430 толщиной 1 мм?
Большинство покупателей выберут сталь толщиной 1 мм. Ведь чем толще, тем надежнее. А на самом деле все обстоит с точностью наоборот! И дело тут в составе стали. Смотреть нужно не столько на толщину, сколько на кислотостойкость и жаростойкость металла.
Марки сталей, применяемые в производстве дымоходов
Марка стали
Aisi 409
Aisi 430
Aisi 201
Aisi 444
Aisi 304
Aisi 321
Aisi 316
Aisi 309/310
Содержание хрома (Cr)
12%
17%
15%
18%
18%
18%
17%
24%
Содержание никеля (Ni)
—
—
1%
—
8%
10%
12%
20%
Содержание титана (Тi)
—
—
—
1%
—
1%
—
—
Содержание молибдена (Mo)
—
—
—
2%
—
—
2%
—
Коррозионная стойкость (слабо агрессивная среда)
очень низкая
очень низкая
очень низкая
+
хорошая
хорошая
+
+
Кислотоустойчивость (агрессивная среда)
—
—
—
отличная
—
—
отличная
хорошая
Температура
—
—
—
до 400
до 450
до 700
до 450
до 1000
Жаростойкость
низкая
средняя
средняя
средняя
хорошая
—
хорошая
—
Жаропрочность
—
—
—
—
—
хорошая
—
отличная
Действия магнита
магнитится
магнитится
не магнитится
магнитится
не магнитится
не магнитится
не магнитится
не магнитится
При внешнем контуре в утепленных дымоходах
большая коррозия
следы коррозии
следы коррозии
—
изменения не заметны
—
—
—
Жидкое топливо
—
—
—
+
—
—
+
—
Газ
—
—
—
+
+
+
+
+
Древесина
—
—
—
—
—
+
—
+
Уголь
—
—
—
—
—
—
—
+
Краткие выводы из данной таблицы:
AISI-430 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI-439 – благодаря небольшому количеству добавок никеля и титана применима для бюджетных дымоходов (но с условием образования небольшого количества конденсата).
AISI-321 – является коррозионно-устойчивой, кислотостойкой и жаропрочной из-за большого объема никеля и титана в своем составе. Трубы и дымоходы из нее обладают повышенным сроком службы и могут работать при температуре 600. 800°С.
AISI-316 – наличие молибдена повышает коррозионную стойкость, прочность и вязкость стали. Является оптимальным вариантом для дымоходов дизельных и газовых котлов.
Теперь вы понимаете почему даже при толщине в 0,5 мм дымоход из AISI 321 прослужит дольше, чем из AISI 430. Высокое содержание никеля обеспечивает ей долговечность и кислотостойкость.
Рекомендации по маркам сталей, используемым при производстве дымоходов
Тип установки
Температура отходящих газов,°C
Толщина базальтовой теплоизоляции, мм
Марка стали
Конденсационные газовые котлы
60
30
AISI 304, AISI 316
Дизельные котлы
150—250
30
AISI 316
Газовые котлы
110—180
30
AISI 304, AISI 316
Газопоршневые установки
450—600
50
AISI 304, AISI 316
Дизельгенераторные установки
450—600
50
AISI 316
Газотурбинные установки
450—600
50
AISI 316
Твердотопливные котлы, Банные печи
500—700
50—100
AISI 304, AISI 430
Камины
500—600
50—100
AISI 304, AISI 430
Специалисты компании ооо «АРТ-ИЗБА» открыты к вашим вопросам и подберут систему и модель, оптимально подходящую особенностям вашего объекта и целевому назначению.
Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т
AISI 409 — стабилизированная титаном ферритная хромистая коррозионно-стойкая сталь общего применения (в соответствии со стандартом ASTM A240), в которой сочетаются:
Она содержит сверхмалое количество углерода (
0,03%), хорошо сваривается, не склонна к межкристаллитной коррозии и, обладая улучшенными свойствами по сравнению со сталью 08×13, может успешно ее заменять в применениях, регламентируемых для стали 08×13 в соответствии с ГОСТ 5632 как: «Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.), лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы».
AISI 409 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.). На данную марку стали имеется санитарно-эпидеомиологическое заключение Министерства здравоохранения о возможности ее использования в контакте с пищевыми продуктами.
AISI 409 может заменить сталь марки 08×13, которая включена в перечень материалов, используемых для изготовления сосудов, работающих под давлением (Постановление Госгортехнадзора России № 20 от 18.04.95 г., ПБ 10-115-96, «ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ»). Может применяться для изготовления различных конструкций нефтегазового машиностроения (рамки для каплеулавливателей в нефтяных сепараторах, тарелки и насадки ректификационных колонн и т.д.).
AISI 409 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 409 в качестве конструкционного материала для изготовления выхлопных систем, а также для печного и сопутствующего оборудования (вытяжные короба, дымоходы и т.п.).
Данная сталь имеет хорошую стойкость к окислению при относительно высоких температурах и сохраняет высокие эксплуатационные характеристики в условиях, при которых углеродистые и марганцовистые стали не могут быть использованы.
AISI 409 классифицируется как жаростойкая при периодической эксплуатации до 815°C и при непрерывной эксплуатации вплоть до 700°C. Однако, реальные температуры эксплуатации зависят от среды эксплуатации.
AISI 430 является импортным улучшенным аналогом отечественной стали 12×17. Она содержит сверхмалое количество углерода (фактически около 0,035%). Такое содержание углерода обеспечивает хорошую свариваемость и предотвращает склонность к межкристаллитной коррозии (МКК) без стабилизации титаном. Это относится как к основному металлу, так и к металлу сварного шва, при условии соблюдения определённых требований по технологии подготовки и проведения сварки.
Согласно данным (ASM Metals Handbook, Avesta Sheffield Corrosion Handbook for Stainless Steels), марка AISI 430 является стойкой к любой атмосферной коррозии, к коррозии в воде и в среде чистого водяного пара до 120 оС, а также в продуктах сгорания природного газа.
AISI 430 имеет 1 балл (совершенно устойчива — высший балл по 10-ти бальной шкале) коррозионной стойкости в азотной кислоте концентраций 20, 50, 60% до 50°С; водных растворах аммиака всех концентраций до 100°С; в смеси кислот (25% азотной и 75% серной) до 60°С. Согласно справочным данным (ASM Metals Handbook, Avesta Sheffield Corrosion Handbook for Stainless Steels) сталь марки 430 обладает коррозионной стойкостью в слабощелочных средах — в растворе КОН концентрацией 20% при температуре 20 оС и кипящем, растворе КОН концентрацией 50% при температуре 20 оС и в растворе NaOH концентрацией 25 % при температуре 20 оС.
AISI 439 является улучшенным аналогом стали 08×17Т (ГОСТ 5632-72). Сталь AISI 439 коррозионно-устойчива во многих окислительных средах (от пресной воды до кипящих кислот). Сталь имеет сбалансированный химический состав, обеспечивающий ей высокую общую коррозионную стойкость и стойкость к межкристаллитной коррозии.
Наличие титана и алюминия в стали AISI 439, в сочетании с пониженным содержанием углерода, обеспечивает ей высокие прочностные и пластические свойства. По аналогии со сталью марки 08×17Т AISI 439, согласно ГОСТ 5632-72, может быть рекомендована «в качестве заменителя стали марок 12×18Н10Т и 12×18Н9Т». Низкая концентрация углерода в стали AISI 439 и стабилизация структуры титаном гарантирует отсутствие склонности стали и сварных соединений к межкристаллитной коррозии (интенсивное карбидообразование в стали AISI 439 начинается лишь при температуре свыше 1000°С) и, кроме того, обеспечивает ее отличную свариваемость.
Сталь AISI 439 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. Сталь применяется для изготовления корпусов и труб систем нейтрализации, рециркуляции, улавливания и выхлопа отработавших газов, а также в качестве конструкционного материала для изготовления печного и сопутствующего оборудования (вытяжные короба, дымоходы и т.п.).
Благодаря низкому коэффициенту термического расширения (КТР) и сравнительно невысокой удельной теплоемкости, сталь оптимальна для изготовления изделий, испытывающих перепады температур. Высокая теплопроводность предопределяет преимущества использования трубного и листового проката из стали AISI 439 для создания систем теплообмена. Низкий КТР обеспечивает более надежное фиттинговое крепление и обеспечивает ускоренный теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (системы с охлаждением гликолем, водой и другими 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.
Ферритные стали типа AISI 430 и 439 могут использоваться для изготовления деталей машин и аппаратов для пищевой и винодельческой промышленности (на сталь AISI 430 и 439 имеются санитарно-эпидемиологические заключения Министерства здравоохранения о возможности их использования для изготовления пищевого оборудования).
Другие статьи по сходной тематике
Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.
Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.
Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах
В этой статье мы разбираемся, чем же друг от друга отличаются нержавеющие стали AISI 304 и 430, почему одна дешевле, а другая дороже. Давайте разберемся в этом вместе на примере банных печей из нержавейки. Вы узнаете как отличить эти стали при покупке банной печи, чтобы вас не обманули и под видом настоящей нержавейки не продали обычную печь для бани из AISI 430 стали.
На рынке банных печей много различных моделей, при изготовлении которых используется нержавеющая сталь, но не всякая нержавеющая сталь одинаково хороша. Давайте попробуем разобраться, чем же друг от друга отличаются нержавеющие стали. Возьмем за пример самые распространенные стали AISI 430 (17Х18 по ГОСТ) и AISI 304 (12X18H10 по ГОСТ).
Многие производители банных печей используют в производстве именно сталь AISI 430, так как по таблице жаростойкости она выше. Использование этой стали также оправдано и её относительно невысокой ценой, по сравнению со сталью AISI 304. Сталь AISI 304 же обладает чуть меньшей жаростойкостью, по сравнению с AISI 430, но это её единственное незначительное отличие. Так как есть более важные показатели, которые напрямую влияют на работу и долговечность изделия.
Для начала давайте узнаем поподробнее, что же это за стали.
Жаропрочность – это способность металла сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах.
Основными жаропрочными аустенитными сталями являются хромоникелевые стали. Стали содержат 15…20 % хрома и 10…20 % никеля. Обладают жаропрочностью и жаростойкостью, пластичны, хорошо свариваются.
В системе ГОСТ данной марке соответствует 12X18H10 сталь.
Основные качества, дающие преимущества именно AISI 304: устойчивость к окислению и к повышенной температуре, повышенная надежность сварных швов из-за хорошей свариваемости.
AISI 304 обладает такими эксплуатационными свойствами как:
Жаростойкость (окалиностойкость) – это способность металлов и сплавов сопротивляться газовой коррозии при высоких температурах в течение длительного времени.
Если изделие работает в окислительной газовой среде при температуре 500..550 o C без больших нагрузок, то достаточно, чтобы они были только жаростойкими (например, отдельные детали нагревательных печей). Являясь экономлегированной и коррозионностойкой сталь AISI 430 обладает хорошей стойкостью к образованию окалины до температуры 850-900oC, сохраняя свои полезные эксплуатационные свойства.
Для повышения жаростойкости в состав стали вводят элементы, которые образуют с кислородом оксиды с плотным строением кристаллической решетки (хром, кремний, алюминий).
В системе ГОСТ данной марке соответствует сталь 17Х18.
AISI 430 обладает такими эксплуатационными свойствами как:
Сравнение нержавеющих сталей AISI 304 и 430
Сталь AISI 430 при большей жаростойкости является более хрупкой и плохо поддается сварке. Чтобы её качественно сварить требуется специальная сложная технология и точное её соблюдение на всех этапах работы. Эта сталь в основном используется в декоративных целях. Сварные конструкции из нее очень хрупкие и самым слабым местом всегда будет сварочный шов.
Эта сталь AISI 430 обладает более низкой кислотостойкостью, по сравнению с 304 нержавейкой, и при работе в жестких условиях воды, сажи и конденсата постепенно приходит в негодность, поэтому, например, дымоходные трубы из такой стали все равно прогорают. Их просто разъедает получаемая в результате работы печи кислота. Также, сталь AISI 430 магнитится, что легко ее выдает при любой проверке магнитом. Так вы легко сможете определить какая нержавеющая сталь перед вами – AISI 430 или настоящая немагнитная нержавейка AISI 304.
Сталь AISI 304 (INOX) – это жаропрочная сталь и не боится высоких температур при работе банной печи. Она прекрасно сваривается благодаря более качественному составу стали и высокому содержанию никеля. Никель – очень дорогой металл, но при его высоком содержании в нержавеющей стали она приобретает повышенную прочность и стойкость к перепадам температур, а также приобретает отличную свариваемость. Именно благодаря никелю данная сталь теряет свои магнитные свойства.
Также нержавеющая сталь AISI 304 устойчива к химическим и кислотным воздействиям, не выделяет вредных или токсичных веществ. Поэтому данная сталь в основном используется в пищевой и медицинской промышленности и входит в разряд пищевой нержавейки.
Сталь AISI 304 является более дорогой по сравнению со сталью AISI 430 из-за применения более качественных и дорогих сплавов никеля и хрома в большом количестве.
Печи из такой нержавейки могут использоваться постоянно и при этом смогут прослужить практически вечно. Поэтому, такие печи рекомендованы производителем ERMAK для использования даже в коммерческих банях с гарантией до 5 лет.
Резюме
Не все печи из нержавейки одинаковы, как вы уже поняли. И прежде, чем сделать выбор в сторону той или иной печи проверяйте, из какой нержавейки будет сделана ваша печь для бани. От этого будет сильно зависеть ее качество и срок службы.
Завод Ермак производит банные печи и из стали AISI 430, соблюдая всю технологию сварки. Это классическая серия банных печей Ермак-Элит из нержавейки.
Но в новой линейке банных печей из нержавейки ERMAK в сериях «Премиум» и «Люкс» уже используется при изготовлении топки и всех дымовых каналов нержавеющая сталь AISI 304 (INOX), из-за этого и цена печей сильно отличается.
Поставив себе такую печь из настоящей нержавейки, можно будет забыть о проблемах навсегда и просто наслаждаться качеством банных процедур и расслабляться.
Как выбрать банную печь из настоящей нержавейки? Как отличить её от обычной жаростойкой стали? Достаточно воспользоваться магнитом. Топка печи из настоящей жаропрочной нержавейки не будет магнититься! До 90% печей на рынке под видом нержавейки продаются из обычной жаростойкой стали. Не дайте себя обмануть!
Стабилизация титаном придает стали AISI 430Ti хорошее сопротивление межкристаллитной коррозии. Кроме того, титан также связывает серу, приводя к лучшему сопротивлению питтинговой коррозии.
Как и вся ферритная нержавеющая сталь, AISI 430Ti не чувствительна к коррозии под напряжением.
AISI 430Ti обладает хорошим сопротивлением к коррозии при взаимодействии с минеральными (HNO3), органическими кислотами, а так же с щелочными растворами. Также она устойчива к атмосферной коррозии, высокотемпературному окислению и горячей воде.
AISI 439 обладает такими же свойствами, как и AISI 430Ti. Однако содержание хрома в ней выше, что дает превосходное сопротивление к питтинговой коррозии.
Сварка
Эта сталь прекрасно сваривается любыми известными способами. При условии, что предприняты послесварочные операции протравливания/очистки и пассивации, не будет потери 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» (когда свариваемая поверхность расположена ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала можно использовать аустенитную проволоку 309L, Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ и т.п.
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.
Формовка
Стали AISI 430Ti и AISI 439 хорошо формуются.
Большинство стандартных процессов глубокой вытяжки (гибка, штамповка) могут быть выполнены за один проход.
Проба Эриксена (испытание листового металла на выдавливание)
Марка
Отклонение по Эриксену (лист толщиной 0.8мм)
AISI 430
8.7
AISI 430 Ti
9.6
AISI 304
11.5
Обработка
Отжиг
Диапазон температуры отжига 825 °C сопровождается последующим охлаждением на воздухе.
Обработка, отделка, полировка, шлифовка поверхности
Стабилизированные ферритные нержавеющие стали могут полироваться. Однако, в присутствие стабилизирующих элементов (Ti, Nb) невозможно добиться хорошей зеркальной поверхности.
