Site Loader

Содержание

Удельное электрическое сопротивление проводников (при 20°C). Удельное сопротивление нержавеющей стали

Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для железа, сталей и суперсплавов.

Материал Проводимость Сопротивление
  (% IACS) (Сименс/м) (Ом*м)
Железо и чугун      
Железо чистое 18.00 1.044*107 9.579*10-8
В слитке Iron Ingot (непр.назв.ignot) (99.9% Fe) 15.60 9.048*106 1.105*10-7
Низкоуглеродистый белый чугун 3.25   5.300*10-7

Мартенситное хромо-никелевое (стое) железо /martensitic nickel-chromium iron

2.16   8.000*10-7
Высококремнистый чугун / high-silicon iron 3.45   5.000*10-7
Железо-никелевые сплавы/ h igh-nickel iron 1.0-1.2   1.4*10-6—1.7*10-6
Хромо-никелевое кремнистое железо / nickel-chromium-silicon iron 1.0-1.2   1.5*10-6—1.7*10-6
Алюминиево-железные сплавы/ high-aluminum iron 0.72   2.400*10-6
Кремнистый чугун/ medium-silicoon ductile iron 2.0-3.0   5.8*10-7—8.7*10-7
Ниель-железные сплавы / high-nickel ductile (20% Ni) 1.69   1.020*10-6
Углеродистые и низколегированные стали. AISI      
1008 (Отожженная) 11.81   1.460*10-7
1010 12.06   1.430*10-7
1015 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1016 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1018 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1020 10.84   1.590*10-7
1022 (Отожженная) 10.84  
1.590*10-7
1025 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1029 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1030 (Отожженная) 10.39   1.660*10-7
1035 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1040 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1042 (Отожженная) 10.08   1.710*10-7
1043 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1045 (Отожженная) 10.64   1.620*10-7
1046 10.58   1.630*10-7
1050 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1055 10.58   1.630*10-7
1060

Электропроводимость нержавеющих сплавов AISI

Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для нержавеющих сплавов

В данной таблице можно посмотреть как проводимость, так и сопротивление нержавеющих сталей марки aisi и не только. Сноски по терминам внизу таблицы.

Материал Проводимость Сопротивление
Материалы Проводимость
* (% IACS)
Проводимость
* (сименс/м)
Сопротивление
* (Ом*м)
Железо и чугун      
Железо чистое 18.00 1.044*107 9.579*10-8
В слитке Iron Ingot (непр.назв.ignot) (99.9% Fe) 15.60 9.048*106 1.105*10-7
Низкоуглеродистый белый чугун 3.25   5.300*10-7
Мартенситное хромо-никелевое (стое) железо /martensitic nickel-chromium iron 2.16   8.000*10-7
Высококремнистый чугун / high-silicon iron 3.45   5.000*10-7
Железо-никелевые сплавы/ h igh-nickel iron 1.0-1.2   1.4*10-6–1.7*10-6
Хромо-никелевое кремнистое железо / nickel-chromium-silicon iron 1.0-1.2   1.5*10-6–1.7*10-6
Алюминиево-железные сплавы/ high-aluminum iron 0.72   2.400*10-6
Кремнистый чугун/ medium-silicoon ductile iron 2.0-3.0   5.8*10-7–8.7*10-7
Ниель-железные сплавы / high-nickel ductile (20% Ni) 1.69   1.020*10-6
Углеродистые и низколегированные стали. AISI      
1008 (Отожженная) 11.81   1.460*10-7
1010 12.06   1.430*10-7
1015 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1016 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1018 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1020 10.84   1.590*10-7
1022 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1025 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1029 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1030 (Отожженная) 10.39   1.660*10-7
1035 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1040 (Отожженная) 10.78  
1.600*10-7
1042 (Отожженная) 10.08   1.710*10-7
1043 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1045 (Отожженная) 10.64   1.620*10-7
1046 10.58   1.630*10-7
1050 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1055 10.58   1.630*10-7
1060 9.58   1.800*10-7
1065 10.58   1.630*10
-7
1070 10.26   1.680*10-7
1078 (Отожженная) 9.58   1.800*10-7
1080 9.58   1.800*10-7
1095 9.58   1.800*10-7
1137 10.14   1.700*10-7
1141 10.14   1.700*10-7
1151 10.14   1.700*10-7
1524 8.29   2.080*10-7
1524 (Отожженная) 10.78   1.600*10
-7
1552 10.58   1.630*10-7
4130 (Закаленная и отпущенная) 7.73   2.230*10-7
4140 (Закаленная и отпущенная) 7.84   2.200*10-7
4626 (Нормализованная и отпущенная) 8.62   2.000*10-7
4815 6.63   2.600*10-7
5132 8.21   2.100*10-7
5140 (Закаленная и отпущенная) 7.56   2.280*10-7
Холоднодеформированные нержавеющие стали отожженные AISI
     
201 2.50   6.900*10-7
202 2.50   6.900*10-7
301 2.39   7.200*10-7
302 2.39   7.200*10-7
302B 2.39   7.200*10-7
303 2.39   7.200*10-7
304 2.39   7.200*10-7
302Cu 2.39   7.200*10-7
304N 2.39   7.200*10-7
304 2.50 1.450*106 6.897*10-7
304 2.50 1.450*106 6.897*10-7
305 2.39   7.200*10-7
308 2.39   7.200*10-7
309 2.21   7.800*10-7
310 2.21   7.800*10-7
314 2.24   7.700*10-7
316 2.33   7.400*10-7
316N 2.33   7.400*10-7
316 2.30 1.334*106 7.496*10-7
317 2.33   7.400*10-7
317L 2.18   7.900*10-7
321 2.39   7.200*10-7
329 2.30   7.500*10-7
330 1.69   1.020*10-6
347 2.36   7.300*10-7
347 2.40 1.392*106 7.184*10-7
384 2.18   7.900*10-7
405 2.87   6.000*10-7
410 3.02   5.700*10-7
414 2.46   7.000*10-7
416 3.02   5.700*10-7
420 3.13   5.500*10-7
429 2.92   5.900*10-7
430 2.87   6.000*10-7
430F 2.87   6.000*10-7
431 2.39   7.200*10-7
434 2.87   6.000*10-7
436 2.87   6.000*10-7
439 2.74   6.300*10-7
440A 2.87   6.000*10-7
440C 2.87   6.000*10-7
444 2.78   6.200*10-7
446 2.57   6.700*10-7
PH 13-8 Mo 1.69   1.020*10-6
15-5 PH 2.24   7.700*10-7
17-4 PH 2.16   8.000*10-7
17-7 PH 2.08   8.300*10-7
Холоднодеформированные и спеченные суперсплавы (супераллои, супералои)      
Elgiloy 1.73   9.950*10-7
Hastelloy Хастеллой “A” 1.40 8.120*105 1.232*10-6
Hastelloy Хастеллой”B” и “C” 1.30 7.540*105 1.326*10-6
Hastelloy Хастеллой”D” 1.50 8.700*105 1.149*10-6
Hastelloy Хастеллой”X” 1.50 8.700*105 1.149*10-6
Haynes 150 2.13   8.100*10-7
Haynes 188 1.87   9.220*10-7
Haynes 230 1.38   1.250*10-6
Incoloy 800 Инкаллой 1.74   9.890*10-7
Incoloy 825 1.53   1.130*10-6
Incoloy 903 2.83   6.100*10-7
Incoloy 907 2.47   6.970*10-7
Incoloy 909 2.37   7.280*10-7
Inconel 600 Инконель 1.70 9.860*105 1.014*10-6
Inconel 600 1.67   1.030*10-6
Inconel 601 1.45   1.190*10-6
Inconel 617 1.41   1.220*10-6
Inconel 625 1.34   1.290*10-6
Inconel 690 11.65   1.480*10-7
Inconel 718 1.38   1.250*10-6
Inconel X750 1.41   1.220*10-6
L-605 1.94   8.900*10-7
M-252 1.58   1.090*10-6
MP35N 1.71   1.010*10-6
Nimonic? 263 1.50   1.150*10-6
Nimonic 105 1.32   1.310*10-6
Nimonic 115 1.24   1.390*10-6
Nimonic 75 1.39   1.240*10-6
Nimonic 80A 1.36   1.270*10-6
Nimonic 90 1.46   1.180*10-6
Nimonic PE.16 1.57   1.100*10-6
Nimonic PK.33 1.37   1.260*10-6
Rene 41 1.32   1.308*10-6
Stellite 6B Стеллит, стелит 1.89   9.100*10-7
Udimet 500 1.43   1.203*10-6
Waspaloy 1.39   1.240*10-6
ПОЯСНЕНИЯ:*
Электропроводимость (% IACS)
(International Annealed Copper Standard)
Это сокращение от «Международного стандарта по отожженной меди» = , это единица измерения проводимости, используемая для сравнения электрических проводников с традиционными медными. Проводимость указывается в процентах от стандартной.100% IACS соответствует проводимости 58 мегасименсов на метр. Что соответствует 1/58 ом на каждый метр провода поперечным сечением в 1 квадратный миллиметр.

Электропроводимость (сименс/м)
Siemens – единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому.
Иными словами, проводимость в сименсах – это просто единица, делённая на сопротивление в омах.
См = 1 / Ом = А / В = кг-1·м-2·с³А²

Сопротивление (Ом*м)
Физический смысл удельного сопротивления: материал имеет удельное сопротивление один Ом·см, если изготовленный из этого материала куб со стороной 1 сантиметр имеет сопротивление 1 Ом при измерении на противоположных гранях куба.
В технике чаще применяется единица Ом·мм²/м. Удельное сопротивление однородного куска проводника длиной 1 метр и площадью токоведущего сечения 1 мм² равно 1 Ом·мм²/м, если его сопротивление равно 1 Ом.

Нержавейка баннер

Теплоемкость нержавеющей стали | Все про металл

Теплоемкость стали при высоких температурах

Удельная теплоемкость углеродистых сталей марок Сталь 20 и Сталь 40 при высоких температурах (Дж/(кг•ºC))
Для заданных интервалов температур

Удельная теплоемкость углеродистых сталей марок Сталь 20 и Сталь 40 при высоких температурах (Дж/(кг•ºC))
От 50 ºC до заданной температуры

Источник:
Теплофизические свойства веществ, Справочник. Под ред. Н.Б.Варгафтика. Ленинград: Государственное энергетическое издательство. 1956 — 367 с.

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди «Не укради»

AISI 304

Обозначение по международным стандартам

Температура, ºC Сталь 20 Сталь 40 Температура, ºC Сталь 20 Сталь 40
50 — 100 486 486 700 — 750 1433 1584
100 — 150 507 503 750 — 800 951 624
150 — 200 520 515 800 — 850 737 503
200 — 250 532 528 850 — 900 649 549
250 — 300 557 549 900 — 950 649 624
300 — 350 574 570 950 — 1000 649 624
350 — 400 599 587 1000 — 1050 649 633
400 — 450 624 612 1050 — 1100 649 633
450 — 500 662 649 1100 — 1150 658 641
500 — 550 704 691 1150 — 1200 666 654
550 — 600 750 708 1200 — 1250 679 670
600 — 650 788 733 1250 — 1300 687 687
650 — 700 846 771
Температура, ºC Сталь 20 Сталь 40 Температура, ºC Сталь 20 Сталь 40
100 486 486 750 679 670
150 494 494 800 675 704
200 499 503 850 662 704
250 507 511 900 658 704
300 515 520 950 654 700
350 524 528 1000 654 696
400 532 541 1050 654 691
450 545 549 1100 649 691
500 557 561 1150 649 691
550 570 574 1200 649 687
600 582 591 1250 654 687
650 595 608 1300 654 687
700 608 629
Международный
стандарт
Американский
ASTM A240
Европейский
ЕN 10088-2
Российский
ГОСТ 5632-72
Обозначение марки AISI 304 1.4301 08Х18Н10
12Х18Н9
Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513
ASTM A 240
ASTM A 666

Классификация

сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

Применение

  • Предметы домашнего обихода
  • Раковины
  • Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
  • Кухонная утварь и оборудование для общепита
  • Молочное оборудование, пивоварение
  • Сварные конструкции
  • Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ

Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению:

  • AISI 304 — Основной сорт
  • AISI 304 DDQ (Normal and deep drawing) — Сорт глубокой вытяжки
  • AISI 304 DDS (Extra deep drawing) — Сорт особо глубокой вытяжки

Основные характеристики

  • хорошее общее сопротивление коррозии
  • хорошая пластичность
  • превосходная свариваемость

Химический состав (% к массе)

стандарт марка C Si Mn P S Cr Ni
ASTM A240 AISI 304 ≤0.080 ≤0.75 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.030 18.00 — 20.00 8.00 — 10.50

Механические свойства

AISI 304 Сопротивление на разрыв (σв),
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)
В соответствии с EN 10088-2 ≥520 ≥210 ≥250 ≥45
В соответствии с ASTM A 240 ≥515 ≥205 ≥40 202 85
Механические свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к только AISI 304.

Физические свойства

Физические свойства Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d 4°C 7.93
Температура плавления °C 1450
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20°C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20°C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10 -6 .K -1 0-100°C
0-200°C
17.5
18
Электрическое удельное сопротивление ρ Ωmm 2 /m 20°C 0.80
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m
DC или
в/ч AC
20°C
μ
μ разряж.возд.
1.02
Модуль упругости E MPa x 10 3 20°C 200

Сопротивление коррозии

304-е стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но не рекомендованы там, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской среде. Во всех случаях необходима регулярная очистка внешних поверхностей для сохранения их первоначального состояния.

304-е стали имеют хорошее сопротивление различным кислотам:

  • фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
  • азотной кислоте до 65 % при температуре 20°C — 50°C,
  • муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
  • уксусной кислоте при температуре 20°C — 50°C.

Их рекомендуют для производства оборудования, контактирующего с холодными или горячими пищевыми продуктами: вино, пиво, молоко (кисломолочные продукты), спирт, натуральные плодовые соки, сиропы, патока, и т.д.

Кислотные среды
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 1 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 2 1 2
Фосфорная кислота 2 1 2
Муравьиная кислота 1 2 2 1

Код: 0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100мкм/год
1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000мкм/год
2 = нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000мкм/год

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем воздействии).

Окружающая среда Скорость коррозии (мкм/год)
AISI 304 Алюминий-3S Углеродистая сталь
Сельская 0.0025 0.025 5.8
Морская 0.0076 0.432 34.0
Индустриальная Морская 0.0076 0.686 46.2
Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях
Кипящая среда Состояние металла Скорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислота Обычный металл
Сваренный
*
(При толщине образца 0.8 мм и диаметре пресса равном 20 мм)
AISI 430 2.05 мм
AISI 304 2.0 мм

*Limiting drawing ratio — предельный коэффициент вытяжки

Теплоемкость нержавеющей стали

Ли удельного, а общей тепловой емкостью, в общепринятом физическом смысле, называется способность вещества нагреваться. По крайней меретак говорит нам любой учебник по теплофизике — это классическое определение теплоемкости (правильная формулировка). На самом деле это интересная физическая особенность.Мало знакомая нам по бытовой жизни «сторона медали «.Оказивается, что при подведении тепла извне (нагревании, разогреве), не все вещества одинаково реагируют на тепло (тепловую энергию) и нагреваются по разному.Способность стали 20 металлического сплава получать, принимать, удерживать и накапливать (аккумулировать) тепловую энергию называется теплоемкостью стали 20.А сама теплоемкость, является физической характеристикой, описывающей теплофизические свойства металла.При этом, в различных прикладных аспектах, в зависимости от конкретного практического случае, для нас важным может оказаться то одно.Например: способность железа принимать тепло или способность накапливать тепловую энергию или «талант » металла и сплава содержать ее.Однако, несмотря на некоторую разницу в физическом смысле, нужны нам свойства будут описаны теплоемкостью стали.

Удельная теплоемкость стали 20. Уд. тепловая емкость металла Ст20 (железа ).Теплофизические свойства металлов , металлических сплавов и тепловые характеристики железа — справочная информация и краткое пояснительный комментарий к статье : удельная теплоемкость стали 20 — етомассовая тепловая емкость железного сплава Ст20.

Общая тепловая емкость металла Ст20. Что такое ( уд. ) Удельная теплоемкость стали 20 ( железа , металлического сплава ). Чем отличаются эти виды теплофизических характеристик металла , почему нельзя обойтись одним физическим параметром, описывает тепловые свойства стали марки Ст20 и зачем понадобилось » умножать сущности , усложняя жизнь нормальным людям » ?

Здесь нам на помощь приходит очень простой, но «очень научный » метод.Он сводится к не только к приставу «уд. — Удельный «, перед физической величиной, но к изящному решения, которая предусматривает исключение из рассмотрения количества вещества. Естественно, «неудобные, лишние » параметры: массу илиобьем сталиисключить совершенно невозможно. Хотя бы по той причине, что если не будет количества металла марки Ст20, то не останется и самого «предмета обсуждения «.А вещество должно быть. Поэтому, мы выбираем некоторый условный стандарт массы железа или объема металлопроката, который можно считать единицей.Для веса проката стали 20 такой единицей массы, удобной в практическом применении, оказался 1 килограмм (кг).

Данный видеоурок посвящен теме « Удельная теплоемкость ». Здесь мы познакомимся с понятием удельной теплоемкости вещества : она различается для всех веществ и зависит от их химического и молекулярного состава. Рассмотрим место удельной теплоемкости в формуле для определения количества тепла и разбёрем несколько примеров на нахождение удельной теплоемкости. Дадим определение этого понятия , узнаем, какой буквой оно сказывается и в каких единицах измерения вычисляется. И познакомимся с таблицей удельной теплоемкости некоторых веществ.

Как мы уже говорили в прошлом уроке , такая величина , как количество теплоты зависит от массы тела , разницы температур и природы вещества этого тела. Вот именно род вещества будет характеризоваться такой величиной , как удельная теплоемкость тела. Рассмотрим то , как удельная теплоемкость характеризует вещество на примерах.

Когда речь идет об измерении значение удельной теплоемкости для конкретного вещества , то мы имеем право пользоваться уже измеренным приближенными значениями, которые собраны в специальной таблице удельных теплоемкость различных веществ. Пример такой таблицы вы можете увидеть на рисунке 1.

Удельная теплоемкость воды примерно в десять раз выше удельной теплоемкости железа, поэтому кастрюля нагреется десять раз быстрее воды в ней. Интересно , что удельная теплоемкость льда в два раза меньше теплоемкости воды. Поэтому лед будет нагреваться в два раза быстрее воды. Растопить лед проще , чем нагреть воду. Как ни странно звучит, но это факт.

При этом , при увеличении температуры , газ увеличивается в объеме , и нам надо ввести еще одно значение — постоянного или переменного объема, тоже повлияет на теплоемкость. Поэтому при расчетах количества теплоты для воздуха и других газов пользуются специальными графиками величин удельной теплоемкости газов в зависимости от различных факторов и условий.

Удельная теплоемкость также не зависит от формы тела, изготовленного из данного вещества. Стальной брусок и стальной лист, имеющих одинаковую массу, потребуют одинаковое количество теплоты для нагревания их на одинаковое количество градусов. Другое дело, что при этом следует пренебречь обменом теплом с окружающей средой. В листа поверхность больше, чем в бруска, а значит, письмо отдает тепла, и поэтому скорее будет остывать. Но в идеальных условиях (когда можно пренебречь потерей тепла) форма тела не играет роли. Поэтому говорят, что удельная теплоемкость — это характеристика вещества, но не тела.

Б) алюминиевый калориметр массой 140 г налили 250 г воды при температуре 15 ° С. После того как брусок из свинца массой 100 г , нагретый до 100 ° С, поместили в калориметр с водой , там установилась температура 16 ° С. Составьте уравнение теплового баланса и определите удельную теплоемкость свинца.

В зависимости от ряда факторов, например содержания воды и жира в продуктах, их теплоемкость и удельная теплоемкость бывает разной. В кулинарии знания о теплоемкости продуктов дают возможность использовать некоторые продукты для изоляции. Если теплоизолирующими продуктами накрыть другую пищу, то они помогут этой пищи под ними дольше сохранить тепло. Если в блюд под этими теплоизолирующими продуктами высокая теплоемкость, то они и так медленно отдают тепло в окружающую среду. После того, как они хорошо прогреются, они теряют тепло и воду еще медленнее благодаря изолирующим продуктам сверху. Поэтому они дольше остаются горячими.

С другой стороны , у воды очень высокая удельная теплоемкость , даже по сравнению с другими жидкостями , поэтому нужно гораздо больше энергии , чтобы нагреть одну единицу массы воды на один градус , по сравнению с веществами , удельная теплоемкость которых ниже. Вода обладает высокой теплоемкостью благодаря прочным связям между атомами водорода в молекуле воды.

Вода — один из главных составляющих всех живых организмов и растений на Земле , поэтому ее удельная теплоемкость играет большую роль для жизни на нашей планете. Благодаря высокой удельной теплоемкости воды , температура воды в растениях и температура полостной жидкости в организме животных мало меняется даже в очень холодные или очень жаркие дни.

Высокая теплоемкость воды также означает, что вода не только медленно нагревается, но и медленно остывает. Благодаря этому свойству воду часто используют в качестве хладагента, то есть, как охлаждающую жидкость. К тому же, использовать воду выгодно благодаря ее низкой цене. В странах с холодным климатом горячая вода циркулирует в трубах для обогрева. В смеси с этиленгликолем ее используют в радиаторах автомобилей для охлаждения двигателя. Такие жидкости называют антифризом. Теплоемкость этиленгликоля ниже, чем теплоемкость воды, поэтому теплоемкость такой смеси тоже ниже, а значит эффективность системы охлаждения с антифризом также ниже, чем системы с водой. Но с этим приходится мириться, поскольку этиленгликоль не дает воде замерзнуть зимой и повредить каналы системы охлаждения автомобиля. В охлаждающие жидкости, предназначенные для более холодного климата, добавляют больше этиленгликоля.

Удельная теплоемкость стали — количество тепла, затрачиваемое на нагрев одного килограмма стали на один градус (по шкале Цельсия или Кельвина). В твердом состоянии в обычной стали она в среднем составляет 460 Дж / (кг * К), в высоколегированной — 480 Дж / (кг * К). Значение влияет на количество топлива, которое потребуется на разогрев заготовки до заданной температуры. Так же, размер этой цифры говорит о вероятности образования трещин на металле. Более высокое значение теплоемкости высоколегированной стали по сравнению с нелегированной говорит о том, что она в большей степени подвержена образованию трещин, является боле тугоплавкого, имеет худшую свариваемость. Жаропрочные высоколегированные и коррозиестойкие марки подвергаются обработке хуже, чем низколегированные и низкоуглеродистые разновидности.

Сварные швы на стали 12Х18Н10Т заметно уступают основному металлу в пластичности, объясняется дендритных ликвацией углерода. Причиной пониженной ударной вязкости сварных швов является недостаточная стабильность аустенита при сверхнизких температурах. В условиях глубокого холода возможном распаде аустенита по схеме А — М или А — а + К «, где А — аустенит, М — мартенсит, а — вторичный феррит, К » — вторичные карбиды. Наличие небольшого количества первичного феррита в данном случае не имеет решающего значения. Об этом свидетельствуют результаты следующих опытов. Часть образцов подвергли закалке на воздухе после часового нагрева при 1080 °, С, благодаря чему была ликвидирована дендритная изоляция углерода, но сохранена ферритной составляющая. Ударная вязкость шва повысилась в 2 раза (данные ниже).

AISI 304

Обозначение по международным стандартам

Международный
стандарт
Американский
ASTM A240
Европейский
ЕN 10088-2
Российский
ГОСТ 5632-72
Обозначение марки AISI 304 1.4301 08Х18Н10
12Х18Н9
Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513
ASTM A 240
ASTM A 666

Классификация

сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

Применение

  • Предметы домашнего обихода
  • Раковины
  • Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
  • Кухонная утварь и оборудование для общепита
  • Молочное оборудование, пивоварение
  • Сварные конструкции
  • Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ

Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению:

  • AISI 304 — Основной сорт
  • AISI 304 DDQ (Normal and deep drawing) — Сорт глубокой вытяжки
  • AISI 304 DDS (Extra deep drawing) — Сорт особо глубокой вытяжки

Основные характеристики

  • хорошее общее сопротивление коррозии
  • хорошая пластичность
  • превосходная свариваемость

Химический состав (% к массе)

стандарт марка C Si Mn P S Cr Ni
ASTM A240 AISI 304 ≤0.080 ≤0.75 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.030 18.00 — 20.00 8.00 — 10.50

Механические свойства

AISI 304 Сопротивление на разрыв (σв),
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)
В соответствии с EN 10088-2 ≥520 ≥210 ≥250 ≥45
В соответствии с ASTM A 240 ≥515 ≥205 ≥40 202 85
Механические свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к только AISI 304.

Физические свойства

Физические свойства Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d 4°C 7.93
Температура плавления °C 1450
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20°C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20°C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10 -6 .K -1 0-100°C
0-200°C
17.5
18
Электрическое удельное сопротивление ρ Ωmm 2 /m 20°C 0.80
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m
DC или
в/ч AC
20°C
μ
μ разряж.возд.
1.02
Модуль упругости E MPa x 10 3 20°C 200

Сопротивление коррозии

304-е стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но не рекомендованы там, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской среде. Во всех случаях необходима регулярная очистка внешних поверхностей для сохранения их первоначального состояния.

304-е стали имеют хорошее сопротивление различным кислотам:

  • фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
  • азотной кислоте до 65 % при температуре 20°C — 50°C,
  • муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
  • уксусной кислоте при температуре 20°C — 50°C.

Их рекомендуют для производства оборудования, контактирующего с холодными или горячими пищевыми продуктами: вино, пиво, молоко (кисломолочные продукты), спирт, натуральные плодовые соки, сиропы, патока, и т.д.

Кислотные среды
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 1 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 2 1 2
Фосфорная кислота 2 1 2
Муравьиная кислота 1 2 2 1

Код: 0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100мкм/год
1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000мкм/год
2 = нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000мкм/год

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем воздействии).

Окружающая среда Скорость коррозии (мкм/год)
AISI 304 Алюминий-3S Углеродистая сталь
Сельская 0.0025 0.025 5.8
Морская 0.0076 0.432 34.0
Индустриальная Морская 0.0076 0.686 46.2
Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях
Кипящая среда Состояние металла Скорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислота Обычный металл
Сваренный
*
(При толщине образца 0.8 мм и диаметре пресса равном 20 мм)
AISI 430 2.05 мм
AISI 304 2.0 мм

*Limiting drawing ratio — предельный коэффициент вытяжки

AISI 304. Goodner (ГудНер) — хорошая нержавейка!

Обозначение по международным стандартам

Международный
стандарт
Американский
ASTM A240
Европейский
ЕN 10088-2
Российский
ГОСТ 5632-72
Обозначение марки AISI 304 1.4301 08Х18Н10
12Х18Н9
Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513
ASTM A 240
ASTM A 666

Классификация

сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

Применение

  • Предметы домашнего обихода
  • Раковины
  • Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
  • Кухонная утварь и оборудование для общепита
  • Молочное оборудование, пивоварение
  • Сварные конструкции
  • Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ

Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению:

  • AISI 304 — Основной сорт
  • AISI 304 DDQ (Normal and deep drawing) — Сорт глубокой вытяжки
  • AISI 304 DDS (Extra deep drawing) — Сорт особо глубокой вытяжки

Основные характеристики

  • хорошее общее сопротивление коррозии
  • хорошая пластичность
  • превосходная свариваемость

Химический состав (% к массе)

стандарт марка C Si Mn P S Cr Ni
ASTM A240 AISI 304 ≤0.080 ≤0.75 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.030 18.00 — 20.00 8.00 — 10.50

Механические свойства

AISI 304 Сопротивление на разрыв (σв),
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)
В соответствии с EN 10088-2 ≥520 ≥210 ≥250 ≥45 - -
В соответствии с ASTM A 240 ≥515 ≥205 - ≥40 202 85
Механические свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к только AISI 304.


Физические свойства

Физические свойства Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d - 4°C 7.93
Температура плавления °C 1450
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20°C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20°C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10-6.K-1 0-100°C
0-200°C
17.5
18
Электрическое удельное сопротивление ρ Ωmm2/m 20°C 0.80
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m
DC или
в/ч AC
20°C
μ
μ разряж.возд.
1.02
Модуль упругости E MPa x 103 20°C 200

Сопротивление коррозии

304-е стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но не рекомендованы там, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской среде. Во всех случаях необходима регулярная очистка внешних поверхностей для сохранения их первоначального состояния.

304-е стали имеют хорошее сопротивление различным кислотам:

  • фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
  • азотной кислоте до 65 % при температуре 20°C — 50°C,
  • муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
  • уксусной кислоте при температуре 20°C — 50°C.

Их рекомендуют для производства оборудования, контактирующего с холодными или горячими пищевыми продуктами: вино, пиво, молоко (кисломолочные продукты), спирт, натуральные плодовые соки, сиропы, патока, и т.д.

Кислотные среды
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 1 0 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 2
Фосфорная кислота 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 2
Муравьиная кислота 0 0 0 0 0 0 0 1 2 2 1 0

Код: 0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100мкм/год
1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000мкм/год
2 = нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000мкм/год

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем воздействии).

Окружающая среда Скорость коррозии (мкм/год)
AISI 304 Алюминий-3S Углеродистая сталь
Сельская 0.0025 0.025 5.8
Морская 0.0076 0.432 34.0
Индустриальная Морская 0.0076 0.686 46.2
Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях
Кипящая среда Состояние металла Скорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислота Обычный металл
Сваренный
<0.01
0.03
45%-ая муравьиная кислота Обычный металл
Сваренный
1.4
1.3
10%-ая сульфаминовая кислота Обычный металл
Сваренный
3.7
3.7
1%-ая соляная кислота Обычный металл
Сваренный
2.5
2.8
20%-ая фосфорная кислота Обычный металл
Сваренный
<0.03
<0.03
65%-ая азотная кислота Обычный металл
Сваренный
0.2
0.2
10%-ая серная кислота Обычный металл
Сваренный
11.3
12.5
50%-ая гидроокись натрия Обычный металл
Сваренный
3.0
3.3

Причиной незащищенности аустенитных нержавеющих сталей в диапазоне температур 425°C — 820°C является осаждение карбидов хрома на границах зерен. Такие стали «сенсибилизируются» и становятся подверженными межкристаллитной коррозии в агрессивных окружающих средах. Содержание углерода в марке AISI 304 может вызвать сенсибилизацию от теплового режима в местах сварных швов и зонах их термического влияния.

Тест на МКК (Межкристаллитную коррозию)
ASTM A 262
Оценочные испытания
Состояние металла Скорость коррозии (мм/год)
Practice B (Метод B)
(гептагидрат сульфата железа — Серная кислота)
Обычный 0.5
Сваренный 0.6
Practice E (Метод E)
(пентагидрат сульфата меди — Серная кислота)
Обычный Без трещин на изгибе
Сваренный Незначительные трещины
на сварном шве (недопустимо)
Practice A (Метод A)
(Травление щавелевой кислотой)
Обычный Ступенчатая структура
Сваренный Глубокое растрескивание
(недопустимо)

Сварка

  • Сталь легко свариваемая.
  • После сварки термическая обработка не требуется.
  • Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивированы.

Формовка

Сталь марки AISI 304, являясь чрезвычайно прочной, упругой и пластичной, с легкостью находит множество применений. Типичные действия включают изгиб, формирование контура, волочение, ротационную вытяжку и т.д. В процессе формовки можно использовать те же машины и, чаще всего, те же инструменты, что и для углеродистой стали, но здесь требуется на 50-100% больше силы. Это связано с высокой степенью упрочнения при формовке аустенитной стали, что в некоторых случаях является отрицательным фактором.

Дополнительно производятся сорта AISI 304 DDQ и AISI 304 DDS для глубокой и особо глубокой вытяжки.

О формовке с растяжением

В процессе формовки с растяжением заготовку подвергают «торможению» во время вытяжки. Стенки становятся более тонкими, и во избежание разрывов стали желательно предусмотреть свойства повышенного упрочнения при формовке.

Степень растяжения определяется эриксоновским испытанием на вытяжку (деформация производится до начала утончения стенок).

Число Эриксена
(Характеристика обрабатываемости листового металла давлением)
AISI 430 8.7 мм
AISI 304 11.8 мм
Тесты на Глубокую вытяжку

При чистой глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают «торможению», а материалу дают свободно течь в инструментах. На практике такое бывает очень редко. Например, при вытяжке хозяйственной посуды всегда присутствует также элемент формовки с растяжением.

Характеристики листового материала при глубокой вытяжке описываются предельным коэффициентом вытяжки — LDR (отношение наибольшего возможного диаметра образца до момента разрыва к диаметру пресса) и пределом фестонообразования (при формовочном тесте – относительный размер образующихся язычков).

Испытание на выдавливание по Эриксену

LDR*
(При толщине образца 0.8 мм и диаметре пресса равном 20 мм)
AISI 430 2.05 мм
AISI 304 2.0 мм

*Limiting drawing ratio — предельный коэффициент вытяжки

Оценка фестонообразования

Фестонообразование
(Относительный размер образующихся язычков)
AISI 430 5-7%
AISI 304 3-5%
Гибка

Приближенные пределы изгиба:

  • s < 3мм → мин r = 0
  • 3мм < s < 6мм → мин r = ½ s, угол 180°
  • 6мм < s < 12мм → мин r = ½ s, угол 90°

Обратное распрямление больше, чем у углеродистой стали, ввиду чего «перегибать следует, соответственно, больше». При загибе обычного прямого угла на 90º получаем следующие показатели по выправлению:

  • r = s обратное распрямление около 2°
  • r = 6s обратное распрямление около 4°
  • r = 20s обратное распрямление около 15°

Для аустенитной нержавеющей стали (в т.ч. AISI 304) минимальный рекомендуемый радиус изгиба составляет r = 2s, где s — толщина листа.

Обработка

Отжиг

Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. Лучшее сопротивление коррозии достигается при отжиге на уровне 1070 °C и быстром охлаждении. После отжига необходимо травление и пассивирование.

Отпуск

Для AISI 304L — 450-600 °C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Для AISI 304 должна использоваться более низкая температура отпуска — максимум 400 °C.

Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

Следует обращать особое внимание на следующий факт: для нержавеющей стали для однородного прогрева требуется время, в 2 раза превышающее время для той же самой толщины углеродистой стали.

Травление (очистка поверхности)
  • Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO3 + 2% HF) при комнатной температуре или 60°C
  • Серно-азотная кислотная смесь (10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C
  • Паста для очистки от окалины в зоне сварки
Пассивация
  • 20-25 % раствор HNO3 при 20°C
  • Пассивирующие пасты для зоны сварки

Удельное электрическое сопротивление от температуры для различных марок сталей и сплавов

0817825234144857572589810731124
08кп14717825234144857572589810731124
1019026335245858473490510811130
1523329638748760775390410921140
2021929238148760175892510941135
25169219292381488601758925
3525132140851162975992211121156
50272
20К [3]240300400500640760870
22К [3]16022129638949361976693211001150
17Г1СУ200240300360440540620750880910
30Х21025933041751763677893411061145
38ХА290
40Х27832440555571788011001330
12МХ240330410540640740900
20ХМ245
30ХМ, 30ХМА230
15ХФ281345421513606731833
25ХГСА30633841550157366083010001100
30ХГС, 30ХГСА210
12Х1МФ (ЭИ 575)323370438518612718835977
25Х1М1Ф (Р2, Р2МА)233283349428519633746862
20Х1М1Ф1ТР (ЭП 182)2603093714445346457699191109
12ХН233036043052059067010501120
40ХН2МА (40ХНМА)331
30ХН2МФА (30ХН2ВФА)333
20ХН3А270300350450550650
30ХН3А268317387469567681817981
38ХН3МА2923173384255066027428901100
38ХН3МФА3003213654375166137508971080
20ХН4ФА360410480560640720102011201180
25Х2М1Ф (ЭИ 723)270360420500590710840970
36Х2Н2МФА (36ХН1МФА)278335432517613720825940
38Х2Н2МА (38ХНМА)32239848259274091010901300
20Х3МВФ (ЭИ 415, ЭИ 579)398465544640743859982
15Х5М (12Х5МА, Х5М)430
50ХФА320
ШХ15390470520
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ 107)90695810101062111411661216
12Х11В2МФ (типа ЭИ 756)1050630
18Х11МНФБ (2Х11МФБН, ЭП 291)62166773080187495210261101
03Х11Н10М2Т910
06Х12Н3Д655720779835897
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ 481)7408509009501010110011501200
08Х13 (0Х13, ЭИ 496)50658467976985493810211103
12Х13 (1Х13)50658467976985493810211103
20Х13 (2Х13)58865373080088495210221102
30Х13 (3Х13)52259568476985893510151099
40Х13 (4Х13)78683089095099810461122
08Х14МФ5576497508829149851056
1Х14Н14В2М (ЭИ 257)8308909501010105010801130
45Х14Н14В2М (ЭИ 69) [3]81587594510001055110011401175
09Х14Н16Б (ЭИ 694)774
09Х14Н19В2БР (ЭИ 695Р) [5]816873934988103610781114111511171198
09Х14Н19В2БР1 (ЭИ 726)848
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП 288)836
08Х16Н13М2Б (ЭИ 405, ЭИ 680)88691010081050109011201150
10Х16Н14В2БР

(1Х16Н14В2БР, ЭП 17)

83392596199010631086
Х16Н16МВ2БР (ЭП 184)820870934980103110751111
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ 645)600
12Х17 (Х17, ЭЖ 17)5606106807708509501030111011501160
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ 268)72078084089099010401110113011601170
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т)750
10Х17Н13М2Т

(Х17Н13М2Т, ЭИ 448)

750
10Х17Н13М3Т (Х17Н13М3Т, ЭИ 432)750
03Х17Н14М3 (000Х17Н13М2)730
08Х17Н15М3Т (ЭИ 580)750
12Х18Н9 (Х18Н9)7438198919511001104810981140
12Х18Н9Т (Х18Н9Т)72579286192097610281075111711491176
17Х18Н9 (2Х18Н9)72073585592597510311080111511501185
08Х18Н10 (0Х18Н10)800
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ 914)725792861920976102810751117
12Х18Н10Т76180086593098210351070112011151121
12Х18Н12Т (Х18Н12Т)725792861920976102810751117
31Х19Н9МВБТ (ЭИ 572)8509009801020108011001150
20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ 211)946100010511095110011301194121812421242
08Х21Н6М2Т (0Х21Н6М2Т, ЭП 54)700
08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП 53)740
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ 417)1000
03Х24Н6АМ3 (ЗИ 130)700
15Х25Т (Х25Т, ЭИ 439)710
12Х25Н16Г7АР (ЭИ 835)1000
Х27Ю5Т1360136513701375138014001400141014101420
03Н18К9М5Т605
У8, У8А23030539049162576993111291165
У9, У9А25332941852564678994311551198
У10, У10А420
У12, У12А25233343054066580296411521196
9ХС400
5ХНМ300250200160
3Х3М3Ф31436543051560071083596511181151
4Х4ВМФС (ДИ 22)436502584667747831916101411481202
4Х5МФ1С (ЭП 572)553591649715793879970107711891229
Р6М5К5458
Р9380417505600695790900102011601170
Р18419472544627718815922103711521173
20Л17022029438549060476193211011139
35Л17222330139449762377193511151154
40ХЛ23327033543554066581597511151195
20Х5МЛ430
15Х11МФБЛ (1Х11МФБЛ, Х11ЛА)739806884100010261098
06Х12Н3ДЛ655720779835897
20Х13Л6456957758599319851055111511251160
12Х18Н9ТЛ [4]750813879943100610311082112311521184
06ХН28МДТ

(0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ 943)

750
ХН35ВТ (ЭИ 612)1020105011001120115011601170
ХН35ВТК (ЭИ 612К)1170118011901200122012301240
ХН35ВТЮ (ЭИ 787)992
ХН62МБВЮ (ЭП 709)1310
ХН65ВМТЮ (ЭИ 893)139014101420143014101390
ХН70ВМЮТ (ЭИ 765)13301340135013601360137014701480
ХН75ВМЮ (ЭИ 827)14601490151015301550156015701590
ХН77ТЮР (ЭИ 437Б)124
ХН80ТБЮ (ЭИ 607)820810800790785777
Х15Н60-Н1150117011851210123012401250125012551270
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ 539ЛМУ)1340137013901420143014501460147014601440
АМг248
АМг349
АМг564
АМг668
АВ [6]370
ЛОМш70-1-0,0571
Л6370
Л6865
ЛС59-165
ЛЖМц59-1-193
ЛАМш77-2-0,0568
МНЖ5-1 (CuNi5Fe1Mn)80
МНЖМц30–1–1420
БрА10Ж3Мц2 (БрАЖМц 10-3-1,5)190
БрБ2750
БрО5Ц5С5 (БрОЦС5-5-5)110
БрО10Ф1 (БрОФ10-1)213
ВТ1-0487
ВТ1-00487
ВТ5-11380
ОТ41380
ОТ4-0467
ОТ4-11010
Н-1 (Zr+1%Nb, Э 110, Э 110 о.ч.)

[7]

4395477308619721082113411921223

Физические свойства нержавеющих сталей и совместимость с другими материалами

 

Совместимость с другими материалами

В практическом применении часто возникает необходимость комбинировать нержавеющую сталь с различными металлическими материалами в одном узле. В случае с токопроводящим соединением этих материалов друг с другом в условиях токопроводящей среды появляются коррозионные реакции, которые могут вызвать повреждения вследствие контактной коррозии.

Согласно DIN 50 900 часть 1 — „контактная коррозия является ускоренной коррозией металлической области, которая вызвана коррозионным элементом, состоящим из пары металл/металл или металл/проводящее электроны твердое тело. При этом ускоренно коррозирующая металлическая область является анодом коррозионного элемента“. Появляющееся при контактной коррозии явление коррозии является равномерным или неравномерным поверхностным удалением слоя. Поверхностное удаление слоя или потеря массы „неблагородного“ партнера в этой комбинации зависит от размера текучего тока элементов („потенциальный дифференциальный ток“) и степени собственной коррозии в устанавливающемся смешанном потенциале металлической комбинации. Ток элементов является комплексной величиной, которая зависит от геометрического расположения, размера вступающих в контакт со средой поверхностей электродов, потенциалов покоя и поляризационных сопротивлений партнеров, а также от сопротивления электролита среды.

Для оценки коррозионной опасности неблагородного партнера в комбинации материалов важной является не значение разности потенциалов (различие напряжения) между соединенными вместе материалами, а характеристика кривой потенциала парциальной плотности тока обоих материалов в корродированной среде. Коррозионная плотность тока (ток элементов) и, таким образом, воздействие контактной коррозии может при одинаковой разности потенциалов изменяться на несколько порядков в зависимости от характеристики анодной и катодной кривой потенциала парциальной плотности тока. Решающим является то, могут ли анодные или катодные парциальные реакции происходить без препятствий или с препятствиями, например, вследствие образования покровных слоев. Если при хорошей проводимости коррозионной среды имеются неблагоприятные относительные площади (большой катод/маленький анод), то контактная коррозия может вызвать коррозионные повреждения.

Поэтому использование теоретического ряда напряжений, но также и практического ряда напряжений, не подходит на практике для оценки риска для материалов при токопроводящем контакте. Для точной оценки опасности комбинации материалов необходимы исследования коррозии согласно DIN 50 919.

Физические свойства

Физические свойства некоторых выбранных сортов стали указаны для сравнения в следующей таблице. Следует учесть более высокое тепловое расширение и более низкую теплопроводимость аустенитной стали. Её электрическое сопротивление из-за содержания легирующих компонентов выше, чем в нелегированной стали.

Важным признаком различия между ферритной/мартензитной хромовой сталью и хромоникелевой сталью является магнитная восприимчивость. В отличие от намагничивающейся хромовой стали аустенитная сталь проявляет значительные свойства ненамагничиваемости в состоянии диффузионного отжига.

Холодная обработка под давлением может вызвать в аустенитной стали изменение структуры, так что после этого появляется ограниченная намагничиваемость. Содержание никеля значительно влияет на намагничиваемость аустенитной нержавеющей стали, так что при повышении содержания никеля можно значительно избегнуть склонности к намагничиванию также в состоянии холодной обработки давлением.

Ориентировочные значения натяжных моментов и сил предварительной натяжки для шурупов из стойкой к ржавлению и кислотам стали — A2/A4

 


Коррозия нержавеющей стали

 

Антикоррозионная стойкость

Принципиальной предпосылкой для достижения оптимальной антикоррозионной стойкости является металлически абсолютно чистая поверхность. Нержавеющая сталь характеризуется особой стойкостью к активным химическим, водяным средам. Они имеют в общем массовую долю элемента хрома (Cr) минимум 12% и массовую долю элемента углерода (C) максимум 1,2%.

Высокая антикоррозионная стойкость нержавеющей стали основывается на её способности образовывать на поверхности так называемый пассивный слой. При этом речь идет о слое из окиси или гидроокиси метала толщиной лишь несколько ангстремов, который отделяет металл от воздействующей среды. Пассивный слой нержавеющей стали не является чем-то постоянным, а со временем уравновешивается по своему составу и структуре с окружающей средой. После механического повреждения поверхности металла происходит образование нового пассивного слоя в общем самостоятельно.

Если в среде не может образоваться достаточный пассивный слой или существующий пассивный слой химически пробивается или полностью разрушается, могут появлиться повреждения от коррозии.

Решающим для способности образования пассивного слоя легирующим элементом является хром.

Благодаря повышению содержания хрома, а также молибдена (Mo) и также благодаря другим легирующим элементам повышается стойкость к значительно более агрессивным условиям применения.

Эффективным для пассивирования является только растворимое в металле содержание легирующих элементов. Поэтому максимальная антикоррозионная стойкость имеет свободную от сегрегации матрицу, которая обедняется не только осадками или образованием неметаллических фаз, например, хрома или молибдена.

Нержавеющая сталь может иметь снимающую слой металла коррозию поверхности и разные формы местной коррозии. Снимающая слой металла коррозия появляется в первую очередь при контакте с кислотами и сильной щелочью. Но для практики более важными являются преимущественно различные формы местной коррозии.

Межкристаллитная коррозия

Межкристаллитная коррозия является воздействием вдоль так называемых границ ядра, в то время, как сами зерна почти не разрушаются или чуть разрушаются.

Воздействие на границы зерен может доходить до того, что отдельные зерна будут выделяться из структеры зерен, вследствие чего структура потеряет свое сцепление. Причиной межкристаллитной коррозии в нержавеющей стали являются осадки богатых на хром карбидов на границах зерен, которые вызывают обеднение хрома в приграничных зонах. Образованные таким образом бедные на хром зоны не имеют антикоррозионной стойкости к большинству воздействующих средств и поэтому могут быстро растворяться.

Предпосылкой осадков карбидов хрома является определенное содержание углерода и они происходят в диапазоне температур между прибл. 500° C и 800° C, например, при тепловой обработке или сварных процессах.

Чтобы не допустить осадков карбидов хрома, можно понизить содержание углерода в нержавеющей стали до ниже 0,03% или привязать имеющийся углерод с помощью так называемых стабилизирующих элементов, например, титана (Ti) или ниобия (Nb), которые имеют большее химическое сродство с углеродом, чем хром.

Если появились осадки карбидов хрома, то их можно снова растворить при температурах диффузионного отжига выше 1050° C. В нестабилизированной ферритной стали существующая склонность к межкристаллитной коррозии может быть устранена с помощью отжига при 800° C — 885° C. При этом благодаря дополнительной диффузии хрома из зерна устраняется обеднение хрома в граничащих к зерну зонах.

Сквозная и щелевая коррозия

Сквозная и щелевая коррозия вызывается на практике в большинстве случаев ионами хрома. Наряду с этим причиной могут быть появляющиеся реже галогениды бромид и йодиди.

Сквозная коррозия вызывается взаимодействием между ионами галогенида и пассивного слоя, при чем пробивается локально. Создаются ситовидные углубления и вследствие их расширения места сквозной коррозии, которые могут иметь различную форму. Опасность сквозной коррозии повышается при повышении концентрации ионов галогенидов, повышении температуры и увеличении электрохимического потенциала стали.

Щелевая коррозия появляется в щелях, в которых ограничен обмен жидкостью с окружающей средой. Такие щели зависят от конструкции и эксплуатации и находятся, например, на фланцах, в местах завальцовки труб, под прокладками, головками шурупов или также под коркой.

Этот механизм коррозии соответствует по существу механизму сквозной коррозии. В качестве дополнительных факторов влияния выступают также геометрия щели и вид щелеобразующих материалов. Поскольку щелевая коррозия появляется уже при значительно более слабой коррозионной нагрузке, чем сквозная коррозия, путем конструктивных мер следует максимально не допускать появления щелей в содержащих хлорид средах.

При гомогенном распределении легирующих элементов относительная стойкость к сквозной и щелевой коррозии нержавеющей стали может быть определена активной суммой „W“ W = % Cr + 3,3 x % Mo + 30 x % N oder W = % CR + 3,3 x % Mo.

Влияние легирующего элемента азот выражено более комплексно, чем это соотношение. Выраженная в сомножителе 30 высокая эффективность может проявляться полностью только в высоколегированной стали с повышенным содержанием молибдена. Неметаллические загрязнения, прежде всего сульфидные осадки, способствуют сквозной и щелевой коррозии, если они выходят на поверхность.

Преимущества имеет максимально гладкая поверхность, которая затрудняет сцепление осадков, которые могут вызвать щелевую коррозию.

Высокая стойкость к сквозной и щелевой коррозии достигается только при безукоризненной характеристике поверхности, т. е. при металлически блестящей поверхности. Поэтому следует основательно удалять цвета побежалости и остатки окалин после сварочных работ, посторонней ржавчины, остатков от шлифования и т.д.

Посторонняя ржавчина

Под посторонней ржавчиной понимаем отложения частиц ржавчины, которые возникают не в соответственном месте, а переносятся откуда-то извне. Постороння ржавчина возникает преимущественно при нераздельном хранении и обработке „черной“ и „белой“ стали. Но также истирание инструмента может вызвать постороннюю ржавчину. Вследствие отложения посторонней ржавчины могут быть выполнены условия для щелевой коррозии.

Коррозионное растрескивание

Cреды со специфически действующими компонентами – особенно ионы хлоридов – могут при одновременном воздействии напряжения растяжения вызвать коррозионное воздействие при образовании трещины в нержавеющей стали, также если сталь без механической нагрузки в среде достаточно стойкая. Это явление, которое называют коррозионным растрескиванием, может быть вызвано не только привнесенными извне обусловленными эксплуатацией напряжениями растяжения.

Часто причина большей частью состоит также в собственном напряжении, которое появляется при обработке, например, при сварке, шлифовании или холодной обработке давлением.

Опасность индуцированного хлоридом коррозионного растрескивания повышается, как при сквозной и щелевой коррозии, так и при увеличении температуры и концентрации хлорида. Со стороны материала действуют, кроме этого, другие факторы. Так, например, аустенитная сталь типа 18/10 – CrNi и 18/10/2 – CrNi- Mo подвергается опасности индуцированного хлоридом коррозионного растрескивания при температурах выше прибл. 50°C. Но путем повышения содержания молибдена и особенно никеля можно значительно увеличить стойкость.

Также ферритная и ферритно – аустенитная, нержавеющая сталь сравнительно меньше чувствительна.

Коррозионное растрескивание при вибрации

Стойкость к вибрации всех видов нержавеющей стали уменьшается вследствие дополнительного химического воздействия более или менее сильно. Уменьшение стойкости к вибрации зависит от средства воздействия и многоосности появляющихся переменных нагрузок.

Контактная коррозия

Возможность контактной коррозии существует тогда, когда в коррозионной среде соединены друг с другом проводкой два металла с различным свободным коррозионным потенциалом. Металл с более низким свободным коррозионным потенциалом может быть поляризован до более высоких потенциалов и вследствие этого подвергаться усиленному воздействию.

Также при большом различии между свободными коррозионными потенциалами участвующих металлов коррозия не появляется обязательно. Это зависит от электрохимической характеристики обоих металлов.

Значение имеет также проводимость среды и характеристика участвующих металлов. Если „менее благородный“ металл занимает значительно большую поверхность, чем „более благородный“, и коррозионная среда имеет высокую проводимость, опасность коррозионного ущерба меньше. Но следует все-таки избегать контакта между „неблагородным“ металлом с небольшой поверхностью и „более длагородным“ металлом с большой поверхностью.

Нержавеющая сталь занимает в общем высокие свободные коррозионные потенциалы и поэтому не подвергается опасности усиленного воздействия со стороны контактной коррозии. Значительно более частым является случай, когда появляется контактная коррозия в других металлах с более низким свободным коррозионным потенциалом вследствие контакта с нержавеющей сталью.

 

 

Удельное электрическое сопротивление сталей | Мир сварки

Таблица — Удельное электрическое сопротивление сталей
Марка стали, сплава Удельное электрическое сопротивление, ρ, нОМ·м, при температуре, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800 900
08кп 147 178 252 341 448 575 725 898 1073 1124
08 178 252 341 448 575 725 898 1073 1124
10 190 263 352 458 584 734 905 1081 1130
15 233 296 387 487 607 753 904 1092 1140
20 219 292 381 487 601 758 925 1094 1135
25 169 219 292 381 487 601 758 925
35 251 321 408 511 629 759 922 1112 1156
50 48 48 47 44 41 38 35 31 27
55 272
30Х 210 259 330 417 517 636 778 934 1106 1145
40Х 278 324 405 555 717 880 1100 1330
15ХФ 281 345 421 513 606 731 833
30ХМ 230
30ХМА 230
12ХН2 330 360 430 520 590 670 1050 1120
20ХН3А 270 300 350 450 550 650
30ХН3А 268 317 387 469 567 681 817 981
25ХГСА 306 338 415 501 573 660 830 1000 1100
30ХГС 210
30ХГСА 210
38ХН3МА 292 317 338 425 506 602 742 890 1100
38Х2Н2МА (38ХНМА) 322 398 482 592 740 910 1090 1300
40ХН2МА (40ХНМА) 331
30ХН2МФА (30ХН2МВА) 333
36Х2Н2МФА (36ХН1МФА) 278 335 432 517 613 720 825 940
38ХН3МФА 300 321 365 437 516 613 750 897 1080
20ХН4ФА 360 410 480 560 640 720 1020 1120 1180
12МХ 360 410 480 560 640 720 1020 1120 1180
20ХМ 245
12Х1МФ (ЭИ 575) 323 370 438 518 612 718 835 977
25Х1М1Ф (Р2, Р2МА) 233 283 346 427 518 632 746 862
25Х2М1Ф (ЭИ 723) 270 360 420 500 590 710 840 970
20Х1М1Ф1ТР (ЭП 182) 260 309 371 444 534 645 769 909 1009
20Х3МВФ (ЭИ 415, ЭИ 579) 398 465 544 640 743 859 982
15Х5М (12Х5МА, Х5М) 430
50ХФА 320
ШХ15 390 470 520
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ 107) 906 958 1010 1062 1114 1166 1216
03Х11Н10М2Т 910
12Х11В2МФ (типа ЭИ 756) 1050 630
18Х11МНФБ (2Х11МФБН, ЭП 291) 621 667 730 801 874 952 1026 1101
06Х12Н3Д 655 720 779 835 897
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ 481) 740 850 900 950 1010 1100 1150 1200
08Х13 (0Х13, ЭИ 496) 506 584 679 769 854 938 1021 1103
12Х13 (1Х13) 506 584 679 769 854 938 1021 1103
20Х13 (2Х13) 588 653 730 800 884 952 1022 1102
30Х13 (3Х13) 522 595 684 769 858 935 1015 1099
40Х13 (4Х13) 786 830 890 950 998 1046 1122
08Х14МФ 557 649 750 882 914 985 1056
1Х14Н14В2М (ЭИ 257) 830 890 950 1010 1050 1080 1130
09Х14Н19В2БР (ЭИ 695 Р) 846
09Х14Н19В2БР1 (ЭИ 726) 848
45Х14Н14В2М (ЭИ 69) 815 875 945 1000 1055 1100 1140 1175
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП 288) 836
08Х16Н13М2Б (ЭИ 405, ЭИ 680) 886 960 1008 1050 1090 1120 1150
10Х16Н14В2БР (1Х16Н14В2БР, ЭП 17) 833 925 961 990 1063 1086
Х16Н16МВ2БР (ЭП 184) 820 870 934 980 1031 1075 1111
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ 645) 600
12Х17 (Х17, ЭЖ 17) 560 610 680 770 850 950 1030 1110 1150 1160
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ 268) 720 780 840 890 990 1040 1110 1130 1160 1170
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т) 750
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ 448) 750
10Х17Н13М3Т (Х17Н13М3Т, ЭИ 432) 750
12Х18Н9 (Х18Н9) 743 819 891 951 1001 1048 1098 1140
12Х18Н9Т (Х18Н9Т) 725 792 861 920 976 1028 1075 1117 1149 1176
17Х18Н9 (2Х18Н9) 720 735 855 925 975 1031 1080 1115 1150 1185
08Х18Н10 (0Х18Н10) 800
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ 914) 725 792 861 920 976 1028 1075 1117
12Х18Н12Т (Х18Н12Т) 725 792 861 920 976 1028 1075 1117
31Х19Н9МВБТ (ЭИ 572) 850 900 980 1020 1080 1100 1150
20Х2Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ 211) 946 1000 1051 1095 1100 1130 1194 1218 1242 1242
08Х21Н6М2Т (0Х21Н6М2Т, ЭП 54) 700
08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП 53) 740
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ 417) 1000
06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ 943) 750
03Х24Н6АМ3 (ЗИ 130) 700
15Х25Т (Х25Т, ЭИ 439) 710
12Х25Н16Г7АР (ЭИ 835) 1000
20Х25Н20С2 (Х25Н20С2, ЭИ 283) 1360 1365 1370 1375 1380 1400 1400 1410 1410 1420
03Н18К9М5Т 605
ХН35ВТ (ЭИ 612) 1020 1050 1100 1120 1150 1160 1170
ХН35ВТК (ЭИ 612К) 1170 1180 1190 1200 1220 1230 1240
ХН35ВТЮ (ЭИ 787) 992
ХН62МБВЮ (ЭП 709) 1310
ХН65ВМТЮ (ЭИ 893) 1390 1410 1420 1430 1410 1390
ХН70ВМЮТ (ЭИ 765) 1330 1340 1350 1360 1360 1370 1470 1480
ХН75ВМЮ (ЭИ 827) 1460 1490 1510 1530 1550 1560 1570 1590
ХН80ТБЮ (ЭИ 607) 820 810 800 790 785 777
Х15Н60-Н 1150 1170 1185 1210 1230 1240 1250 1250 1255 1270
У8, У8А 230 305 390 491 625 769 931 1129 1165
У9, У9А 253 329 418 525 646 789 943 1155 1198
У10, У10А 420
У12, У12А 252 333 430 540 665 802 964 1152 1196
9ХС 400
5ХНМ 300 250 200 160
4Х4ВМФС (ДИ 22) 436 502 584 667 747 831 916 1014 1148 1202
3Х3М3Ф 314 365 430 515 600 710 835 965 1118 1151
4Х5МФ1С (ЭП 572) 553 591 649 715 793 879 970 1077 1189 1229
Р6М5К5 458
Р9 380 417 505 600 695 790 900 1020 1160 1170
Р18 419 472 544 627 718 815 922 1037 1152 1173
20Л 170 220 294 385 490 604 761 932 1101 1139
35Л 172 223 301 394 497 623 771 935 1115 1154
40ХЛ 233 270 335 435 540 665 815 975 1115 1195
20Х5МЛ 430
15Х11МФБЛ (1Х11МФБЛ, Х11ЛА) 739 806 884 1000 1026 1098
20Х13Л 645 695 775 859 931 985 1155 1115 1125 1160
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ 539ЛМУ) 1340 1370 1390 1420 1430 1450 1460 1470 1460 1440

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.