Нержавіюча сталь в машинобудуванні використовується в усіх напрямках галузі - загальному, точному, легкому, важкому машинобудуванні, при виготовленні транспорту та обладнання. Головна його перевага – висока корозійна стійкість.
Хімічний склад нержавіючих сталей
Високу корозійну стійкість металу забезпечує хром у його складі. Зміст цього легуючого елемента в сплаві може досягати 12-20%. Також у складі можуть бути такі елементи:
• нікель – стабілізує структуру сплаву незалежно від температурних інтервалів
• вуглець — збільшує міцність, але при цьому знижує антикорозійні властивості, тому його кількість у сталі буде обмежена
• титан та ніобій – знижують ризик міжкристалічної корозії
• мідь та молібден – збільшують корозійну стійкість
• хром, кремній та алюміній – забезпечують можливість тривалого застосування в умовах високих температур
• нікель, титан, ніобій, ванадій, молібден, кобальт - використовуються при отриманні жароміцної нержавіючої сталі, формують стійкість до окислення за високої температури
Якщо говорити про транспортне машинобудування, то тут найчастіше використовуються сталі марок AISI 430, AISI 420 та AISI 409. Ці нержавіючі сталі відрізняються наявністю наступних легуючих елементів у складі: хром, нікель, у деяких випадках – молібден та ванадій.
Молібден, кремній та мідь, як легуючі елементи, забезпечують стійкість до агресивних хімічних середовищ, у тому числі до таких реагентів, як соляна, сірчана та фосфорна кислоти. Сталі з такими добавками найчастіше застосовуються для виготовлення верстатів та апаратів під потреби нафтової та хімічної промисловості. Це марки AISI 316, AISI 316Ti та AISI 321, з яких виготовляються деталі та апарати хімічної та нафтової промисловості.
Властивості нержавіючої сталі можуть відрізнятися залежно від того, які елементи були використані у виробництві. Відповідно, у різних марок буде своя сфера застосування.
Нержавіюча сталь у харчовому машинобудуванні
Нержавіюча сталь забезпечує гігієнічність поверхонь, їх стійкість до кислот, продуктів харчування, антисептичних розчинів та гарячої пари. Такі деталі не реагують з гнильними та пліснявими бактеріями, не вбирають запахи, можуть експлуатуватися в нагрітих до +700 градусів середовищах. Найчастіше застосовуються жароміцні марки типу AISI 321. З неї роблять варильні котли для кондитерського та цукрового виробництва, технологічне обладнання для ліній виноробства, виробництва молочних продуктів та консервів. Для обладнання з виробництва охолоджених напівфабрикатів, морозива, може використовуватися сталь марок AISI 201, AISI 410 S з помірною стійкістю до агресивних середовищ. Ці сплави відрізняються відсутністю порога холодноламкості і легко обробляються механічним способом без нагріву.
Нержавіюча сталь у нафтохімічному та хімічному машинобудуванні
Тут потрібні сталі, здатні постійно експлуатуватися в агресивному середовищі. Це такі марки нержавіючої сталі, як AISI 316 Ti, леговані молібденом. У тому числі, з них виготовляють сепаратори, центрифуги, насосне устаткування, реактори. Листовий прокат застосовується у виробництві труб, елементів транспортувальної мережі. Сталі, леговані титаном (як AISI 321), також користуються попитом у цій галузі промисловості. З них виготовляють глибинні труби для нафтових установок, технологічні лінії виробництва каустичної соди, хлору та ПВХ, бурові насоси для відкачування вод із підвищеним вмістом хлору.
Нержавіюча сталь в атомній енергетиці
В енергетичному машинобудуванні використовується жароміцна сталь мартенситного типу AISI 321. З неї виготовляють ротори та турбінні вали, парогенератори, теплообмінне обладнання, де можлива суперкритична дія нагрітої пари. Для деталей, що працюють в умовах високих динамічних та вібраційних навантажень, використовують марку 20ХГНМ (20NiCrMo2).
Крім того, вся нержавіюча сталь у машинобудуванні відрізняється високою стійкістю до іржавіння та окисних процесів, жаростійкістю та жароміцністю.
Вибір нержавіючих сталей для машинобудування
А тепер давайте розглянемо кожну з маркок нержавіючої сталі, а точніше, де саме в машинобудуванні , для чого, та яким чином застосовується та чи інша марка нержавіючої сталі.
AISI 304
Підходить для обладнання хімічної, нафтової, харчової, текстильної, фармацевтичної промисловості, застосовується у кораблебудуванні. Відрізняється гарною зварюваністю та високою міцністю навіть за низьких температур.AISI 316L, h3
Характеризується високою стійкістю до хімічних та атмосферних середовищ. Використовується для обладнання та агрегатів, що працюють на відкритому повітрі або у контакті з морською водою. Застосовується і в коксохімічних установках, у тому числі для котлів та ємностей, для відпрацьованої олії.
AISI 316Ti
Відрізняється підвищеною стійкістю до міжкристалічної корозії. Використовується для виробництва деталей, що працюють в агресивному середовищі хлору і при високих температурах. Застосовується для газових турбін, для обладнання хім- та харчопрому.
AISI 321
Незамінна для жаростійкого обладнання, розрахованого на експлуатацію у високотемпературних середовищах, від 400 до 800 градусів. Зі сталі цієї марки виробляють корпуси котлів, колектори скидання для авіадвигунів, обладнання нафтохімічної промисловості.
AISI 310 та AISI 310S
Тугоплавкі та жаростійкі сталі, використовуються у виробництві пічних теплообмінників, деталей повітрянагрівачів, конвеєрних стрічок у пічних транспортерах, установках для термообробки. Також можуть застосовуватись у обладнанні хімічного виробництва. Ці марки сталі можуть зберігати властивості при роботі в середовищі, що окислює, при температурі до +1100 градусів.
Як бачимо, унікальні, корисні якості різних марок нержавіючої сталі роблять її просто незамінною у застосуванні в багатьох напрямках такої розгалуженої й багатоосяжної сфери, як машинобудування.
