Продавець ТОВ "ТАНТАЛ" розвиває свій бізнес на Prom.ua 14 років.
Знак PRO означає, що продавець користується одним з платних пакетів послуг Prom.ua з розширеними функціональними можливостями.
Порівняти можливості діючих пакетів
Bigl.ua — приведет к покупке
Кошик
129 відгуків
ТАНТАЛ
+380 (99) 543-65-69
+380 (98) 672-21-58

Нержавіючі сталі для кріплення і стандарти на них

Нержавіючі сталі для кріплення і стандарти на них

Сталі вуглецеві і нержавіючі

Сталлю називається сплав заліза з вуглецем.

В залежності від процентного вмісту вуглецю "З" в такому сплаві сталі мають різні властивості і характеристики. Додаючи до складу сплаву різні хімічні елементи при виплавці (називають "легуючі елементи") можна отримувати сталі з самими різними властивостями. Сталі зі схожими характеристиками зібрали в групи.

Далі в таблиці наведено класифікацію залізо-вуглецевих сплавів в залежності від кількості вуглецю й інших хімічних елементів, що містяться в складі:

Чавун залізо Fe + вуглець C > 2%
Вуглецеві сталі залізо Fe + вуглець C < 2%
Спеціальні сталі залізо Fe + вуглець C < 2% + легуючі елементи (Cr, Ni, Mo, тощо) > 5%
Нержавіючі сталі залізо Fe + вуглець C < 1.2% + хром Cr > 10.5% + легуючі елементи (можуть бути відсутніми)

Для того, щоб сталь можна було назвати нержавіючої, вміст хрому у складі такої сталі повинно бути більше 10.5 % і при цьому вміст вуглецю низька (не більше 1,2%). Наявність хрому додає сталі корозійну стійкість - звідси і назва "нержавіюча". Крім хрому, як "обов'язкового нержавіючого компонента", у складі нержавіючої сталі можуть бути присутніми також легуючі елементи: нікель (Ni), молібден (Mo), Титан (Ti), Ніобій (Nb), Сірка (S), Фосфор (P) і інші елементи комбінація яких визначає властивості сталі.

Основні марки нержавіючих сталей для кріплення

Історично склалося так, що розробка і виплавка нових нержавіючих сталей і сплавів тісно пов'язані з передовими технологічними галузями: літакобудування та ракетобудування. Провідними державами у світі в цих галузях машинобудування були СРСР та США, вони тривалий час перебували в стані "холодної війни" і кожен ішов своїм шляхом. В Європі технологічним лідером в ХХ столітті була і є Німеччина. Кожен з них розробляв свою класифікацію нержавіючих сталей: у США - система AISI, в Німеччині - DIN, в СРСР - ГОСТ.

Дуже довго ні про яку кооперації між цими трьома лідерами не було й мови - звідси і велика кількість сьогоднішніх стандартів на нержавіючі сталі, і дуже ускладнена, а іноді відсутня їх взаємозамінність.

США і Німеччини якось простіше: все-таки між цими країнами протягом десятиліть відбувалася взаємна торгівля технічними засобами і технологіями, що неминуче призвело до взаємного пристосування, і в області стандартів на нержавіючі сталі теж. Найважче країнам колишнього СРСР, де стандарти розвивалися в ізоляції від решти світу, і, сьогодні, на багато марки імпортних нержавіючих сталей просто відсутні аналоги - або навпаки: відсутні імпортні аналоги радянських нержавіючих сталей.

Вся ця ситуація вкрай гальмує і ускладнює розвиток вітчизняного машинобудування, яке і так "стоїть на колінах".

В результаті, маємо наступні світові стандарти на нержавіючі сталі:

  • DIN - Deutsche Industrie Norm
  • EN - Стандарт Євронорми EN 10027
  • DIN EN - Німецьке видання Європейського Стандарту
  • ASTM - American Society for Testing and Materials
  • AISI - American Iron and Steel Institute
  • AFNOR - Association Francaise de Normalisation
  • ГОСТ - Державний Стандарт

Масові або серійні виробники нержавіючого кріплення відсутні в Україні, тому всі ми змушені вивчати і пристосовуватися до іноземної класифікації та маркування нержавіючих сталей і кріплення.

В останні роки затверджуються Російські стандарти на нержавіючий кріплення, перенимающие термінологію і маркування із європейських стандартів (наприклад, ГОСТ Р ІСО 3506-2-2009). В Україні, швидше за все, ніяких змін і нововведень в найближчому майбутньому не передбачається...

І все-таки найбільш застосовувані для виробництва кріплення нержавіючі сталі мають наближені аналоги в різних системах класифікацій - основні приведені в наступній таблиці відповідностей нержавіючих марок сталей для кріплення:

Стандарти нержавіючих сталей Вміст легуючих елементів, %
* DIN AISI ГОСТ C Mn Si Cr Ni Mo Ti
С1 1.4021 420 20Х13 0,20 1,5 1,0 12-14
F1 1.4016 430 12Х17 0,08 1,0 1,0 16-18
А1 1.4305 303 12Х18Н10Е 0,12 6,5 1,0 16-19 5-10 0,7  
A2 1.4301 304 12Х18Н10 0,07 2,0 0,75 18-19 8-10
1.4948 304H 08Х18Н10 0,08 2,0 0,75 18-20 8-10,5
1.4306 304L 03Х18Н11 0,03 2,0 1,0 18-20 10-12
A3 1.4541 321 08Х18Н10Т 0,08 2,0 1,0 17-19 9-12 5хС-0,7
A4 1.4401 316 03Х17Н14М2 0,08 2,0 1,0 16-18 10-14 2-2,5
1.4435 316S 03Х17Н14М3 0,08 2,0 1,0 16-18 12-14 2,5-3
1.4404 316L 03Х17Н14М3 0,03 2,0 1,0 17-19 10-14 2-3
A5 1.4571 316Ti 08Х17Н13М2Т 0,08 2,0 0,75 16-18 11-12,5 2-3 5хС-0,8

У свою чергу, в залежності від складу і властивостей, нержавіючі сталі поділяються на кілька підгруп, визначених у першому стовпці:

* - позначення підгруп нержавіючих сталей:

  • A1, A2, A3, A4, A5 - Аустенітні нержавіючі сталі - в загальному випадку, немагнітні або слабомагнітні сталі з основними складовими 15-20% хрому і 5-15% нікелю, який збільшує опір корозії. Вони добре піддаються холодної обробки тиском, теплової обробки і зварювання. Позначаються початковою літерою "A". Саме аустенітна група нержавіючих сталей найбільш широко використовується в промисловості і у виробництві кріплення;
  • С1 - Мартенситні нержавіючі сталі - значно більш тверді ніж аустетнитные сталі і володіють магнітними властивостями. Вони зміцнюються загартуванням і відпусткою, подібно простим вуглецевої сталі, і знаходять застосування головним чином у виготовленні деталей насосів, турбін, для столових приладів, ріжучих інструментів і в загальному машинобудуванні. Більше схильні до корозії. Позначаються початковою буквою "З". Стали марки C3 мають обмежену корозійну стійкість, хоча і кращу, ніж сталі марки C1. Вони в основному застосовуються в клапанах насосів. Стали марки C4 схожі зі сталями марки C1, але мають обмежену корозійну стійкість. Застосовуються в загальному машинобудуванні;
  • F1 - Феритні нержавіючі сталі - набагато м'якше, ніж мартенситні внаслідок малого вмісту вуглецю. Вони також володіють магнітними властивостями. Позначаються початковою літерою "F"

Аустенітні нержавіючі сталі підгруп А2, А4 та інші

Система маркування аустенітних нержавіючих сталей з літерою "А" розроблена в Німеччині для спрощеної маркування кріплення. Розберемо більш докладно аустенітні сталі по підгрупах:

Підгрупа А1

Стали марки A1 розроблені спеціально для застосування в машинобудуванні. Вони характеризуються високим вмістом сірки і тому більш схильні до корозії. Стали А1 мають високу твердість і зносостійкість.

Застосовуються при виготовленні пружинних шайб, штифтів, деяких видів шплінтів, а також для деталей рухомих з'єднань.

Підгрупа А2

Найбільш поширена при виробництві кріплення підгрупа нержавіючих сталей A2. Це нетоксичні, немагнітні, незакаливаемые, стійкі до корозії сталі. Легко піддаються зварюванні і не стають при цьому крихкими. Спочатку стали цієї підгрупи є немагнітними, але можуть проявляти магнітні властивості в результаті холодної механічної обробки - об'ємної штампування, висадки. Мають хорошу стійкість до корозії в атмосфері і в чистій воді.

Кріплення та вироби зі сталі A2 не рекомендуються для використання в кислотах і у хлорвмісних середовищах (наприклад, в басейнах і у солоній воді).

Кріплення із сталей А2 зберігає працездатність аж до температур - 200C.

У німецькій класифікації DIN, виходячи з таблиці, така сталь А2 може відповідати одній з трьох нержавіючих сталей:

  • DIN 1.4301 (американський аналог AISI 304, радянський найближчий аналог 12Х18Н10),
  • DIN 1.4948 (американський аналог AISI 304Н, радянський найближчий аналог 08Х18Н10),
  • DIN 1.4306 (американський аналог AISI 304L, радянський найближчий аналог 03Х18Н11).

Тому, якщо Ви бачите на болте, гвинта або гайки маркування А2, то, найбільш імовірно, що це кріплення виготовлений з однією з цих трьох сталей. Точніше визначити, як правило, важко з причини того, що виробник вказує тільки маркування А2.

Всі три сталі, які входять у підгрупу А2 не містять у своєму складі Титан (Ti) - це пов'язано з тим, що з сталей А2, в основному, виготовляють вироби методом штампування, а додавання до складу нержавіючої сталі титану значно знижує пластичність такої сталі, і, отже, така сталь з титаном дуже погано піддається штампуванню.

Звертають на себе увагу цифри 18 і 10 в радянському позначенні 12Х18Н10 аналога сталі DIN 1.4301. На нержавіючої посуді імпортного виробництва часто зустрічається позначення 18/10 - це ні що інше, як скорочена позначення нержавійки з відсотковим вмістом хрому 18% і нікелю 10% - тобто DIN 1.4301.

Стали А2 часто застосовують для виготовлення посуду та елементів харчового обладнання - тому народна назва таких сталей тісно пов'язано з областю застосування сталей А2 - "харчова неіржавіюча сталь". Тут виникла деяка смислова плутанина. Назва "харчова неіржавіюча сталь" пов'язано з областю застосування, а не з властивостями стали А2, і це не зовсім правильна назва, так як антибактеріальними властивостями володіє саме титан сам по собі - і тільки нержавіюча сталь містить в своєму складі титан може по праву називатися "харчової".

Кріплення з нержавіючих сталей підгрупи А2 може володіти деякими магнітними властивостями у сильних магнітних полях. Самі по собі стали підгрупи А2 немагнитны, деяка магнитность з'являється в болтах, гвинтах, шайбах і гайках як результат напруг, що виникають при холодному деформуванні - штампування.

Завод-виробник, посуду, так і кріплення, може використовувати вищевказані нержавіючі сталі додатково леговані в дуже малих кількостях ще якимись елементами, наприклад Молібденом, для додання своїй продукції особливих споживчих властивостей. Про це можна дізнатися тільки з допомогою спектрального аналізу в лабораторії - сам виробник може вважати склад сталі "комерційною таємницею" і вказує, наприклад, тільки А2.

Підгрупа А3

Стали підгрупи А3 мають схожі властивості з сталями A2, але при цьому додатково легированы титаном, ніобієм або танталу. Їх називають стабілізованими. Це підвищує корозійну стійкість сталей при високих температурах і надає пружинні властивості.

Використовуються при виготовленні деталей з високою жорсткістю і пружними властивостями (шайби, кільця і ін)

Підгрупа А4

Друга за поширеністю підгрупа нержавіючих сталей для кріплення - підгрупа A4. Стали А4 за своїми властивостями теж схожі зі сталями A2, але додатково легированы додаванням 2-3% Молібдену. Молібден надає сталі А4 в значній мірі більш високу корозійну стійкість в агресивних середовищах і в кислотах.

Такелажні кріплення і вироби з сталей A4 добре чинять опір дії хлорвмісних середовищ і солоної води, і тому рекомендуються для використання в суднобудуванні. Стали марки A4 широко застосовуються в хімічній паперової промисловості, так як ця марка розроблена для роботи з сірчаною кислотою (звідси і її назва "кислотоустойчивая"). Стали марки A4 також часто застосовують у харчовій і кораблебудівної промисловості.

Кріплення із сталей А4 зберігає працездатність аж до температур - 60C.

У німецькій класифікації DIN, виходячи з таблиці, така сталь А4 може відповідати одній з трьох нержавіючих сталей:

  • DIN 1.4401 (американський аналог AISI 316, радянський найближчий аналог 03Х17Н14М2)
  • DIN 1.4404 (американський аналог AISI 316L, радянський найближчий аналог 03Х17Н14М3)
  • DIN 1.4435 (американський аналог AISI 316S, радянський найближчий аналог 03Х17Н14М3)

Так як підгрупа А4 володіє підвищеною корозійною стійкістю не тільки в атмосфері або у воді, але і в агресивних середовищах - тому народна назва стали А4 "кислотостійка" або ще називають "молибденка" із-за вмісту Молібдену в складі сталі.

Нержавіючі сталі підгрупи А4 практично не володіють магнітними властивостями.

Стійкість до впливу зовнішніх умов різних середовищ на нержавіючий кріплення наведена у статті "Хімічна стійкість кріплення з нержавіючих сталей А2 і А4 "

Підгрупа А5

Сталь підгрупи А5 має властивості подібні одночасно зі сталями A4 і зі сталями А3, так як теж додатково легована титаном, ніобієм або танталом, але з іншим відсотковим вмістом легуючих добавок. Ці особливості надають стали А5 підвищену опірність високих температур.

Сталь А5 також, як А3, має пружинні властивості і застосовується для виготовлення різного кріплення з високою жорсткістю і пружними властивостями. При цьому працездатність кріплення із сталі А5 зберігається при високих температурах і в агресивному середовищі.

Застосування нержавіючих сталей для виготовлення кріплення

Наведемо коротку таблицю найбільш поширених видів кріплення та відповідних цим видам нержавіючих сталей:

Найменування кріплення Підгрупа сталей DIN AISI
Болт DIN 931 A2, А4 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S
Гайка DIN 934 А2, А4 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S
Гвинт DIN 912 А2, А4 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S
Кільце стопорне DIN 471, DIN 472   1.4122, 1.4310 440A, 301
Шайба швидкознімна DIN 6799   1.4122, 1.4310 440A, 301
Пружина тарілчаста DIN 2093   1.4122, 1.4310 440A, 301
Шплінт розвідний DIN 94 А2, А4 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S
Шайба плоска DIN 125A А2, А4 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S
Шайба пружинна DIN 7980 А1, A5 1.4305, 1.4570, 1.4845 303, 316Ti, 310S
Шайба зубчаста DIN 6798A   1.4122, 1.4310 440A, 301
Штифт з різьбленням DIN 7979D А1, А2 1.4301, 1.4306, 1.4948 303, 304, 304Н, 304L

Також наведені види кріплення можуть бути виготовлені виробниками з інших, відмінних від наведених у таблиці, нержавіючих марок сталей з незначними додатковими "секретними" легуючими добавками для надання специфічних властивостей сталі. Для підвищення зносостійкості сталі марок від A1 до A5 виробником може бути додана мідь. Наприклад, кільця стопорні можуть бути виготовлені з такої "спеціальної нержавіючої сталі підгрупи А2, яка є комерційною таємницею виробника.

Найбільш поширені нержавіючі сталі

Нижче вказана більш повна таблиця найбільш поширених видів нержавіючих сталей та їх відповідність різним класифікаціям стандартів.

Хімічний склад по EN DIN AISI ASTM AFNOR
Хромонікелеві нержавіючі сталі (Cr + Ni)
X 5 CrNi 18 10 1.4301 304 S 30400 Z 6 CN 18 09
X 5 CrNi 18 12 1.4303 305   Z 8 CN 18 12
X 10 CrNi S 18 9 1.4305 303 S 30300 Z 10 CNF 18 09
X 2 CrNi 19 11 1.4306 304L S 30403 Z 3 CN 18 10
X 12 CrNi 17 7 1.4310 301 S 30100 Z 11 CN 18 08
X 2 CrNiN 18 10 1.4311 304LN S 30453 Z 3 CN 18 10 Az
X 1 CrNi 25 21 1.4335 310L   Z 1 CN 25 20
X 1 CrNiSi 18 15 1.4361   S 30600 Z 1 CNS 17 15
X 6 CrNiTi 18 10 1.4541 321 S 32100 Z 6 CNT 18 10
X 6 CrNiNb 18 10 1.4550 347(H) S 34700 Z 6 CNNb 18 10
Хромонікелеві нержавіючі молібденові сталі (Cr + Ni + Mo)
X 5 CrNiMo 17 12 2 1.4401 316 S 31600 Z 7 CND 17 11 02
X 2 CrNiMo 17 13 2 1.4404 316L S 31603 Z 3 CND 18 12 2
X 2 CrNiMoN 17 12 2 1.4406 316LN S 31653 Z 3 CND 17 11 Az
X 2 CrNiMoN 17 13 3 1.4429 316LN(Mo+) (S 31653) Z 3 CND 17 1 2 Az
X 2 CrNiMo 18 14 3 1.4435 316L(Mo+) S 31609 Z 3 CND 18 14 03
X 5 CrNiMo 17 13 3 1.4436 316(Mo)   Z 6 CND 18 12 03
X 2 CrNiMo 18 16 4 1.4438 317L S 31703 Z 3 CND 19 15 04
X 2 CrNiMoN 17 13 5 1.4439 317LN S 31726 Z 3 CND 18 14 05 Az
X 5 CrNiMo 17 13 1.4449 (317)   Z 6 CND 17 12 04
X 1 CrNiMoN 25 25 2 1.4465   N08310/S31050 Z 2 CND 25 25 Az
X 1 CrNiMoN 25 22 2 1.4466   S 31050 Z 2 CND 25 22 Az
X 4 NiCrMoCuNb 20 18 2 1.4505     Z 5 NCDUNb 20 18
X 5 NiCrMoCuTi 20 18 1.4506     Z 5 NCDUT 20 18
X 5 NiCrMoCuN 25 20 6 1.4529   S31254 (±)  
X 1 NiCrMoCu 25 20 5 1.4539 904L N 08904 Z 2 NCDU 25 20
X 1 NiCrMoCu 31 27 4 1,4563   N 08028 Z 1 NCDU 31 27 03
X 6 CrNiMoTi 17 12 2 1.4571 316Ti S 31635 Z 6 CNDT 17 12
X 3 CrNiMoTi 25 25 1.4577     Z 5 CNDT 25 24
X 6 CrNiMoNb 17 12 2 1.4580 316Cb/Nb C31640 Z 6 CNDNb 17 12
X 10 CrNiMoNb 18 12 1.4582 318   Z 6 CNDNb 17 13
Дуплексні нержавіючі сталі (DUPLEX)
X 2 CrNiN 23 4 1.4362   S 32304/S 39230 Z 3CN 23 04 Az
X 2 CrNiMoN 25 7 4 1.4410   S 31260/S 39226 Z 3 CND 25 07 Az
X 3 CrNiMoN 27 5 2 1.4460 329 S 32900 Z 5 CND 27 05 Az
X 2 CrNiMoN 22 5 3 1.4462 (329 LN)/F 51 S 31803/S 39209 Z 3 CND 22 05 Az
X 2 CrNiMoCuWN 25 7 4 1.4501 F55 S 32760  
X 2 CrNiMoCuN 25 6 3 1.4507   S 32550/S 32750 Z 3 CNDU 25 07 Az
X 2 CrNiMnMoNbN 25 18 5 4 1.4565   S 24565  
Нержавіючі сталі високотемпературні (600°С - 1200°C)
X 10 CrAl 7 1.4713     Z 8 CA 7
X 10 CrSiAl 13 1.4724     Z 13 З 13
X 10CrAI 18 1.4742 442 S 44200 Z 12 CAS 18
X 18 CrN 28 1.4749 446 S 44600 Z 18 C 25
X 10 CrAlSi 24 1.4762     Z 12 CAS 25
X 20 CrNiSi 25 4 1.4821 327   Z 20 CNS 25 04
X 15 CrNiSi 20 12 1.4828 302B/309 S 30215/30900 Z 17 CNS 20 12
X 6 CrNi 22 13 1.4833 309(S) S 30908 Z 15 CN 24 13
X 15 CrNiSi 25 20 1.4841 310/314 S 31000/31400 Z 15 CNS 25 20
X 12 CrNi 25 21 1.4845 310(S) S 31008 Z 8 CN 25 20
X 12 NiCrSi 35 16 1.4864 330 N 08330 Z 20 NCS 33 16
X 10 NiCrAlTi 32 20 1.4876   N 08800 Z 10 NC 32 21
X 12 CrNiTi 18 9 1.4878 321H S 32109 Z 6 CNT 18 12
X 8 CrNiSiN 21 11 1.4893   S 30815  
X 6 CrNiMo 17 13 1.4919 316H S 31609 Z 6 CND 17 12
X 6 CrNi 18 11 1.4948 304H S 30409 Z 6 CN 18 11
X 5 NiCrAlTi 31 20 1.4958   N 08810 Z 10 NC 32 21
X 8 NiCrAlTi 31 21 1.4959   N 08811  
Інструментальні нержавіючі сталі (Cr)
X 6 Cr 13 1.4000 410S S 41008 Z 8 C 12
X 6 CrAl 13 1.4002 405 S 40500 Z 8 CA 12
X 12 CrS 13 1.4005 416 S 41600 Z 13 CF 13
X 12 Cr 13 1.4006 410 S41000 Z 10 З 13
X 6 Cr 17 1.4016 430 S 43000 Z 8 З 17
X 20 Cr 13 1.4021 420 S 42000 Z 20 C 13
X 15 Cr 13 1.4024 420S J 91201 Z 15 C 13
X 30 Cr 13 1.4028 420 J 91153 Z 33 C 13
X 46 Cr 13 1.4034 (420)   Z 44 C 14
X 19 CrNi 17 2 1.4057 431 S 43100 Z 15 CN 16 02
X 14 CrMoS 17 1.4104 430F S 43020 Z 13 CF 17
X 90 CrMoV 18 1.4112 440B S 44003 Z 90 CDV 18
X 39 CrMo 17 1 1.4122 440A   Z 38 CD 16 01
X 105 Cr Mo 17 1.4125 440C S 44004/S 44025 Z 100 CD 17
X 5 CrTi 17 1.4510 430Ti S 43036/S 43900 Z 4 CT 17
X 5 CrNiCuNb 16 4 1.4542 630 S17400 Z 7 CNU 17 04
X 5 CrNiCuNb 16 4 1.4548 630 S17400 Z 7 CNU 17 04
X 7 CrNiAl 17 7 1.4568 631 S17700 Z 9 CNA 1 7 07

Позначення хімічних елементів у таблиці:
Fe - Залізо
З - Вуглець
Mn - Марганець
Si - Кремній
Cr - Хром
Ni - Нікель
Mo - Молібден
Ti - Титан

Інші статті

Наскільки вам зручно на сайті?

Розповісти Feedback form banner