Нержавеющая сталь — один из самых востребованных материалов в современной промышленности. Благодаря высокой коррозионной стойкости, прочности и эстетичности она применяется в различных отраслях: от пищевой промышленности и энергетики до судостроения и архитектуры. Однако для получения качественных изделий необходимо строго соблюдать технологические процессы на всех этапах производства.
Производство нержавеющей стали и ее классификация
Коррозионная стойкость нержавеющей стали определяется содержанием хрома: при 13% и более на поверхности образуется защитная оксидная пленка, предотвращающая окисление. При 17% и выше материал устойчив даже к агрессивным средам, включая кислоты и щелочи.
Перед легированием расплав проходит многоступенчатую очистку для удаления примесей (серы, фтора, газов). Кремний и марганец используются как раскислители, снижая пористость металла.
Классификация нержавеющих сталей по химическому составу
- Хромистые стали (например, 20Х13, 30Х13)
- Высокая жаропрочность, но ограниченная свариваемость
- Применяются при температурах до 400–500°C
- Для сварных конструкций требуются титаносодержащие марки
- Хромоникелевые стали
- Никель повышает пластичность и коррозионную стойкость
- Рабочие температуры — до 1100°C
- Риск трещинообразования при сварке
- Хромомарганцовистые стали (например, AISI 304)
- Оптимальное сочетание прочности и пластичности
- Широко применяются в пищевой промышленности
Классификация по структуре кристаллической решетки
- Аустенитные (наиболее распространенные, немагнитные, высокая пластичность)
- Мартенситные (высокая прочность, поддаются закалке)
- Ферритные (магнитные, устойчивы к коррозии, но менее прочные)
Для улучшения свойств в состав вводят ниобий, титан, молибден, а также применяют термообработку.
Обработка нержавеющей стали
1. Механическая обработка
- Резка (лазерная, плазменная, гидроабразивная) требует точного контроля скорости и мощности
- Штамповка и гибка возможны, но из-за склонности к самоупрочнению требуют специального оборудования
- Шлифовка и полировка улучшают эстетику и коррозионную стойкость, устраняя микротрещины
2. Сварка нержавеющей стали
Особенности:
- Низкая теплопроводность → риск перегрева
- Высокое электрическое сопротивление → ограничение длины электродов
- Термическое расширение → деформации и трещины
- Риск межкристаллитной коррозии (МКК) из-за выгорания легирующих элементов
Методы сварки:
- Ручная дуговая (MMA) – требует точного подбора электродов
- Аргонодуговая (TIG) – для тонкостенных деталей и труб
- Полуавтоматическая (MIG) – с подачей проволоки
- Плазменная и лазерная – для высокоточной сварки
Контроль качества:
- Ультразвуковая дефектоскопия (УЗФР)
- Визуальный и рентгенографический анализ