Главная » Крепежные изделия и метизы » Нержавеющий крепеж

Нержавеющий крепеж

Что такое нержавеющая сталь?

Обратимся к документу «ГОСТ 5632–72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки». Согласно этому стандарту, в зависимости от основных свойств, стали и сплавы подразделяются на три группы. К первой группе отнесены коррозионностойкие (нержавеющие (A2, A4)) стали и сплавы.

Коррозионностойкие (нержавеющие (A2, A4)) стали и сплавы — стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др. ГОСТ 5632–72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные марки.

Как указано в ГОСТ 5632–72, в зависимости от структуры стали подразделяют на классы:

мартенситный — стали со структурой мартенсита;
мартенситно-ферритный— стали, содержащие в структуре, кроме мартенсита, не менее 10% феррита;
ферритный — стали, имеющие структуру феррита;
аустенитно-мартенситный — стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых может меняться в широких пределах;
аустенитно- ферритный— стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррита более 10%);
аустенитный — стали, имеющие структуру аустенита.

В этом же стандарте приведена таблица с указанием марок и химического состава 96 сталей вышеперечисленных классов.

Классы нержавеющей стали с соответствующей международной маркировкой:

аустенитные стали — А,
мартенситные стали — С,
ферритные стали — F.

Что способствует стойкости этой стали?

Основным легирующим элементом, обеспечивающим коррозионную стойкость металла, особенно в окислительных средах, является хром. Чистый хром обладает высокой химической стойкостью, благодаря образованию на его поверхности защитной окисной плёнки. Хром, при добавке его в сталь, образует твёрдые растворы с железом и увеличивает её коррозионную стойкость, но лишь начиная с содержания 11,75% Cr. Чем выше содержание хрома, тем выше коррозионная стойкость сплава в атмосферных условиях и в ряде коррозионных сред. Хромистые стали устойчивы только по отношению к кислотам окислителя, например, к азотной кислоте, так как их устойчивость вызвана пассивирующим действием хрома. После термической обработки хромистая сталь хорошо служит в атмосферных условиях и в пресной воде. В морской воде её стойкость невелика вследствие развития местной коррозии. Значительно улучшает антикоррозионные свойства нержавеющей стали (A2, A4) никель. Железоникелевые аустенитные стали (без хрома) имеют повышенную коррозионную стойкость только в разбавленных растворах серной кислоты и кипящих щелочах. Хромоникелевые стали имеют весьма высокие антикоррозионные свойства во многих агрессивных средах. После закалки на аустенит эти стали однородны по структуре, что обеспечивает стойкость против электрохимической коррозии. Повышение температуры (от +500 °C до +800 °C) резко ухудшает стойкость стали против межкристаллитной коррозии. С увеличением времени опасная температурная зона смещается в область более низких температур. Эта сталь имеет пониженные прочностные свойства. Нержавеющие (A2, A4) хромоникелевые стали полностью устойчивы по отношению к азотной кислоте любой концентрации, к серной кислоте (холодной) и недостаточно устойчивы к соляной кислоте. Увеличению коррозионной стойкости нержавеющих сталей (A2, A4) способствуют такие элементы, как молибден и медь. Марганец, который вводится в нержавеющие стали взамен никеля (полностью или частично) для обеспечения аустенитной структуры, придаёт стали несколько меньшую стойкость против коррозии, чем никель. Нержавеющие стали (A2, A4), легированные азотом, имеют удовлетворительную стойкость в коррозионных средах. Высокая стойкость против газовой коррозии при высоких температурах (жаростойкость) достигается легированием стали такими элементами, как хром, алюминий и кремний. Если одновременно нужно получить и высокие жа-ропрочные свойства, то сталь легируют также никелем, молибденом, вольфрамом, титаном, ниобием, ванадием, кобальтом. Помимо температуры, на процесс газовой коррозии влияет состав среды. Главную определяющую роль играет окислительный потенциал среды, содержание кислорода в ней. Водяные пары ускоряют, а окись углерода замедляет процесс окисления. На сплавы, содержащие никель, разрушающее влияние оказывает сернистый газ SO2. Скорость газового потока до определённого предела ускоряет коррозионный процесс. Весьма вредными являются периодические колебания температуры, приводящие к растрескиванию окисной плёнки. Таким образом, общей особенностью нержавеющих сталей (A2, A4) является повышенная стойкость против различных коррозионных сред. Многообразие этих сред и условий эксплуатации изделий привело к созданию широкого ассортимента нержавеющих сталей (A2, A4).

Из ГОСТ 5272–68. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ. ТЕРМИНЫ

Адсорбционный слой — слой, возникающий на металле в результате адсорбции атомов или молекул окружающей среды и затрудняющий протекание процесса коррозии.

Газовая коррозия— химическая коррозия металла в газах при высоких температурах.

Защитная плёнка — плёнка, образующаяся на металле в естественных условиях при его взаимодействии с коррозионной средой или создаваемая искусственно путём химической или электрохимической обработки и затрудняющая протекание процесса коррозии.

Коррозия металлов — разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой.

Обесцинкование — избирательное растворение латуней, приводящее к обеднению сплава цинком и образованию на поверхности губчатого медного осадка.

Пассивация — резкое уменьшение скорости коррозии вследствие торможения анодной реакции ионизации металла при образовании на его поверхности фазовых или адсорбционных слоёв.

Ржавчина — продукты коррозии железа и его сплавов, образующиеся при электрохимической коррозии и состоящие преимущественно из окислов.

Химическая коррозия — взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекают в одном акте.

Электрохимическая коррозия— взаимодействие металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекают не в одном акте, и их скорости зависят от электродного потенциала.