Как появилась нержавеющая (коррозионностойкая) сталь

Как появилась нержавеющая (коррозионностойкая) сталь

Нержавеющие стали начали применяться сравнительно недавно, будучи разработанными и введенными в технологические процессы лишь в последнюю сотню лет. В 1904-1909 годах французские и немецкие металлурги опубликовали свои базовые результаты по некоторым сплавам на основе железа, содержащим от 13 до 17% хрома (Cr) и от 0,12 до 1% углерода (С).

Они определили, что атомы хрома на поверхности такой стали вступают в реакцию с кислородом воздуха и образуют очень тонкую пассивную (не подверженную коррозии) пленку оксида хрома.

Наконец изготовители стали нашли решение (хотя и не такое недорогое) для разрешения проблемы ржавления стали. Эти новые хромистые стали начали называть inoxidable по-французски, rostfrei по-немецки и stainless по-английски. Было найдено, что такая пассивность возникает только если содержание хрома 10,5% и более, и если сталь содержит меньше, она не является на самом деле 'нержавеющей'.

С 1910 года различные типы этой новой стали интенсивно изучались и разрабатывались по обе стороны Атлантики. Один из таких типов, называемый 'мартенситным', оказался поддающимся закалке, как большинство обычных сталей: так нагрев до глубоко красного цвета с последующим охлаждением водой создавал прочный и твердый металл с ферромагнитными свойствами. Вскоре было открыто, что все типы нержавеющих сталей трудно поддаются механообработке.

Тем не менее, в 1928 году американец Фрэнк Палмер открыл, что добавление небольшого количества серы в один из популярных типов мартенситной нержавеющей стали 410 делает ее намного проще в обработке - создает легко удаляемую ломкую стружку, лучшие частоты вращения, долговечность инструмента и чистоту поверхности. Изобретение Палмера легло в основу стандартизации 'легкообрабатываемой' нержавеющей стали 416, которая содержит 12,0%-14,0% Cr, 0,15% или больше серы (S), 0,15% С, 1,25% марганца (Mn), 1% кремния (Si), 0,060% фосфора (Р), и остальное железо (Fe). Разновидность 416-й, содержащей селен (Se), 416Se, разработанная позже, содержит 0,15% или больше Se и 0,060% серы. Сера в 416 реагирует в основном с марганцем и частично с железом и хромом, создавая гранулы обогащенных марганцем сульфидов, близких по структуре к MnS. Эти молекулы MnS мягкие, хрупкие и имеют слоистость (поверхности, вдоль которых они легко расслаиваются) в трех направлениях. Эти свойства придают 416 ее легкообрабатываемый характер. В 416Se формируются зерна селенидов, которые действуют также в процессе обработки. Минимальное содержание серы, которое характерно для ствольной ружейной стали 416, дает около 0,8% объема гранул MnS. Здесь необходимо отметить, что нержавеющая сталь 410, прародительница 416, не содержит серы, не содержит гранул MnS и поэтому трудно обрабатывается.

Кстати, нержавеющих сталей в отечественной металлургии не существует, этот термин "нержавейка", "пищевая нержавейка" имеет хозяйственно-бытовое назначение от клейма н кухонных ножах "нерж."

У нас стали имеют иное название - т.н. коррозионностойкие. Их общее отличие в том, что они очень сильно легированны другими металлами, до 20%. Легирующие добавками там являются в первую очередь такие плохо корродирующие металлы, как хром и никель, они то и придают основному материалу стали - железу, такие злобные свойства.

"410" - это американская сталь, химсостав по стандарту AISI. Европейский ближайший аналог по немецкому стандарту DIN это сталь марки X10Cr13, а в Японии выпускается под "американизированной" маркой SUS410 JIS. Ближайший отечественный аналог - 12Х13 , это одна из наиболее распространённых марок спецсатлейсталей, особенно в химичесом машиностроении. И наша и американская обе относятся к так называемым "мартенсито-ферритным" сталям и обе применяются, как рекомендует справочник "для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; деталей, работающих в слабоагрессивных средах". Наша сталь чуть меньше легирована марнанцем и кремнием, чем её американский собрат, но зато легирована никелем немного. Поэтому, наша хотя и не так прочна как американская, но зато более коррозионностойка.

Постепенно нержавеющая сталь стала доступной для массового изготовления товаров для обычного человека, а не только для химической или военной промышленности. Мы считаем полотенцесушители из нержавеющей стали самыми лучшими по соотношению цена - качество. А в бесшовных полотенцесушителях качество, безусловно, выше цены.

Источник http://talks.guns.ru/forum

© 2009 - 2017 All Rights Reserved. Designed By FD

Please publish modules in offcanvas position.