Нержавеющая сталь, ее виды, сварка нержавейки

Нержавеющая сталь, ее виды, сварка нержавейки

Гарри Бреарли, металлург из Англии, в начале XX века работал над улучшением стволов для оружия и обнаружил, что если добавить в низкоуглеродистую сталь хром, то это позволит придать ей повышенное сопротивление кислотной коррозии. Именно так и появилась нержавеющая сталь. Основа нержавеющей стали – это железо, которое сочетается с хромом (вплоть до 30%). Если в сталь добавляется не менее 12% хрома, то это придает ей устойчивость к коррозии. Хром, присутствующий в стали, взаимодействуя с кислородом, позволяет образовать невидимый слой оксида хрома – оксидную пленку. При этом размеры атомов оксида хрома и самого хрома схожи, что позволяет примыкать им друг к другу вплотную и образовывать стабильный небольшой слой.

Если же поверхность нержавейки поцарапать или порезать, то появляются новые оксиды, которые восстановят поверхность, эффективно защитив ее от процессов окисления. Обычное же железо потому и ржавеет, что у атомов железа размер гораздо меньше, чем у оксидов, что приводит к образованию не плотного, а рыхлого слоя. Помимо хрома, углерода и железа, в современных нержавейках могут присутствовать и иные элементы – ниобий, титан, молибден, никель. Все они позволяют существенно повысить коррозийную устойчивость стали, придав дополнительные физико-механические свойства. К примеру, появление в составе стали никеля позволяет снизить электропроводность и теплопроводность стали.

Выделяются три базовых варианта нержавеющий стали: аустенитный, ферритный, мартенситный. Данные варианты отличаются по своей микроструктуре:
1) Для аустенитных сталей основной фазой является аустенит. В данном сплаве содержится хром, никель, азот и марганец. Самая известная сталь данного типа – Т304, с 20% содержанием хрома и 10% содержанием никеля. Подобное содержание дополнительных элементов позволяет сделать сталь немагнитной, придавая материалу повышенную пластичность, высокую прочность и коррозийную устойчивость. Это позволяет использовать ее в разных сферах промышленности;
2) Для ферритных сталей основной фазой является феррит. Основной вариант стали – с 17% содержанием хрома (сталь 430). Такая сталь является менее пластичной в сравнении с аустенитной сталью, однако ее и не нужно закалять термической обработкой, и она отлично подходит для агрессивной среды;
3) Мартенситные стали относятся к группе низкоуглеродистых. Основной вариант – сталь 410 с 12% содержанием хрома и содержанием углерода 0,12%. С помощью мартенсита стали придается повышенная твердость, однако ее жесткость становится ниже, что повышает хрупкость металла. Поэтому такая сталь применяется в слабоагрессивных средах (к примеру, если нужно изготовить режущий инструмент или столовые приборы).

Сварка нержавейки может выполняться разными вариантами дуговой сварки (ручная сварка, полуавтоматическая сварка, аргонодувная сварка). При этом сваривать нержавейку несколько сложнее в сравнении со сваркой обыкновенной углеродистой стали. Дело в том, что физические характеристики, которые имеет нержавейка, отличают ее от обыкновенной стали, что затрудняет процедуру сварки и требует выполнить нагрев предварительно перед работой. Причина этих различий – особые свойства, которые есть у нержавейки (невысокая температура плавления, малый коэффициент теплопроводности и теплового расширения). Также очень многое здесь зависит от содержания в нержавейке углерода: если его там меньше 0,2%, то нагрев, как правило, не требуется; а вот если нужно сваривать нержавеющую сталь с содержанием углерода >0,2%, то без предварительного нагрева не обойтись.

Как выбрать подходящую конструкцию

Основное требование, предъявляемое к металлическим ограждениям – это надежность, функциональность и безопасность. Но оно должно быть также иметь красивый внешний вид. Такие конструкции долговечные, износостойкие и прочные. Они будут украшением любого интерьера. В случае если ограждение из нержавеющей стали, то и экстерьера. Ограждения выполняют из различных материалов: черный метал, алюминий, нержавейка. Но чаще всего люди выбирают нержавеющую сталь.

Большим преимуществом является то что поверхность изделий из нержавеющей стали может быть, как зеркальной, так и шлифованной.

Черный металл можно покрасить в любой цвет. Для этого есть широчайший выбор различных красок на любой вкус и цену. Но для того чтоб сделать выбор материала Вашего изделия, нужно хорошо его изучить. Проанализировать все недостатки.

Выбирая черную сталь нужно тщательно продумать, как и где она будет установлена, так как под воздействием влаги она может подвергнуться коррозии, что уменьшит срок службы изделия и испортит внешний вид.

Алюминий и нержавейка имеют более современный вид и более длительный срок службы. Сравнительно не высокая стоимость материалов и устойчивы к механическим и атмосферным воздействиям. Та что же выбрать? Давайте разберемся что же все-таки лучше нержавеющая сталь или алюминий.

Алюминий как материал не предназначен к сварке, поэтому при сборке ограждения используют торцевые пилы для разрезания элементов конструкции. С одной стороны, это удобно не требует особых строительных приспособлений и время работы сокращается, но с другой стороны будет ли такая конструкция надежная?

При монтаже нержавеющих конструкций используются различные специальные приспособления: отводы и повороты нестандартных углов, ну и этот материал подвергается сварке. Теперь понятно какой из этих материалов является надежным и долговечным. Все детали тщательно наполированы или отшлифованы. Алюминиевые поверхности со временем теряют свой внешний вид, в отличии от нержавейки. Учитывая все это многие отдают свое предпочтение именно нержавеющей стали.

Такой материал как нержавеющая сталь имеет ряд преимуществ. Материал долговечный, прочный, износостойкий и будет радовать длительной эксплуатацией.

Так как нержавеющая сталь – это сталь с 17-19% и содержания хрома, то она обладает такими свойствами:

• Нержавеющая сталь устойчива к коррозийному воздействию, благодаря присутствию хрома. Это позволяет устанавливать изделия из нержавеющей стали на открытом воздухе, и влага не будет его разрушать.
• Благодаря однородной структуре, изделие из нержавеющей стали можно изготовить любой формы.
• Полированием можно легко удалить какие-либо механические повреждения, что не позволить повреждения испортить внешний вид изделия.
• Изделия из такого материала не требует дополнительных покрытий, за счет полировки нержавеющая сталь имеет зеркальный блеск. Зеркальная поверхность будет хорошо сочетается со всеми материалами и будет подчеркивать любой дизайн.
• Кроме долговечности и прочности, материал еще обладает хорошей свариваемостью и легкостью в обработке, что является еще одним большим «плюсом» нержавеющей стали.

Так же очень важно заметить, что такой материал является барьером для вредоносных микроорганизмов за счет не окисляемости, то есть очень гигиеничен.

Выбираем козырек

Козырёк представляет собой навес, размещенный над входом, крыльцом, окном, дверью, балконом, террасой.

Обычно козырёк монтируется на стену. Иногда держится на отдельных стойках, чаще всего в тех случаях, если он очень большой и длинный. Чаще всего навесы крепятся на опорах, но иногда встречаются подвесные козырьки.

Зачем нужен козырек?

Основное предназначение — защищать людей от осадков.

Защитить здание от атмосферных осадков без козырьков практически невозможно. Любая неблагоприятная погода — палящее солнце, снегопад или дождь — останутся извне, если крыльцо защищено специальным козырьком.

Важное предназначение козырька — защита от падения предметов, которые могут упасть сверху.

В любом случае, для любого здания, красивый козырек является украшением фасада и входа.

Материалы для современных козырьков

При выборе материала учитывается общий дизайн здания и структура самого строения.

Наиболее востребованы козырьки из нержавеющей стали, поликарбоната или стекла.

Материалом для козырька является непосредственно нержавеющая сталь.

Предпочтение отдается полированной нержавеющей стали, потому что она не подвержена коррозии, легко очищается и имеет длительный срок эксплуатации.

Прочие материалы обладают не столь хорошими качествами. И, даже тщательная и регулярная покраска не может защитить от воздействия коррозии.

Нержавеющая сталь также используется и для изготовления стеклодержателей, водоотводов, лестниц и перил. В некоторых случаях можно встретить декоративные изделия из стали, которой украшают фасад здания.

Козырьки из нержавейки

Практически каждое здание использует козырьки или навесы, которые защищают балконы, входные двери и окна от природных осадков. Применение козырька из нержавейки предотвращает попадание снега, града или дождя на участки возле дома.

Как известно, нержавеющая сталь часто применяется в строительстве. Благодаря своей прочности, материал способен долго и качественно прослужить в любую погоду. Преимущество нержавейки в том, что она не нуждается в дополнительном уходе, достаточно один раз установить козырек, и больше не уделять ему внимания. Сталь имеет презентабельный и стильный вид, удачно подчеркивая общий экстерьер здания.

Козырёк из нержавейки представляет собой не только декоративный навес, но прочную и надежную защиту здания. Все изделия покрываются специальным антикоррозийным покрытием. Основным преимуществом любого навеса является возможность скрыться от ненастья. Выходя из подъезда, неожиданно наткнувшись на дождь, козырёк защитит от непогоды. Под навесом можно переждать любой дождь или скрыться в тени от палящего солнца.

Изготавливаются стальные козырьки из квадратных или круглых труб. Также используется листовой металл. Сейчас появилась возможность использовать лазерную нарезку стали, что позволяет делать всевозможные узоры и формы. В таком случае, козырьки из нержавейки приобретают современный и уникальный вид.

Нагрузка, которую принимает козырек достаточно высокая, от избыточной влаги, материалы подвергаются коррозии, что со временем разрушает структуру изделия. Для того, чтобы избежать разрушения козырька, его стоит делать из нержавеющей стали. Нержавейка способна выдержать любые погодные изменения, легко справляется с жарой и морозом, не подвергается структурным изменениям из-за влаги.

Сталь долговечна, способна прослужить несколько десятилетий, не теряя своего первоначального внешнего вида. В этом основное преимущество навесов, сделанных их нержавеющей стали — длительный срок службы, в отличие от других материалов, которые могут эксплуатироваться не более пяти лет.

Нержавеющая сталь имеет очень привлекательный вид, поднимая статус заведения. Слегка светящийся эффект позволяет привлечь внимание посетителя, по достоинству оценив архитектурные способности строителей и вкус владельца дома. Благодаря уникальной способности стали комбинироваться с любыми другими материалами, появляется возможность создавать уникальные и необычные формы для козырька. Эта особенность позволяет фантазировать и творить новые изысканные изделия.

Нержавейка имеет ряд преимуществ: морозостойкость, долговечность, прочность от воздействия любого рода ударов, устойчивость от огня, быстрота монтажа, легкость в обслуживании.

Козырьки из стекла

Изделия из нержавеющей стали могут комбинироваться со стеклом или с пластиком. Такое решение расширяет возможности в создании современных навесов.

Стеклянные навесы, обрамленные нержавеющей сталью часто можно встретить в парках и скверах. В них можно спрятаться от непогоды, или организовать небольшой пикник на свежем воздухе.

Козырек из поликарбоната — доступное решение

В качестве недорогого материала можно воспользоваться поликарбонатными навесами.

Однако срок эксплуатации значительно сокращается. К тому же, со временем сотовый поликарбонат теряет свой цвет и качество.

Безусловно, в отличие от стекла поликарбонат имеет ряд преимуществ. Например, он ударопрочный, устойчив к теплу и морозу, легко и быстро монтируется.

Козырек — первое, что бросается в глаза

Когда Вы ищите необходимое задние, первым, что бросается в глаза — это козырек. Его видно еще издалека. Только подойдя к подъезду можно разглядеть номер дома, а вот запомнить, как выглядит навес не сложно, он всегда будет маяком, который приведет в необходимое место. Использование декоративных козырьков способно привлечь покупателя, стильные и красивые навесы говорят о состоятельности компании, что повышает уровень доверия.

Существуют также и технические козырьки, которые представляют собой навес, размещенным на стене заведения. Такие козырьки изготавливаются в зависимости от здания и характера его деятельности. Практически для всех предприятий наиболее приемлемым вариантом будет использование козырьков, изготовленных из металла или стали. Так как только эти материалы могут гарантировать высокую степень защиты от любых воздействий, как природного, так и не природного характера. Использование нержавеющей стали позволяет долго и качественно эксплуатировать навес, практически не заботясь о его состоянии и уходе. Козырек из нержавейки достаточно один раз установить и больше не возвращаться к этому вопросу. Кроме того сталь позволяет создавать навесы любых размеров и форм. Для дизайнеров этот материал настоящая находка, так как нет ограничений фантазии и воображению.

Для каждого предприятия или просто частного дома большое значение имеет парадный вход. Наличие красивого и уникального козырька придаст фасаду больше величества, и позволит ярко запомниться посетителю. Навесы, изготовленные из нержавеющего листа стали отлично сочетаются со многими фасадами, повторяя современные дизайны. Они легко моются, быстро монтируются и длительное время сохраняют первозданный вид.

Для каждого человека важно, чтобы его жилище имело привлекательный вид, поэтому не удивительно, что все стремятся сделать свой дом максимально красивым и удобным. Для оформления внешнего фасада, идеально может подойти нержавеющая сталь. Она отлично подходит для любых изделий — козырьки, навесы, перила, лестницы и так далее. Использование козырьков из нержавейки облегчает уход за зданием и придает ему элегантный и эстетичный вид.

Почему ржавеет нержавейка?

Иногда приходится слышать от заказчиков пожелание, чтобы при изготовлении изделия из нержавейки под зака з была использована сталь, которая не будет ржаветь. Иногда просят, чтобы была «не китайская». От чего зависит будет ли ржаветь нержавейка? Почему вообще это происходит?

По сути могут быть две причины. Первая — условия эксплуатации в агрессивной среде. И вторая — дефекты материала.

Рассмотрим эти явления подробнее.

Не все виды нержавеющей стали предназначены для эксплуатации в агрессивных средах. Например на пищевых производствах при технологических процессах используются хлорсодержащие моющие средства и там могут должна применяться нержавеющая сталь с повышенной коррозионной устойчивостью. То же самое относится к условиям эксплуатации в морской воде. По этой причине оборудование, например, из AISI 304 может попросту придти в негодность. Для агрессивных сред имеет смысл использовать AISI 316 или дуплексные виды нержавеющей стали, такие как Ferralium SD40, SAF 2205 или Zeron 100.

Вторая причина более распространена — ржавчина может возникнуть на поверхности металла в следствии механических повреждений или термической обработки(вызванные сваркой). Это так называемая точечная коррозия. Этот вид коррозии может начаться в металле где присутствуют посторонние примеси, например такие как сера.

Гладкая поверхность нержавеющего металла менее подвержена точечной коррозии чем шероховатая. На графике приведенном ниже показана зависимость коррозионной устойчивости от шероховатости поверхности. Эксперимент проводился с коррозионноустойчивой маркой нержавеющей стали AISI 316 в хлорсодержащей среде. На графике видно, что после того как шероховатость поверхности превышает Ra > 0,5 мкм, устойчивость к коррозии резко снижается. Таким образом, шероховатая поверхность AISI 316 делает ее коррозионную устойчивость даже хуже, чем полированная поверхность AISI 304.

Следы ржавчины могут появиться даже в местах куда попала раскаленная окалина. Это происходит потому, что при температуре сварки выгорают легирующие элементы, в первую очередь хром. На металле в местах сварки образуются «следы побежалости»(иногда называют следы термического воздействия). В этих местах нержавейка неизбежно начнет ржаветь. Слой ржавчины, однако, может остаться только на поверхности металла, там где нет оксидной пленки, которая образуется благодаря хрому. То есть в глубь ржавчина развиваться не будет. Но выглядят следы побежалости и тем более ржавчина очень не эстетично. Чтобы этого не произошло сварочный шов обрабатывают специальными эмульсиями, травильными пастами или при помощи абразивных материалов. При очистке шва от железных окислов(окалины окисей) травильными пастами, следует работать в защитных очках и наносить только на остывший металл, поскольку в них может содержатся плавиковая кислота. После очистки зону сварного шва необходимо подвергнуть операции пассивации. Пассивация металла — это процесс обработки поверхности с целю образования на ней слоев соединений препятствующих коррозии. То есть недостаточно только очистить сварной шов от продуктов сварки, необходимо так же восстановить защитный слой. Для этого так же существует разнообразная химия: гели, пасты. Иногда используют для пассивации нержавейки азотную или лимонную кислоту.

Существуют инновационные методы очистки и пассивации. Например метод электро-химической пассивации нержавеющего металла. Причем этот процесс осуществляется без применения продуктов травления, которые очень вредны для здоровья и окружающей среды. Компания » Строй Металл » использует оборудование компании Surfox. Благодаря этому производительность и качество работ позволяют нам выполнять заказы по изготовлению изделий из зеркальной нержавейки для элитных магазинов одежды, ресторанов, элементов интерьера.

Дуплексные сплавы

Дуплексные нержавеющие стали являются достаточно хорошим материалом, так как имеют 2 фазы: феррит и аустенит.

Дуплексный металлопрокат

Дублексная сталь стремительно набирает популярность. Востребованность продукции настолько высока, что сейчас практически каждое предприятие, занимающееся производство, имеет свой отдельный каталог. Если вам необходима дуплексная нержавеющая сталь, рекомендуем обратиться в компанию «А-Синтез».

Как материал появился на рынке?

Первые дуплексные сплавы начали изготавливать в 40-х годах прошлого века. Но, несмотря на это, широкое применение и распространение по всему миру сырье получило лишь десять лет назад. Основной тому причиной является усовершенствование производственной технологии. Отдельно стоит отметить, что сегодня производители имеют возможность более точно регулировать содержание азота в своих товарах.

В чем заключаются преимущества?

Идея развивать каталог дуплексных сплавов обоснована желанием получить материал повышенного качества. Благодаря использованию примерно одинакового количества аустенитной и ферритной стали обеспечило следующие плюсы.

Повышение показателя прочности. Продукция выдерживает нагрузку на уровне 400-450 МПа, что практически в два раза больше, чем у ферритного или аустенитного сплава. Как результат, у производителя появилась возможность сэкономить на объемах использования сырья для получения готового изделия, имеющего идентичные характеристики, чем у аналогов. Кроме того, благодаря уменьшению толщины снижается конечная масса. Это крайне важно, когда речь идет о производстве сосудов и баков, а также строительных конструкций, находящихся под постоянным давлением.

Даже при увеличении толщины дуплексный сплав удобно использовать при выполнении сварочных работ.

Повышение показателей ударной вязкости. Результат значительно лучше, чем у ближайшего аналога – ферритного сплава. В частности, это касается ситуаций, когда эксплуатация готового изделия или конструкции ведется при температуре окружающей среды ниже -50 градусов Цельсия. Следовательно, дуплекс пригоден к использованию даже при температуре -80 градусов.

Повышенная устойчивость к растрескиванию под воздействием коррозии. От этой проблемы, как правило, сильно страдают аустенитные материалы. Способность противодействовать коррозии ценится при производстве установок обогатительного типа, каркасов для плавательных бассейнов, пивоваренных баков, а также иной продукции, постоянно контактирующей с водой.

Бойлеры, изготовленные с применением дуплексной стали – это оборудование, объединяющее надежность, практичность и качество работы на протяжении долгих лет.

Как приваривается материал?

Чтобы быстро приварить материал, необходимо соблюдать ряд определенных правил. Например, при подготовке нужно:

тщательно зачистить металл и место стыка от следов грязи;

сделать несколько больший зазор в корне и угол разделки кромок;

предварительно обрабатывать рабочие поверхности только с использованием металлической проволоки, устойчивой к возникновению коррозии;

проследить, чтобы на поверхности сварочного электрода отсутствовала влага.

Опыт сварки показывает, что дуплексная сталь также вынуждает придерживаться определенных правил.

Проверяйте тепловложение. Оно не должно быть слишком низким, либо высоким. Обычная дуплексная сварка предусматривает диапазон от 0.5 до 2.5 кДж/мм. Также показатель междупроходной температуры не должен превышать 200 градусов Цельсия.

Проследите, чтобы с обратной стороны шва не появилась окалина. Поэтому крайне важно подобрать газ, способный защитить корень шва. Обычно для защитных целей применяется смесь водорода/азорта с высокочистым аргоном.

Важно сделать правильный выбор специалиста, способного компетентно приварить элементы. Это обусловлено большой вероятностью возникновения трещин, а также появления коррозии.

При проведении сварочных работ не делайте широкое поперечное колебание электрода. В соответствии с правилами, не нужно допускать слишком большого тепловложения, иначе металл не приварится должным образом.

Супердуплексный и гипердуплексный сплав

При добавлении никеля в хромовую ферритную сталь производитель получает основу со смешанной структурой. Другими словами, в составе будет присутствовать феррит и аустенит. Приставки «гипер» и «супер» в названии указывают на повышенное содержание легирующих элементов. Следовательно, достигается еще большее сопротивление коррозии по сравнению с другими разновидностями материалов.

Представленная продукция активно используется в производстве продуктов питания, в медицине, строительстве и химической промышленности.

Где приобрести дуплексную сталь?

Желание выгодно приобрести дуплексный сплав не должно стать причиной покупки низкокачественного материала. Поэтому мы настоятельно рекомендуем обратиться за помощью в компанию «А-Синтез». Сотрудничество с нами – это:

возможность индивидуально подобрать сплав, учитывая персональные предпочтения;

постоянное наличие на складе;

доставка по всей территории России;

соответствие продукции нормативным требованиям стандартов ГОСТ;

Наши консультанты могут предоставить индивидуальную помощь в подборе оптимального сплава. Для этого свяжитесь со службой поддержки по электронной почте, либо по телефону.