Відмінності між версіями «Неіржавна сталь»

стійка до корозії у атмосфері та агресивних середовищах сталь з вмістом хрому не менше 11,5% та малим вмістом вуглецю (0,03…0,20%)
[неперевірена версія][очікує на перевірку]
м
м
 
(Не показані 49 проміжних версій 22 користувачів)
Рядок 1: Рядок 1:
  +
[[Файл:Walt Disney Concert Hall, LA, CA, jjron 22.03.2012.jpg|thumb|300px|right|Облицювання з неіржавної сталі, яке використане при спорудженні [[Концертний зал імені Волта Діснея|концертного залу імені Волта Діснея]] ([[Лос-Анджелес]], [[США]])]]
'''Неіржавіюча сталь''' — (''тж. іноді'' '''інокс''', {{lang-en|'''Inox'''}} від {{lang-fr|acier inoxydable}}) — стійка до [[корозія|корозії]] у атмосфері та агресивних середовищах [[сталь]]. Стійкість досягається [[Легування (металургія)|легуванням]]. Основний [[Легуючі елементи|легуючий елемент]] неіржавіючої сталі — [[хром]] (12—20%). Вищий вміст хрому в сталі дає більший опір корозії, сплави з понад 12% хрому не ржавіють у звичайних умовах і в слабкоагресивних середовищах, понад 17% — корозійностійкі у агресивних окислювальних середовищах, зокрема в [[азотна кислота|азотній кислоті]] міцністю до 50%.
 
  +
'''Неіржа́вна'''<ref>[http://www1.nas.gov.ua/institutes/ium/new_books/Documents/terminologichnyj-visnyk-2013-1.pdf Термінологічний словник]. Випуск 2(1). Інститут української мови. [[НАНУ]]. 2013</ref> (також '''нержаві́юча'''<ref>{{СУМ-11|нержавіючий}}</ref>, '''нержавка́'''<ref>{{ВТССУМ|нержавкий}}</ref>, '''нержаві́йна'''<ref>[http://r2u.org.ua/s?w=нержавійн*&scope=all&dicts=17&highlight=on нержаві́йна] // Російсько-український словник з інженерних технологій = Русско-украинский словарь по инженерным технологиям: [близько 42 тис. термінів] / Марія Ганіткевич, Богдан Кінаш.&nbsp;— 2-ге вид.&nbsp;— Л. : Вид-во Львівської політехніки, 2013.&nbsp;— 1024 с.&nbsp;— (Термінографічна серія СловоСвіт ; №&nbsp;9)</ref>) '''сталь''' (також '''нержаві́йка'''<ref>{{ВТССУМ|нержавійка}}</ref>)&nbsp;— стійка до [[корозія|корозії]] у атмосфері та агресивних середовищах [[сталь]] з вмістом [[хром]]у не менше 11,5&nbsp;% та малим вмістом [[вуглець|вуглецю]] (0,03…0,20&nbsp;%). Стійкість досягається [[Легування (металургія)|легуванням]]. Основний [[Легуючі елементи|легуючий елемент]] неіржавної сталі&nbsp;— [[хром]] (11,5…20&nbsp;%). Вищий вміст хрому в сталі дає більший опір корозії, сплави з понад 12&nbsp;% хрому не іржавіють у звичайних умовах та в слабкоагресивних середовищах, понад 17&nbsp;%&nbsp;— [[Корозійна стійкість|корозієстійкі]] у агресивних окиснювальних середовищах, зокрема в [[азотна кислота|азотній кислоті]] концентрації до 50&nbsp;%.
 
Неіржавіюча сталь має немагнітні або слабомагнітні властивості, що може бути використано для перевірки її справжності.{{Джерело?}}
 
   
 
== Історія ==
 
== Історія ==
Корозійна стійкість сплаву хрому з залізом відкрита у 1821 році французьким металургом [[П'єр Бертьє|П'єром Бертьє]] ([[:en:Pierre Berthier|Pierre Berthier]]), проте за наявних тоді технологій сплав був непрактичний через високу [[ламкість]]. У 1890-их німецький хімік [[Ганс Гольдшміт]] ([[:en:Hans Goldschmidt|Hans Goldschmidt]]) винайшов алюмінотермітний спосіб одержання сплаву.
+
Корозійна стійкість сплаву хрому з [[залізо]]м відкрита у 1821 році французьким металургом [[П'єр Бертьє|П'єром Бертьє]], проте за наявних тоді технологій сплав був непрактичний через високу [[Холодноламкість|ламкість]]. У 1890-их німецький хімік [[Ганс Гольдшміт]] ({{нп|Hans Goldschmidt|Hans Goldschmidt|en|Hans Goldschmidt}}) винайшов алюмінотермітний спосіб одержання сплаву.
   
Американський дослідник [[Елвуд Гейнс]] ([[:en:Elwood Haynes|Elwood Haynes]]) у 1907 році патентує нікелево-хромовий сплав [[стеліт]], і публікує у 1910 році статтю на [[IUPAC|Міжнародному конгресі прикладної хімії]]<ref name = m160>{{Harvnb|Madden|2003|p=160}}.</ref>.
+
Американський дослідник {{нп|Елвуд Гейнс||en|Elwood Haynes}} у 1907 році патентує нікелево-хромовий сплав [[стеліт]], і публікує у 1910 році статтю на [[IUPAC|Міжнародному конгресі прикладної хімії]]<ref name="m160">{{Harvnb|Madden|2003|p=160}}.</ref>.
   
Німецька компанія [[Friedrich Krupp AG]] у 1908 році будує 366-тонний вітрильник [[Германія]] ([[:de:Germania (Yacht)|Germania]]) з корпусом із нікеле-хромового сплаву сталі<ref>{{cite web |url=http://dhr.dos.state.fl.us/archaeology/underwater/preserves/HM_Prop3.pdf |title=A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve |month=May|year=2000 |publisher=Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State}}</ref>, у [[1912]] році патентує [[Аустеніт|аустенітну]] неіржавіючу сталь і розгортає її виробництво<ref>{{cite web |url=http://www.nirosta.de/History.22.0.html?&L=1 |title=ThyssenKrupp Nirosta: History |accessdate=2007-08-13}}</ref>.
+
Німецька компанія [[Friedrich Krupp AG]] у 1908 році будує 366-тонний {{нп|вітрильник Германія||de|Germania (Schiff, 1908)}} з корпусом із нікеле-хромового сплаву сталі<ref>{{cite web|url=http://dhr.dos.state.fl.us/archaeology/underwater/preserves/HM_Prop3.pdf|title=A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve|month=May|year=2000|publisher=Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State|deadurl=404}}</ref>, у [[1912]] році патентує [[Аустеніт|аустенітну]] нержавіючу сталь і розгортає її виробництво<ref>{{cite web|url=http://www.nirosta.de/History.22.0.html?&L=1|title=ThyssenKrupp Nirosta: History|accessdate=2007-08-13|archiveurl=https://www.webcitation.org/6HvDib1Z2?url=http://www.thyssenkrupp-nirosta.de/History.22.0.html|archivedate=2013-07-07|deadurl=yes}}</ref>.
   
  +
== Класифікація неіржавних сталей за структурою ==
== Посилання ==
 
  +
За структурою неіржавні сталі бувають: аустенітними, феритними, дуплексними (феритно-аустенітними) та мартенситними.
* [http://bse.sci-lib.com/article081302.html Нержавіюча сталь] у [[Велика радянська енциклопедія|Великій радянській енциклопедії]] {{ref-ru}}
 
  +
* ''[[Аустенітна сталь|Аустенітні неіржавні сталі]]'' разом із хромом (на рівні 15…20&nbsp;%) містять [[нікель]] (5…15&nbsp;%), який збільшує деформівність та опір корозії. Вони є [[немагнітна сталь|немагнітними]]. Добре піддаються тепловій обробці і зварюванню. З підвищенням вмісту хрому (20&nbsp;%…25&nbsp;%) та нікелю (10&nbsp;%…20&nbsp;%) аустенітні неіржавні сталі мають кращу стійкість до окиснення за високих температур, вони тоді ще називаються жароміцними сталями.
* {{citation |title=Haynes-Apperson and America's First Practical Automobile: A History |last=Madden |first=W. C. |publisher=McFarland |year=2003 |isbn=0786413972}}
 
  +
* ''[[Феритна сталь|Феритні неіржавні сталі]]'' за властивостями схожі до вуглецевих сталей але є корозійєстійкими, легко піддаються обробці; хрому містять, зазвичай на рівні 13&nbsp;%…17&nbsp;%; є магнітними.
* [http://sunday.in.ua/aboutsteel.html Типи неіржавіючих сталей]
 
  +
* ''Дуплексні неіржавні сталі'' мають змішану феритно-аустенітну структуру. Вміст хрому на рівні 18&nbsp;%…28&nbsp;% та нікелю в межах 4,5&nbsp;%…8&nbsp;%. Додаткові легувальні елементи&nbsp;— [[молібден]], [[мідь]], [[Титан (хімічний елемент)|титан]], [[ніобій]]. Хімічний склад цих сталей такий, що співвідношення аустеніту і фериту після оптимальної термічної обробки становить приблизно 1:1. Даний клас сталей має ряд переваг в порівнянні з аустенітною сталлю: вища (у 1,5…2 рази) [[міцність]] при задовільній пластичності і стійкості до дії ударних навантажень.
  +
* ''Мартенситні неіржавні сталі'' містять зазвичай близько 12…14&nbsp;% хрому та мають порівняно збільшений вміст вуглецю (0,2…0,4&nbsp;%), є магнітними. Вони зміцнюються загартуванням і відпуском. Такі сталі проявляють високий опір процесам старіння.
  +
  +
Аустенітні та феритні неіржавні сталі становлять приблизно 95&nbsp;% всіх неіржавних сталей, які використовуються в промисловості.
  +
  +
== Використання ==
  +
В техніці за хімічним складом найчастіше застосовують хромові і хромонікелеві корозійностійкі сталі.
  +
  +
=== Хромові сталі ===
  +
''Хромові корозійностійкі сталі'' можуть містити 13, 17 або 25…27&nbsp;% хрому. Сталі марок 08X13, 12X13, 20X13 піддаються гартуванню від 1000°С і відпуску при 600…700°С. Їх застосовують для виготовлення деталей з підвищеною пластичністю, що працюють в слабоагресивному середовищі. Сталі 30X13, 40X13 піддаються гартуванню і відпуску при 200…300°С. З них виготовляють різальний, вимірювальний та хірургічний інструмент.
  +
  +
Сталі 12X17, 15X28 мають вищу корозійну стійкість. Піддаються відпалу при температурі 700…780°С. Використовуються для виготовлення устаткування заводів легкої і харчової промисловості, труб, що працюють в агресивному середовищі, кухонного посуду.
  +
  +
=== Хромонікелеві та хромонікельмарганцеві сталі ===
  +
Хромонікелеві сталі звичайно містять 18&nbsp;% хрому і 9…12&nbsp;% нікелю (04Х18Н10, 12X18H10Т, 12X18H12T і ін.). Вони мають вищу корозійну стійкість в порівнянні з хромовими сталями, кращі механічні властивості, добре зварюються. Ці сталі мають [[аустеніт]]ну структуру. Їх термообробка складається з гартування від температури 1100…1150°С у воді без відпуску. Нержавіючі хромонікелеві сталі аустенітного класу немагнітні.
  +
  +
Хромонікелеві сталі схильні до міжкристалітної корозії. Вона швидко розповсюджується по границях зерен без помітних зовнішніх ознак. Це відбувається унаслідок утворення карбідів хрому по границях зерен, що приводить до зменшення вмісту хрому в поверхневому шарі зерна. Щоб карбіди хрому не утворювалися, треба або використовувати, стали з пониженим вмістом вуглецю (до 0,04&nbsp;%), або додатково легувати сталь титаном, що зв'язує вуглець в карбід титану.
  +
  +
Використовуються хромонікелеві сталі в харчовій і хімічній промисловості, в холодильній техніці. Оскільки нікель дорогий елемент, іноді його частково замінюють марганцем і використовують сталь 10Х14Г, 14Н4Т (хромонікельмарганцеві сталі). Хромонікелеві і хромонікельмарганцеві сталі служать матеріалом для деталей апаратів і виробів, що їх експлуатують при високій температурі під тиском.
   
 
== Примітки ==
 
== Примітки ==
 
{{reflist}}
 
{{reflist}}
   
  +
== Джерела ==
[[Категорія:Сталь]]
 
  +
* ''Хільчеський В. В., Кондратюк С. Є., Степаненко В. О., Лопатько К. Г.'' Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навч. посібник.&nbsp;— К.: Либідь, 2002.&nbsp;— 328 c.&nbsp;— ISBN 966-06-0247-2.
  +
* Технологія конструкційних матеріалів: Підручник / М.&nbsp;А.&nbsp;Сологуб, І.&nbsp;О.&nbsp;Рожнецький, О.&nbsp;І.&nbsp;Некоз та ін.; За ред. М.&nbsp;А.&nbsp;Сологуба.&nbsp;— 2-ге вид., перероб. і допов.&nbsp;— К.: Вища школа, 2002.&nbsp;— 374 с.&nbsp;— ISBN 966-642-033-3.
  +
* ''Попович В.&nbsp;В.'' Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: [підручник для студ. вищ. навч. закл.] / В.&nbsp;В.&nbsp;Попович, В.&nbsp;В.&nbsp;Попович.&nbsp;— Львів: Світ, 2006.&nbsp;— 624 с.&nbsp;— ISBN 966-603-452-2.
   
 
== Посилання ==
[[ar:فولاذ غير قابل للصدأ]]
 
  +
* [http://leksika.com.ua/15410804/ure/nerzhaviyucha_stal «Нержавіюча сталь»] // {{УРЕ}}
[[bg:Неръждаема стомана]]
 
 
* [http://bse.sci-lib.com/article081302.html «Нержавіюча сталь»] у [[Велика радянська енциклопедія|Великій радянській енциклопедії]] {{ref-ru}}
[[bs:Nehrđajući čelik]]
 
 
* {{citation |title=Haynes-Apperson and America's First Practical Automobile: A History |last=Madden |first=W. C. |publisher=McFarland |year=2003 |isbn=0786413972}}
[[ca:Acer inoxidable]]
 
  +
* [http://sunday.in.ua/aboutsteel.html Загальні відомості про нержавіючу сталь]
[[cs:Korozivzdorná ocel]]
 
  +
[[da:Rustfrit stål]]
 
  +
{{metallurgy-stub}}
[[de:Rostfreier Stahl]]
 
  +
[[el:Ανοξείδωτος χάλυβας]]
 
 
[[Категорія:Сталь]]
[[en:Stainless steel]]
 
  +
[[Категорія:Винаходи Англії]]
[[eo:Rustorezista ŝtalo]]
 
[[es:Acero inoxidable]]
 
[[et:Roostevaba teras]]
 
[[eu:Altzairu herdoilgaitz]]
 
[[fa:فولاد ضد زنگ]]
 
[[fi:Ruostumaton teräs]]
 
[[fr:Acier inoxydable]]
 
[[gl:Aceiro inoxidábel]]
 
[[he:פלדת אל-חלד]]
 
[[hi:स्टेनलेस स्टील]]
 
[[hr:Nehrđajući čelik]]
 
[[id:Baja tahan karat]]
 
[[is:Ryðfrítt stál]]
 
[[it:Acciaio inossidabile]]
 
[[ja:ステンレス鋼]]
 
[[kk:Тоттанбайтын болат]]
 
[[ko:스테인리스강]]
 
[[mr:निष्कलंक स्टील]]
 
[[ms:Keluli tahan karat]]
 
[[nl:Roestvast staal]]
 
[[nn:Rustfritt stål]]
 
[[no:Rustfritt stål]]
 
[[pl:Stal nierdzewna]]
 
[[pt:Aço inoxidável]]
 
[[ro:Oțel inoxidabil]]
 
[[ru:Нержавеющая сталь]]
 
[[simple:Stainless steel]]
 
[[sk:Nehrdzavejúca oceľ]]
 
[[sl:Nerjavno jeklo]]
 
[[sr:Нерђајући челици]]
 
[[sv:Rostfritt stål]]
 
[[th:เหล็กกล้าไร้สนิม]]
 
[[vec:Aciaio inosidabiłe]]
 
[[vi:Thép không gỉ]]
 
[[war:Diri nataoy nga puthaw]]
 
[[zh:不鏽鋼]]
 
[[zh-yue:不鏽鋼]]
 

Поточна версія на 20:48, 5 листопада 2019

Облицювання з неіржавної сталі, яке використане при спорудженні концертного залу імені Волта Діснея (Лос-Анджелес, США)

Неіржа́вна[1] (також нержаві́юча[2], нержавка́[3], нержаві́йна[4]) сталь (також нержаві́йка[5]) — стійка до корозії у атмосфері та агресивних середовищах сталь з вмістом хрому не менше 11,5 % та малим вмістом вуглецю (0,03…0,20 %). Стійкість досягається легуванням. Основний легуючий елемент неіржавної сталі — хром (11,5…20 %). Вищий вміст хрому в сталі дає більший опір корозії, сплави з понад 12 % хрому не іржавіють у звичайних умовах та в слабкоагресивних середовищах, понад 17 % — корозієстійкі у агресивних окиснювальних середовищах, зокрема в азотній кислоті концентрації до 50 %.

ІсторіяРедагувати

Корозійна стійкість сплаву хрому з залізом відкрита у 1821 році французьким металургом П'єром Бертьє, проте за наявних тоді технологій сплав був непрактичний через високу ламкість. У 1890-их німецький хімік Ганс Гольдшміт (Hans Goldschmidt[en]) винайшов алюмінотермітний спосіб одержання сплаву.

Американський дослідник Елвуд Гейнс[en] у 1907 році патентує нікелево-хромовий сплав стеліт, і публікує у 1910 році статтю на Міжнародному конгресі прикладної хімії[6].

Німецька компанія Friedrich Krupp AG у 1908 році будує 366-тонний вітрильник Германія[de] з корпусом із нікеле-хромового сплаву сталі[7], у 1912 році патентує аустенітну нержавіючу сталь і розгортає її виробництво[8].

Класифікація неіржавних сталей за структуроюРедагувати

За структурою неіржавні сталі бувають: аустенітними, феритними, дуплексними (феритно-аустенітними) та мартенситними.

  • Аустенітні неіржавні сталі разом із хромом (на рівні 15…20 %) містять нікель (5…15 %), який збільшує деформівність та опір корозії. Вони є немагнітними. Добре піддаються тепловій обробці і зварюванню. З підвищенням вмісту хрому (20 %…25 %) та нікелю (10 %…20 %) аустенітні неіржавні сталі мають кращу стійкість до окиснення за високих температур, вони тоді ще називаються жароміцними сталями.
  • Феритні неіржавні сталі за властивостями схожі до вуглецевих сталей але є корозійєстійкими, легко піддаються обробці; хрому містять, зазвичай на рівні 13 %…17 %; є магнітними.
  • Дуплексні неіржавні сталі мають змішану феритно-аустенітну структуру. Вміст хрому на рівні 18 %…28 % та нікелю в межах 4,5 %…8 %. Додаткові легувальні елементи — молібден, мідь, титан, ніобій. Хімічний склад цих сталей такий, що співвідношення аустеніту і фериту після оптимальної термічної обробки становить приблизно 1:1. Даний клас сталей має ряд переваг в порівнянні з аустенітною сталлю: вища (у 1,5…2 рази) міцність при задовільній пластичності і стійкості до дії ударних навантажень.
  • Мартенситні неіржавні сталі містять зазвичай близько 12…14 % хрому та мають порівняно збільшений вміст вуглецю (0,2…0,4 %), є магнітними. Вони зміцнюються загартуванням і відпуском. Такі сталі проявляють високий опір процесам старіння.

Аустенітні та феритні неіржавні сталі становлять приблизно 95 % всіх неіржавних сталей, які використовуються в промисловості.

ВикористанняРедагувати

В техніці за хімічним складом найчастіше застосовують хромові і хромонікелеві корозійностійкі сталі.

Хромові сталіРедагувати

Хромові корозійностійкі сталі можуть містити 13, 17 або 25…27 % хрому. Сталі марок 08X13, 12X13, 20X13 піддаються гартуванню від 1000°С і відпуску при 600…700°С. Їх застосовують для виготовлення деталей з підвищеною пластичністю, що працюють в слабоагресивному середовищі. Сталі 30X13, 40X13 піддаються гартуванню і відпуску при 200…300°С. З них виготовляють різальний, вимірювальний та хірургічний інструмент.

Сталі 12X17, 15X28 мають вищу корозійну стійкість. Піддаються відпалу при температурі 700…780°С. Використовуються для виготовлення устаткування заводів легкої і харчової промисловості, труб, що працюють в агресивному середовищі, кухонного посуду.

Хромонікелеві та хромонікельмарганцеві сталіРедагувати

Хромонікелеві сталі звичайно містять 18 % хрому і 9…12 % нікелю (04Х18Н10, 12X18H10Т, 12X18H12T і ін.). Вони мають вищу корозійну стійкість в порівнянні з хромовими сталями, кращі механічні властивості, добре зварюються. Ці сталі мають аустенітну структуру. Їх термообробка складається з гартування від температури 1100…1150°С у воді без відпуску. Нержавіючі хромонікелеві сталі аустенітного класу немагнітні.

Хромонікелеві сталі схильні до міжкристалітної корозії. Вона швидко розповсюджується по границях зерен без помітних зовнішніх ознак. Це відбувається унаслідок утворення карбідів хрому по границях зерен, що приводить до зменшення вмісту хрому в поверхневому шарі зерна. Щоб карбіди хрому не утворювалися, треба або використовувати, стали з пониженим вмістом вуглецю (до 0,04 %), або додатково легувати сталь титаном, що зв'язує вуглець в карбід титану.

Використовуються хромонікелеві сталі в харчовій і хімічній промисловості, в холодильній техніці. Оскільки нікель дорогий елемент, іноді його частково замінюють марганцем і використовують сталь 10Х14Г, 14Н4Т (хромонікельмарганцеві сталі). Хромонікелеві і хромонікельмарганцеві сталі служать матеріалом для деталей апаратів і виробів, що їх експлуатують при високій температурі під тиском.

ПриміткиРедагувати

  1. Термінологічний словник. Випуск 2(1). Інститут української мови. НАНУ. 2013
  2. нержавіючий // Словник української мови : в 11 т. — К. : Наукова думка, 1970—1980.
  3. нержавкий // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
  4. нержаві́йна // Російсько-український словник з інженерних технологій = Русско-украинский словарь по инженерным технологиям: [близько 42 тис. термінів] / Марія Ганіткевич, Богдан Кінаш. — 2-ге вид. — Л. : Вид-во Львівської політехніки, 2013. — 1024 с. — (Термінографічна серія СловоСвіт ; № 9)
  5. нержавійка // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — ISBN 966-569-013-2.
  6. Madden, 2003, с. 160.
  7. A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve. Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State. May 2000. 
  8. ThyssenKrupp Nirosta: History. Архів оригіналу за 2013-07-07. Процитовано 2007-08-13. 

ДжерелаРедагувати

  • Хільчеський В. В., Кондратюк С. Є., Степаненко В. О., Лопатько К. Г. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навч. посібник. — К.: Либідь, 2002. — 328 c. — ISBN 966-06-0247-2.
  • Технологія конструкційних матеріалів: Підручник / М. А. Сологуб, І. О. Рожнецький, О. І. Некоз та ін.; За ред. М. А. Сологуба. — 2-ге вид., перероб. і допов. — К.: Вища школа, 2002. — 374 с. — ISBN 966-642-033-3.
  • Попович В. В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: [підручник для студ. вищ. навч. закл.] / В. В. Попович, В. В. Попович. — Львів: Світ, 2006. — 624 с. — ISBN 966-603-452-2.

ПосиланняРедагувати