В чем отличия марок стали 201 от 439?

В чем же принципиальное отличие  нержавеющей стали марки 439 от марки 201?

В настоящей статье приведен сравнительный анализ стали ASNI 201 от ASNI 439 по нескольким критериям для лучшего понимания их различий. 

Параметр 1 - Пластическая и механическая деформация, способность к конструкционной вытяжке, выдавливанию, характеристики прочности. 

По этим, наиболее важным, критериям изготовления и производства различных конструкций проката и профилей, сталь марки 201 имеет некоторое преимущество. Оно определяется аустенитной структурой материала (или  гранецентрированной кубической решеткой атомов). Подобную решетку в структуре имеют пластично-деформируемые металлы, такие как медь, серебро или никель. Сталь марки 439, напротив, ферритная, имеет  кристаллическую решетку объемно-центрированного куба, как и у основы стали (α-железо). Так же, наравне со способностью к  высокой пластичной деформации, сталь марки 201 обладает и другими  преимуществами: имеет повышенную износоустойчивость, как и все  марганцевые аустенитные стали,  наибольшую известность из ряда которых приобрела сталь Гадфильда (110Г13). У нее отсутствует порог хладноломкости при нагружении ударами. Лестничные ограждения и перила из нее могут находиться и работать при температуре окружающей среды ниже -50°С, без какого-либо риска необратимого разрушения. 

Параметр 2 – Стойкость к коррозии. Питинговая коррозия материала. 

Нержавеющая сталь марки ASNI 201 содержит не менее 15% хрома, однако это на 3% меньше, чем сталь марки 439. Соответственно, сталь марки 201 обладает меньшим сопротивлением коррозии. Для улучшения свойств в сталь марки 201 добавляют 8 - 10,5 % марганца в качестве заменителя никеля, т.к. этот элемент более доступен и соответственно дешевле. Марганец  является аустенитообразующим элементом в металлах, но в отношении окисления и коррозии марганец уступает никелю, и для усиления его свойств, в  сталь добавляют легирующий азот и медь. При этом марганец понижает термическую стойкость  и соответственно ускоряет процесс коррозии. Это ухудшение  объясняется быстрым образованием свободных микрочастиц содержащих МnS. При выплавке стали разработчики частично исправили недостатки стали марки 201  введением в состав  кремния и меди. Тем не менее, вполне очевидно, что сопротивление коррозии  стали марки 201 ниже, чем стали марки 439.

Стоит  отметить, что требования к корозийностойкости и устойчивости к внешнему коррозионному растрескиванию поверхности  определяются в зависимости от конкретных задач и условий работы изделия: состава атмосферных осадков, механических нагрузок, особенностей окружающей среды. Если  изделия из нержавеющей стали будут находиться во влажной,  но не содержащей паров хлоридов или H2S атмосфере, или в сухой атмосфере, то можно смело использовать  сталь марки 201. Конструкции из неё не изменят своего внешнего вида 20-30 лет. В защиту этой стали можно сказать, что она более пластична, ее можно гнуть и штамповать без риска возникновения трещин и надрывов.

Специалисты компании «Кипо Системз» рекомендуют не производить из нержавеющей стали ASNI  201 и ASNI 439 горелки газовых конфорок, чайники, бытовую утварь и другие изделия, находящиеся на открытом пламени, поскольку природный газ  при горении выделяет серу, реагирующую с марганцем. Сталь марки 439  более подвержена хрупкости при нагреве (475°с), поэтому стоит отдать предпочтение стали марки 201. Однако существуют детали, для изготовления которых не требуется холодная деформация,  в таком случае и стоит использовать сталь 439. 

Параметр 3 - Транспортировка, хранение, защита нержавеющей стали. 

Одной из важнейших задач является сохранение  свойств и внешнего вида нержавеющей стали на протяжении всех этапов -  от  производства стали до изготовления изделия.  Изделия из нержавеющей стали должны соответствовать высоким механическим требованиям, иметь отличный внешний вид, отвечать гигиенической  безопасности и многим другим критериям. Обе марки имеют равные потребности в соблюдении условий транспортировки и хранения проката стали.

При транспортировке  стали упаковка должна быть надежно  защищена от атмосферных осадков, влаги, грязи, пыли, особенной металлической. Идеальным местом для складирования проката нержавеющей стали является сухое, хорошо проветриваемое и чистое помещение. Если предполагается хранение нержавеющей стали на улице, то конденсированная или дождевая вода,  пыль или песок могут проникнуть внутрь упаковки и в результате такого хранения материал покроется темными  пятнами. Таким образом, хранить нержавеющую сталь лучше всего в закрытом, равномерно отапливаемом помещении.

Нарушение инструкций по эксплуатации и хранению проката и изделий из нержавеющей стали, неизбежно приведет к ухудшению внешнего вида и браку  продукции, исправление которого повлечет значительные финансовые и трудовые потери и соответственное удорожание  продукции. Если с нержавеющей сталью работают в помещении с повышенной влажностью или наличием пыли, допускается соприкосновение с материалами и частицами , способствующими коррозии, то это неизбежно приведет к возникновению очагов и зон коррозионных дефектов . 

Общие выводы по использованию нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь – это великолепный материал, легко деформирующий, полирующий, поддающийся сварке. Тем не менее при работе с нержавейкой необходимо соблюдать несколько важных правил.

1. Чистота - залог «здоровья» нержавеющей стали. Инструменты и оборудование, которые соприкасаются непосредственно  с нержавейкой, должны быть очищены от пыли и грязи, а  самое главное - от железных частиц и ржавчины.

2. Станки и инструменты, использующиеся при работе с обычной черной сталью, не стоит применять для нержавеющей стали. Если это невозможно, то инструменты должны быть  очищены до начала работы с нержавейкой. Мелкие железные частицы от рядовой стали или пыль ржавчины  могут быть  причиной  коррозии нержавеющей стали.

3. Не желательно работать с нержавеющей сталью любого состава в том же месте, где обрабатываются и хранятся обычные черные стали или железо. Если при производстве произошло мелкое повреждение поверхности нержавеющей стали, следует промыть пятно появившейся ржавчины 10-15%  раствором азотной кислоты, затем тщательно промыть теплой водой. Если промывка не помогла, стоит применить шлифовку поверхности или химическую обработку (репассивацию)  с необходимыми компонентами.

В качестве защиты от механических повреждений в ходе хранения и  обработки нержавеющей стали, поверхность должна быть покрыта полиэтиленовой защитной пленкой. Часто вместо пленки используется бумага, приклеиваемая водными клеями на поверхность. Защищая поверхность нержавеющей стали специальными покрытиями можно значительно уменьшить стоимость последующей обработки.

При термической  или механической  обработке нержавеющей стали ее физические свойства ухудшаются. Появившиеся на поверхности дефекты должны быть обязательно исправлены.

 Уход за нержавеющей сталью минимален, если она эксплуатируется правильно.

Иногда нержавейку достаточно вымыть в  воде с  применением нейтральных моющих средств, например обычным туалетным мылом. Сильные, кислотосодержащие, дезинфицирующие жидкости, хлориды, или абразивные порошки для очистки поверхности нержавеющей стали абсолютно не годятся и даже в некотором роде опасны. Наиболее злейшими врагами нержавеющих сплавов являются вещества, содержащие хлориды.

Правильно подобранные и защищенные в процессе работы нержавеющие стали, при надлежащем уходе являются идеальным материалом и гарантируют, что конструкции и изделия, изготовленные из них, прослужат не один год.