Доброго времени суток, дорогие винокуры! Недавно мы столкнулись с удивительным для нас явлением. Некоторые детали оборудования сделанного из нержавеющей стали марки AISI 304 магнитятся и ржавеют. Что нас очень озадачило и удивило. Соответственно мы решили в этом вопросе разобраться подробней и вот что выяснилось.

Нержавеющая сталь марки AISI 304 является хромоникелевой и относится к аустенитной группе сталей, то есть является не магнитной. Так же как ее аналоги стали 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т и др.

Однако при определенных физических воздействиях металлопрокат данной группы может проявлять магнитные свойства. Так, например, при сварке любого типа, под воздействием высокой температуры, происходит выгорание легирующих элементов и изменение структуры металла в месте сварного шва. Соответственно в этом месте металл начинает проявлять магнитные свойства. Изменение структуры кристаллической решетки металла также происходит при механическом воздействии, как то ковка металла, накатка резьбы, воздействие прессом, изгиб металла и т.д. Что также ведет к проявлению магнитных свойств. При этом общие химические и физические свойства стали не меняются.

Теперь по поводу ржавчины. В первую очередь ржавчина может проявиться на сварочном шве. Из-за чего это может произойти. В процессе сварки на поверхности шва образуется пленка, которая имеет малую сопротивляемость к агрессивной среде, вот она то и может покрыться коррозией, то есть ржавчиной. Также ржавчина может проявиться мелкими пятнами и на самом металле. Это происходит из-за способа обработки металла, так сказать наведения красоты. После сварки конструкция зачищается стальной корщеткой, наводятся так называемые риски. Микрочастицы от этой щетки застревают в более мягкой нержавейке, они то и проявляются ржавыми пятнышками при взаимодействии с влагой, содержащейся, в том числе и в воздухе. Оба эти вида коррозии удаляются элементарно с помощью полировальной губки и больше не проявляются.

В общем, в процессе изучения этих вопросов мы поняли одно, физика наука интересная и увлекательная, которая не раз нас еще удивит!

С уважением, коллектив магазина НОВАТРА!

Информация взята из научных источников.

Плотность	7630 кг/м.куб.
Назначение	детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от —196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.; сталь аустенитного класса
Модуль упругости
Модуль сдвига
Свариваемость	Сваривается без ограничений
Температура ковки	Начала 1200, конца 850. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Химический состав	Кремний:0.8,Марганец:2.0,Медь:0.30,Никель:9.0-11.0, Сера:0.020,Углерод:0.12,Фосфор:0.035, Хром:17.0-19.0,Титан:0.6-0.8,

А2, А4 — Характеристика крепежных изделий из нержавеющих сталей

Нержавеющие стали А2, А4: структура, механические свойства, химический состав. Крепеж из стали А2, А4 (нержавеющие болты, винты, гайки, шайбы, шпильки и т. д.): механические свойства, значения моментов затяжки и усилий предварительной затяжки.

Аустенитные стали содержат 15-26% хрома и 5-25% никеля, которые увеличивают сопротивление коррозии и практически не магнитны.

Именно аустенитные хромникелевые стали обнаруживают особенно хорошие сочетание обрабатываемости, механических свойств и коррозионной стойкости. Эта группа сталей наиболее широко используется в промышленности и в производстве элементов крепежа.

Стали аустенитной группы обозначаются начальной буквой «A» с дополнительным номером, который указывает на химический состав и применяемость в пределах этой группы:

Аустенитная структура

Группа стали	Номер материала	Краткое обозначение	Номер по AISI
		X 5 CrNi 18-10 / X 4 CrNi 18-12	AISI 304 / AISI 305
		X 6 CrNiTi 18-10
		X 5 CrNiMo 18-10 / X 2 CrNiMo 18-10	AISI 316 / AISI 316 L
		X 6 CrNiMoTi 17-12-2

Сталь A2 (AISI 304 = 1.4301 = 08Х18Н10) — нетоксичная, немагнитная, незакали-ваемая, устойчивая к коррозии сталь. Легко поддается сварке и не становится при этом хрупкой. Может проявлять магнитные свойства в результате механической обработки (шайбы и некоторые виды шурупов). Это наиболее распространенная группа нержавеющих сталей. Ближайшие аналоги — 08Х18Н10 ГОСТ 5632, AISI 304 и AISI 304L (с пониженным содержанием углерода).

Крепеж и изделия из стали A2 подходят для использования в общестроительных работах (например, при монтаже вентилируемых фасадов, витражных конструкций из алюминия), при изготовлении ограждений, насосной техники, приборостроения из нерж. стали для нефтегазодобывающей, пищевой, химической промышленности, в судостроении. Сохраняет прочностные свойства при нагреве до 425oС, а при низких температурах до -200oС.

Сталь A4 (AISI 316 = 1.4401 = 10Х17Н13М2) — отличается от стали А2 добавлением 2-3% молибдена. Это значительно увеличивает ее способность сопротивляться коррозии и воздействию кислот. Сталь А4 имеет более высокие антимагнитные характеристики и абсолютно не магнитна. Ближайшие аналоги — 10Х17Н13М12 ГОСТ 5632, AISI 316 и AISI 316L (с низким содержанием углерода).

Крепеж и такелажные изделия из стали A4 рекомендуются для использования в судостроении. Крепеж и изделия из стали A4 подходят для использования в кислотах и средах содержащих хлор (например, в бассейнах и соленой воде). Может использоваться при температурах от -60 до 450°С.

Классы прочности

Все аустенитные стали (от «А1» до «А5») подразделяются на три класса прочности независимо от марки. Наименьшую прочность имеют стали в отожженном состоянии (класс прочности 50).

Поскольку аустенитные стали не упрочняются закалкой, наибольшую прочность они имеют в холоднодеформированном состоянии (классы прочности 70 и 80). Наиболее широко используется крепеж из сталей А2-70 и А4-80.

Основные механические свойства аустенитных сталей:

Тип по ASTM (AISI)
Удельный вес (гр/см)
Механические свойства при комнатной температуре (20°С)
Твердость по Бринеллю - НВ	В отожжённом состоянии
Твердость по Роквеллу - HRB/HRC
Предел прочности при растяжении, H/мм 2
Предел прочности при растяжении, H/мм2
Относительное удлинение
Ударная вязкость	KCUL (Дж/см 2)
	KVL (Дж/см 2)
Механические свойства при нагревании
Предел текучести при растяжении, H/мм2

Основные механические свойства болтов из сталей А2, А4 различных классов прочности:

Химический состав нержавеющей стали:

Класс стали	Группа	Химический состав (мас.%) 1) Выдержка из DIN EN ISO 3506
											Примечание
Аустенитная						0,15 bis 0,35				1,75 bis 2,25
							16 bis 18,5		10,5 до 14
							16 bis 18,5		10,5 до 14

1) Максимальные значения, если не были указаны другие значения.
2) Серу можно заменять селеном.
3) Если массовая доля никеля ниже 8%, то массовая доля марганца должна составлять минимум 5%.
4) Для массовой доли меди нет минимального предела, если массовая доля никеля составляет больше 8%.
5) Молибден допускается по усмотрению изготовителя. Если для определенных случаев применения необходимо ограничение содержания молибдена, это должно быть указано клиентом.
6) Молибден также допускается по усмотрению изготовителя.
7) Если массовая доля хрома ниже 17%, то массовая доля никеля должна составлять минимум 12%.
8) В аустенитной стали с массовой долей углерода максимум 0.03% азот должен составлять максимум 0.22%
9) Для стабилизации должен содержаться титан ≤ 5xC максимум до 0.8% и быть обозначен в соответсвиии с этой таблицей или ниобий и/или тантал ≤ 10xC до максимум 1% и быть обозначен в соответствии с этой таблицей.

Аустенитные хромоникелевые стали обнаруживают особенно хорошее сочетание обрабатываемости, механических свойсв и коррозионной стойкости. Поэтому они рекомендованы для множества применений и являются самой значительной группой нержавеющих сталей. Важнейшим свойством этой группы сталей является высокая коррозионная стойкость, повышающаяся с ростом содержания легирующих, особенно хрома и молибдена.

Является самым популярным материалом, из которого изготавливается тара и посуда, контактирующая с продуктами питания. Нержавейка отличается хорошими антикоррозийными свойствами, долговечностью и малым весом. Однако стоит учитывать, что этот материал не всегда устойчив к агрессивным средам, в этом случае применяются специальные составы пищевого назначения.

Разумеется, хранить продукты питания лучше всего в стальной или стеклянной посуде, так как популярный сегодня пенопропилен не отвечает всем необходимым требованиям. Кроме этого, его срок службы намного меньше, чем у изделий, изготовленных из стали.

Многие интересует, как отличить пищевую нержавейку от материала, непригодного для хранения продуктов питания? Чтобы ответить на этот вопрос, стоит рассмотреть плюсы, особенности и классификацию этого металла.

Преимущества пищевой нержавеющей стали

Если говорить о плюсах пищевой нержавейки, то стоит выделить:

• экологическую безопасность материала;
• простоту обслуживания;
• устойчивость материала к большинству химических веществ;
• износостойкость;
• соответствие нормативам растворения тяжелых металлов.

Кроме этого, уже давно доказано, что вместо сковород с антипригарным покрытием намного полезнее использовать посуду, изготовленную из пищевой нержавейки. Из этого же материала изготавливаются самые лучшие варочные плиты и поверхности холодильников.

Какая нержавейка считается пищевой

Пригодная для хранения и приготовления продуктов питания - это высоколегированный металл, в состав которого входит 25% хрома. Именно благодаря этому химическому элементу сплавы славятся своими антикоррозийными характеристиками. В случае контакта с агрессивной средой на поверхности металла образуется специальная защитная пленка. Благодаря этому поверхностному слою металл не ржавеет.

Кроме этого, в пищевую нержавейку добавляются титан, молибден, никель и прочие химические компоненты, дополнительно повышающие антикоррозийные свойства материала.

ГОСТ и марки нержавейки

Если говорить о государственных стандартах, то в них не прописаны правила, относящиеся к нержавеющей стали. Именно поэтому специалисты затрудняются ответить, какой именно материал рекомендуется использовать в пищевой промышленности. В свою очередь производители этого нержавеющего металла отвечают, что независимо от его марки он подходит для пищевых продуктов.

Неужели действительно в нормативах ничего не говорится о пищевой нержавейке? ГОСТ 5632-72 - это, пожалуй, самый близкий нормативный документ, который можно использовать при выборе лучшего сплава для применения в быту. В этом Государственном стандарте говорится о марках и коррозийно-стойких и Рассмотрим подробнее эту классификацию.

08Х18Н10

Под этой маркой изготавливают аустенитную коррозийно-стойкую нержавейку. Европейский аналог - Данный материал не является магнитным. Его применяют во всех промышленных и коммерческих отраслях.

Этот материал отличается низкой ценой и хорошим качеством. Его часто используют в пищевой промышленности, но только при условии, что металл не будет контактировать с каустической содой или сульфаминовыми растворами.

12Х18Н10Т

Европейский аналог этой марки - AISI 321. Эта жаропрочная сталь также не является магнитной. Нержавейку этой марки часто используют при изготовлении элементов печных арматур, теплообменников и коллекторов выхлопных систем. Все дело в том, что эта сталь подходит для использования при высоких температурах от 600 до 800 градусов.

08Х13

Европейским аналогом этого материала является AISI 409. Данная сталь широко применяется при производстве кухонной утвари и столовых приборов. Такая пищевая нержавейка чаще всего встречается в магазинах. Такую популярность материал получил благодаря высокой степени адгезии и способности адаптироваться к разным эксплуатационным условиям.

Данную посуду можно смело нагревать или хранить в ней продукты в морозильной камере.

20Х13-40Х13

Сталь этого типа относится к категории композитных материалов, поэтому она часто используется при изготовлении бытовых и промышленных моек, а также для производства посуды для гигиенической или тепловой обработки продуктов питания. Европейский аналог этой марки - AISI 420. Если на посуде стоит одна из этих маркировок, то ее смело можно покупать для использования в быту. Эта нержавейка не ржавеет, хорошо переносит резкую смену температуры, а также является довольно пластичным и износостойким материалом.

12Х13

В Европе этот материал выпускается с маркировкой AISI 410. Сталь этого типа чаще используется при производстве оборудования для виноделия, переработки пищевых продуктов и изготовления спирта. Кроме этого, данный материал отличается повышенной жаропрочностью в условиях слабоагрессивной среды.

08Х17

В Европе эта сталь выпускается под маркой Такая нержавейка является незаменимой, если пища в посуде подвергается термической этого типа отличается самой высокой прочностью. Однако этот материал быстро деформируется в условиях серной среды. При этом нержавейка не ржавеет и выдерживает механические нагрузки. Из этого материала рекомендуется покупать сковороды, так как 08Х17 характеризуется высоким коэффициентом теплопроводности.

Все прочие материалы используются в особых условиях, их стоимость намного выше. Однако далеко не всю нержавеющую сталь можно смело применять для приготовления и хранения пищи. Чтобы не вникать, чем отличается пищевая нержавейка от технической, намного проще прочитать несколько полезных рекомендаций. Они позволят быстро определить, подходит ли данный материал для продуктов питания. Это полезно знать каждому потребителю, волнующемуся о своем здоровье.

Как отличить пищевую нержавейку от технической?

Чтобы определить состав антикоррозийного сплава, а также возможность его использования в быту, можно выписать марки, которые были перечислены выше. Если такая маркировка стоит на посуде, то она подходит для приготовления и хранения пищи.

Но иногда бывает, что перед глазами материал неизвестной марки, а продавец настойчиво утверждает, что данный сплав - абсолютно экологически чистый и не может нанести вреда человеку. В этом случае достаточно поместить металл в 2-процентный уксусный раствор и дождаться реакции. Если оттенок материала изменился, он стал темным, то его лучше не использовать. Неизменность цвета говорит о том, что нержавейка действительно является пищевой. Ее можно использовать.

Существует еще один метод, который часто используют потребители, начитавшись информации о том, как определить пищевую нержавейку. Они используют для этого магнит. Но стоит понимать, что данный метод совершенно бездейственный, так как нержавеющая сталь бывает магнитящаяся и немагнитящаяся. Соответственно, использование магнита никак не поможет определить, можно ли применять материал для продуктов питания.

Чтобы выбрать лучший металл, стоит изучить информацию о товаре и попросить у продавца сопроводительные документы. Любая посуда должна производиться в соответствии с определенными нормами и требованиям. Если на изделии отсутствует маркировка, то от такого товара лучше отказаться. В противном случае можно приобрести некачественную и опасную для здоровья человека утварь.

Магнитные свойства высококачественных аустенитных нержавеющих сталей.

Метизы BEST-Крепёж из нержавеющих сталей АISI 304 и АISI 316 позволяют сформировать надёжное крепление, стойкое к образованию коррозии. На них возлагают повышенную ответственность в строительстве и промышленной индустрии, на пищевом и химическом производстве - везде, где ожидается воздействие различных агрессивных сред. В силу чего важно знать: из какой стали сделан крепёж. В быту сформировалось мнение о том, что коррозионностойкие сплавы немагнитны. Поэтому на строительных площадках состав сплава принято определять при помощи бытового магнита. Суть теста проста, если металлическое изделие его притягивает - значит: «..это крепёж не из нержавейки, а из обычный стали.. ».

На самом деле определение стали, опираясь на магнитные свойства изделия, непрофессионально и, зачастую вводит в заблуждение. Когда мы говорим о «магнитности» того или иного сплава, на самом деле рассматриваем вопрос: какова его магнитная проницаемость (или магнитная восприимчивость).

Хромоникелевые стали А2 и А4 по ГОСТ Р ИСО 3506-1 (согласно АISI они соответствуют сплавам 304 и 316) относят к аустенитным коррозионностойким сталям. Среди прочих они выделяются низким содержанием углерода на фоне повышенного содержания хрома и никеля. Сплавы марок A4 дополнительно легируют молибденом для повышения коррозионной стойкости в агрессивных средах:

Марка стали по ГОСТ Р ИСО 3506	Химический состав, %
		M n
A 2									≤ 4
									≤ 4

Хромоникелевые сплавы после закалки на аустенит обладают высокой пластичностью благодаря в первую очередь высокому содержанию никеля (8-14%) вкупе с малым содержанием углерода (не более 0,08%). Благодаря аустенитной структуре их магнитная проницаемость близка к значению немагнитных материлов: 1,002 и выше. Несмотря на это, стали марок А2 и А4 нельзя назвать немагнитными, т.к. их магнитная проницаемость выше μ r =1. Различные легирующие элементы заметно изменяют магнитные свойства получаемых сплавов. Так например, некоторые стали марки А2 обладают μ r =1,8.

Ко всему прочему термомеханические процессы производства существенно изменяют магнитную и фазовую структуру изделий из хромоникелевых сплавов. При холодных деформациях заготовок обязательных в ходе производственных процессов происходит увеличение магнитной проницаемости готовой продукции из-за структурной трансформации аустенита. Изменения магнитных свойств обусловлены образованием ферромагнитных фаз в структуре этих сталей. В результате чего проверка изделий из аустенитных сталей при помощи магнита или измерителя магнитной восприимчивости может дать неожиданный результат для сплава, который рассматривается как немагнитный. Метизы подвергнутые в ходе производства механическому воздействию, как например, волочение, гибка, нагартовка и т.д., могут вызывать притяжение к себе магнита, даже будучи выполненными из марок сталей А2 по ГОСТ Р ИСО 506.

Единственно достоверным показателем качества метизов из аустенитной сталей является определение её состава. Только крепёжные изделия из регламентированных сплавов обеспечат долговечность эксплуатации крепления даже под воздействием различных агрессивных сред.

Компания BEST-Крепёж специализируется на поставках крепёжных и анкерных элементов из коррозионностойких аустенитных сталей марок А2 и А4 по ГОСТ Р 3506-2009 с 2003 года. Отобранные нами за это время производители метизов зарекомендовали себя неизменным высоким качеством своей продукции, которая проходит обязательную сертификацию в Европе. Кроме того, каждую партию изделий BEST-Крепёж подвергают обязательному входному контролю на определение сплава при помощи спектрометра. Эти предупредительные меры дают нам полную уверенность в соответствии состава легирующих элементов стали требованиям ГОСТ. В особенно сложных вопросах или спорных случаях мы обращаемся за экспертизой к научным сотрудникам Московского института сталей и сплавов (НИТУ МИСиС). Тем не менее, Вы вправе сами подтвердить полученные результаты в любой другой независимой лаборатории.

Специалистами BEST-Крепёж накоплен большой опыт в области нержавеющих крепёжных и анкерных изделий промышленного и строительного направления. По необходимости мы подтверждаем состав легирующих элементов Протоколом анализа с указанием соответствующей марки стали. Кроме того, специалисты компании оказывают помощь в подборе и расчёте крепёжных изделий.

Обращайтесь в технический отдел BEST-Крепёж за консультацией на любой стадии проекта.

В зависимости от назначения, условий работы, агрессивности среды изделия подвергают: а) закалке (аустенизации); б) стабилизирующему отжигу; в) отжигу для снятия напряжений; г) ступенчатой обработке. Изделия закаливают для того, чтобы: а) предотвратить склонность к межкристаллитной коррозии (изделия работают при температуре до 350 °С); б) повысить стойкость против общей коррозии; в) устранить выявленную склонность к межкристаллитной коррозии; г) предотвратить склонность к ножевой коррозии (изделия сварные работают в растворах азотной кислоты); д) устранить остаточные напряжения (изделия простой конфигурации); е) повысить пластичность материала. Закалку изделий необходимо проводить по режиму: нагрев до 1050-1100 °С, детали с толщиной материала до 10 мм охлаждать на воздухе, свыше 10 мм - в воде. Сварные изделия сложной конфигурации во избежание поводок следует охлаждать на воздухе. Время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм - 30 мин, свыше 10 мм - 20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины. При закалке изделий, предназначенных для работы в азотной кислоте, температуру нагрева под закалку необходимо держать на верхнем пределе (выдержка при этом сварных изделий должна быть не менее 1 ч). Стабилизирующий отжиг применяется для: а) предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии (изделия работают при температуре свыше 350 °С); б) снятия внутренних напряжений; в) ликвидации обнаруженной склонности к межкристаллитной коррозии, если по каким-либо причинам закалка нецелесообразна. Стабилизирующий отжиг допустим для изделий и сварных соединений из сталей, у которых отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. Стабилизирующему отжигу для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии изделий, работающих при температуре более 350 °С, можно подвергать сталь, содержащую не более 0,08 % углерода. Стабилизирующий отжиг следует проводить по режиму: нагрев до 870-900 °С, выдержка 2-3 ч, охлаждение - на воздухе. При термической обработке крупногабаритных сварных изделий разрешается проводить местный стабилизирующий отжиг замыкающих швов по тому же режиму, при этом все свариваемые элементы должны быть подвергнуты стабилизирующему отжигу до сварки. При проведении местного стабилизирующего отжига необходимо обеспечить одновременно равномерные нагрев и охлаждение по всей длине сварного шва и прилегающих к нему зон основного металла на ширину, равную двум-трем ширинам шва, но не более 200 мм. Ручной способ нагрева недопустим. Для более полного снятия остаточных напряжений отжиг изделий из стабилизированных хромоникелевых сталей проводят по режиму: нагрев до 870-900 °С; выдержка 2-3 ч, охлаждение с печью до 300 °С (скорость охлаждения 50-100 °С/ч), далее на воздухе. Отжиг проводят для изделий и сварных соединений из стали, у которой отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8. Ступенчатая обработка проводится для: а) снятия остаточных напряжений и предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии; б) для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии сварных соединений сложной конфигурации с резкими переходами по толщине; в) изделия со склонностью к межкристаллитной коррозии, устранить которую другим способом (закалкой или стабилизирующим отжигом) нецелесообразно. Ступенчатую обработку необходимо проводить по режиму: нагрев до 1050-1100 °С; время выдержки при нагреве под закалку для изделий с толщиной стенки до 10 мм - 30 мин, свыше 10 мм - 20 мин + 1 мин на 1 мм максимальной толщины; охлаждение с максимально возможной скоростью до 870-900°С; выдержка при 870-900 °С в течение 2-3 ч; охлаждение с печью до 300 °С (скорость - 50-100 °С/ч), далее на воздухе. Для ускорения процесса ступенчатую обработку рекомендуется проводить в двухкамерных или в двух печах, нагретых до различной температуры. При переносе из одной печи в другую температура изделий не должна быть ниже 900 °С. Ступенчатую обработку разрешается проводить для изделий и сварных соединений из стали, у которой отношение титана к углероду более 5 или ниобия к углероду более 8.