Виды нержавеющей стали AISI

Для унификации марок стали по химическому составу и механическим свойствам в мировой практике применяется система AISI. Знание классификации AISI позволяет точно подбирать материал под конкретные условия эксплуатации: от агрессивных сред до высоких температур.

AISI - что за сталь

AISI — это аббревиатура от American Iron and Steel Institute (Американский институт чугуна и стали). Данная система классификации присваивает каждой марке стали цифровой код (например, 201 или 304), который однозначно определяет её химический состав. Обозначения AISI стандартизированы для международного использования.

Важно понимать: AISI — это не марка стали, а классификатор. Одна и та же сталь по AISI может иметь аналоги в DIN (Германия), ГОСТ (Россия) и других стандартах.

Применение и характеристики aisi 201

Содержание никеля снижено до 0,5–1,5% с заменой на марганец (5,5–7,5%) и азот (0,15–0,25%).
Предел прочности на разрыв составляет 620–860 МПа, что на 20–30% выше, чем у стандартных аустенитных марок.
Магнитные свойства проявляются только после холодной деформации при степени обжатия более 30%.

Данная сталь используется для производства кухонных моек эконом-класса, конвейерных лент, внутренних компонентов стиральных машин, а также декоративных панелей в сухих помещениях и столовых приборов, не требующих длительного контакта с кислотами.

Преимущество: снижение стоимости материала до 30% по сравнению с никельсодержащими аналогами при сохранении общего уровня коррозионной стойкости в нейтральных средах.

Ограничение: низкая устойчивость к точечной коррозии в хлоридсодержащих средах (морская вода, растворы солей) и органических кислотах.

Ближайший аналог AISI 201 — 12Х17Г9АНД (неполный аналог по коррозионной стойкости).

Применение и характеристики aisi 304

Содержит 18–20% хрома и 8–10,5% никеля.
Предел текучести составляет не менее 205 МПа, относительное удлинение — 40–60%.
Немагнитен в отожжённом состоянии, выдерживает температуры от –196 до +425 °C.

Сталь широко применяется в пищевом оборудовании (ёмкости для молока и пива, трубопроводы, насосы), медицинских инструментах, архитектурных элементах интерьеров, ёмкостях для хранения продуктов брожения, а также в корпусах бытовой техники и посудомоечных машин.

Преимущество: универсальная коррозионная стойкость к большинству органических кислот, щелочей и атмосферных воздействий при температуре до 60 °C.

Ограничение: не защищён от питтинговой и щелевой коррозии в присутствии хлоридов с концентрацией более 50 ppm (морская вода, рассолы, хлорированные дезинфектанты).

Аналоги AISI 304 — 08Х18Н10 (базовый) или 12Х18Н10 (с повышенным углеродом).

Применение и характеристики aisi 321

Содержит 17–19% хрома и 9–12% никеля, стабилизирован титаном в соотношении Ti = 5×C% (обычно 0,3–0,7% титана).
Предел длительной прочности при 800 °C составляет не менее 50 МПа.
Предотвращает межкристаллитную коррозию в интервале температур 450–850 °C.

Сталь используется для изготовления сварных теплообменников, выхлопных коллекторов авиационных и транспортных двигателей, печной арматуры (муфелей, рольгангов), пароперегревателей и оборудования для производства азотной кислоты.

Преимущество: отсутствие необходимости в термической обработке после сварки для восстановления коррозионной стойкости, что снижает себестоимость изготовления сложных конструкций.

Ограничение: стоимость на 15–20% выше по сравнению с AISI 304 при отсутствии каких-либо преимуществ в диапазоне температур ниже 400 °C.

Аналоги AISI 321 — 08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т (содержание титана 0,3–0,7%).

Применение и характеристики aisi 409

Содержит 10,5–11,7% хрома, углерода не более 0,03%, стабилизирована титаном (0,15–0,5%).
Предел текучести составляет 210 МПа, относительное удлинение — 20–25%.
Магнитна, работоспособна до температуры +650 °C.

Основной областью применения являются автомобильные выхлопные системы, включая глушители и гофрированные трубы, а также контейнеры для транспортировки сухих абразивных материалов (цемент, песок), внутренние панели железнодорожных вагонов и дымоходы для газообразного топлива с низкоагрессивным конденсатом.

Преимущество: минимальная стоимость среди всех нержавеющих сталей (примерно в 1,5–2 раза дешевле AISI 304) при способности выдерживать циклические температурные нагрузки до 650 °C.

Ограничение: коррозионная стойкость недостаточна для контакта с жидкими средами и резко снижается при содержании хлоридов более 30 ppm.

Ближайший аналог AISI 409 — 08Х13 (неполный аналог по содержанию хрома).

Применение и характеристики aisi 420

Содержит 12–14% хрома и 0,15–0,40% углерода.
После закалки достигает твёрдости 50–55 HRC.
Предел прочности в закалённом состоянии составляет 700–850 МПа.
Магнитна во всех состояниях.

Сталь используется для производства хирургических инструментов (скальпели, ножницы, зажимы), кухонных ножей с длительным сохранением режущей кромки, пресс-форм для термопластов, клапанных пружин, а также валов и осей, работающих в условиях трения без ударных нагрузок.

Преимущество: сочетание высокой твёрдости и удовлетворительной коррозионной стойкости в атмосферных условиях и слабокислых средах без хлоридов, недостижимое для аустенитных сталей.

Ограничение: склонность к образованию коррозионных пятен и точечному ржавлению при длительном контакте с влагой (более 48 часов) или при эксплуатации в морской атмосфере.

Аналоги AISI 420 — 20Х13, 30Х13 или 40Х13 (в зависимости от содержания углерода).

Применение и характеристики aisi 430

Содержит 16–18% хрома, никель отсутствует.
Предел текучести составляет 240–280 МПа, относительное удлинение — 22–25%.
Магнитна, не поддаётся термическому упрочнению.
Обладает хорошей полируемостью до шероховатости Ra 0,05 мкм.

Сталь применяется для изготовления декоративных панелей бытовой техники (посудомоечные машины, холодильники, духовые шкафы), внутренних деталей кухонных плит, лифтовых кабин, моек и раковин эконом-класса, а также теплообменников в неагрессивных газовых средах с температурой не выше 400 °C.

Преимущество: достаточная для сухих помещений коррозионная стойкость к органическим кислотам (уксусная, лимонная) и атмосферным воздействиям.

Ограничение: неустойчива к щелочным средам с pH выше 9, хлоридам с концентрацией более 25 ppm и контактной коррозии в сварных соединениях без последующей обработки.

Аналоги AISI 430 — 12Х17 (полный аналог) или 08Х17Т (незначительные отличия по титану).