RUSОбозначение по международным стандартам
|
Международный стандарт |
Американский ASTM A240 |
Европейский ЕN 10088-2 |
Российский ГОСТ 5632-72 |
|---|---|---|---|
| Обозначение марки | AISI 430 | 1.4016 | 08Х17 |
Применяемые стандарты и одобрения
AMS 5503
ASTM A 240
EN 10088-2
Классификация
коррозионная сталь общего применения
Применение
- камеры сгорания и печи
- мойки
- посудомоечные и стиральные машины
- вытяжки
- газовые плиты
- желоба и сливные трубы
- дымоходы
- утюги с отпаривателем
- столовые приборы
- декоративные компоненты
- оборудование, находящееся в контакте с азотной кислотой
- заводское оборудование по очистке нефти
- кровля (в экологически чистых районах)
- ресторанное оборудование
- автомобильная отделка и тюнинг
Основные характеристики
- одна из наиболее широко используемых "не упрочняемых" ферритных марок
- имеет хорошее сопротивление коррозии в мягко коррозийных окружающих средах
- имеет хорошее сопротивление окислению в высоких температурах
- в отожженном состоянии податлива, не укрепляется чрезмерно в течение холодной обработки и может быть легко формуема
- обладает хорошей способностью к вытяжке и полируемости
- имеет ограниченную свариваемость и не должна использоваться в сваренных конструкциях, подвергающихся нагрузкам
- имея ферритную структуру, проявляет хрупкость при низких температурах, и не может использоваться в криогенных конструкциях
Химический состав (% к массе)
| стандарт | марка | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM A240 | AISI 430 | ≤0.12 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.04 | ≤0.030 | 16.00 - 18.00 | ≤0.5 |
Механические свойства
| AISI 430 |
Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм² |
Предел текучести (σ0,2), Н/мм² |
Предел текучести (σ1,0), Н/мм² |
Относительное удлинение (σ), % | Твердость по Бринеллю (HB) | Твердость по Роквеллу (HRB) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| В соответствии с EN 10088-2 | ≥430 | ≥260 | - | ≥20 | - | - |
| В соответствии с ASTM A 240 | ≥450 | ≥205 | - | ≥22 | - | 88 |
Механические свойства при высоких температурах
Физические свойства
| Физические свойства | Условные обозначения | Единица измерения | Температура | Значение |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | d | - | 4°C | 7.7 |
| Температура плавления | °C | 1500 | ||
| Удельная теплоемкость | c | J/kg.K |
20°C 400°C 800°C |
460 600 800 |
| Тепловое расширение | k | W/m.K | 20°C | 26 |
| Средний коэффициент теплового расширения | α | 10-6.K-1 |
20-200°C 20-400°C 20-600°C 20-800°C |
10.5 11.5 11.7 12.5 |
| Электрическое удельное сопротивление | ρ | Ωmm2/m | 20°C | 0.60 |
| Магнитная проницаемость | μ |
в 0.80 kA/m DC или в/ч AC |
20°C μ μ разряж.возд. |
1.0 |
| Модуль упругости | E | MPa x 103 | 20°C | 205 |
Сопротивление коррозии
AISI 430 не чувствительна к коррозии под напряжением и растрескиванию при солидификации.
Имеет хорошую коррозийную устойчивость при эксплуатации:
- в домашних условиях, при регулярной очистке поверхности
- кухонной утвари
- при контакте с мылом и моющими средствами
- в щелочных растворах при температуре окружающей среды
- с некоторыми разбавленными органическими кислотами при температуре окружающей среды
- с другими нейтральными, щелочными и соляными растворами, кроме тех, которые содержат галиды (хлориды, фториды, бромиды, йодиды)
- с многочисленными органическими веществами
Температурный предел постоянной эксплуатации из-за окисления ограничен 800°C.
Степень защиты металла в кислотных средах
| Температура, °C | 20 | 80 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Концентрация, % к массе | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Серная кислота | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Азотная кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 2 |
| Фосфорная кислота | 0 | 0 | 2 | 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| Муравьиная кислота | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 0 |
0 - высокая степень защиты - Скорость коррозии менее чем 100 мкм/год
1 - частичная защита - Скорость коррозии от 100 до 1000 мкм/год
2 - нет защиты - Скорость коррозии более чем 1000 мкм/год
Атмосферные воздействия
Сравнение AISI 430 с другими металлами в различных окружающих средах
(Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем воздействии).
| Окружающая среда | Скорость коррозии (мкм/год) | ||
|---|---|---|---|
| AISI 430 | Алюминий-3S | Углеродистая сталь | |
| Сельская | 0.0025 | 0.028 | 4.3 |
| Морская | 0.0381 | 0.424 | 25.7 |
| Индустриальная Морская | 0.0406 | 0.546 | 37.1 |
Максимальные рекомендуемые температуры эксплуатации
(Температура образования окалины)
Непрерывное воздействие 750 °C
Прерывистые воздействия 850 °C
Примечание: эксплуатация в температурном диапазоне 350 - 525°C свыше 100 часов сделает сталь хрупкой при комнатной температуре.
Сварка
- Сталь трудно свариваемая
- Плохо подходит для сварки, так как при нагревании происходит рост зерен в микроструктуре металла, что ведет к хрупкому и не способному деформироваться соединению
- Однако удовлетворительные результаты могут быть получены после последующей обработки шва травильной пастой
- Не рекомендуется для тяжелых сварных конструкций из-за хрупкости соединений
- Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивированы
- Нет необходимости в термической обработке после сварки
- Если существует риск возникновения межкристаллитной коррозии, предпочтительнее использовать марку 430Ti (439)
Формовка
AISI 430 может холодно формоваться всеми стандартными процессами (изгиб, штамповка, волочение, ротационная вытяжка и т.д.). Глубокая вытяжка, требующая значительного растягивания, может быть облегчена начальной формовкой - для создания больших радиусов искривления.
О формовке с растяжением
В процессе формовки с растяжением заготовку подвергают «торможению» во время вытяжки. Стенки становятся более тонкими и во избежание разрывов для AISI 430 желательно предусмотреть свойства повышенного упрочнения при формовке.
Степень растяжения определяется эриксоновским испытанием на вытяжку (деформация производится до начала утончения стенок).
|
Число Эриксена (Характеристика обрабатываемости листового металла давлением) |
|
|---|---|
| AISI 430 | 8.7 мм |
| AISI 304 | 11.8 мм |
Тесты на Глубокую вытяжку
При чистой глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают «торможению», а материалу дают свободно течь в штампе. На практике это происходит редко. Например, при вытяжке хозяйственной посуды всегда присутствует также элемент формовки с растяжением.
Характеристики листового материала при глубокой вытяжке описываются предельным коэффициентом вытяжки - LDR (отношение наибольшего возможного диаметра образца до момента разрыва к диаметру пресса) и пределом фестонообразования (при формовочном тесте – относительный размер образующихся язычков).
Испытание на выдавливание по Эриксену
|
LDR* (При толщине образца 0.8 мм и диаметре пресса равном 20 мм) |
|
|---|---|
| AISI 430 | 2.05 |
| AISI 304 | 2.0 |
*Limiting drawing ratio - предельный коэффициент вытяжки
Оценка фестонообразования
|
Фестонообразование (Относительный размер образующихся язычков) |
|
|---|---|
| AISI 430 | 5-7% |
| AISI 304 | 3-5% |
Гибка
Хорошая 180° гибкость, с очень маленьким радиусом изгиба для толщин менее 0.8 мм (продольные и поперечные направления), для листов толщиной более 0.8 мм рекомендуется радиус не меньше половины толщины.
Приближенные пределы изгиба:
s < 3мм → мин r = 0
3мм < s < 6мм → мин r = ½ s, угол 180°
6мм < s < 12мм → мин r = ½ s, угол 90°
Рекомендуют следующие минимумы:
s < 0,8 мм → мин r = ½ s, 180°
0,8 < s < 6 мм → мин r = s, 180°
6 < s < 12мм → мин r = s, 90°
где s - толщина листа, r - радиус изгиба
Обработка
Отжиг
Отожженная AISI 430 является самой мягкой и податливой и может использоваться для холодной формовки. Диапазон температуры отжига 780-800°C сопровождается последующим охлаждением на воздухе.
Отпуск
Отпуск после сварки обычно не требуется, хотя 200-300°C - рекомендованный диапазон.
Обработка, отделка, полировка, шлифовка поверхности
Легко поддается полировке, щеточной обработке, шлифовке.
Травление (очистка поверхности)
- Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO3 + 2% HF)
- Паста для очистки от окалины в зоне сварки
Пассивация
- 20-25 % раствор HNO3 при 20°C
- Пассивирующие пасты для зоны сварки
Ковка
Начальная температура: 1100 - 1150°C
Конечная температура: ниже 750°C
Избегайте длительного воздействия температурой выше 1000°C, поскольку возможен чрезмерный рост зерна, который уменьшает податливость.
Следует обращать особое внимание на следующий факт: для нержавеющей стали требуется для однородного прогрева время, в 2 раза превышающее время для той же самой толщины углеродистой стали.