Меню

Как определить жаропрочную сталь без прибора

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, ПРОВЕРИТЬ И ОТЛИЧИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ

Нержавеющая сталь является одним из самых востребованных видов сталей, получившей применение в различных сферах и отраслях. Изделия из нержавейки используются не только в промышленности, но и в медицине, пищевой промышленности и бытовых целях. Часто задаются вопросом, что лучше: латунь или нержавеющая сталь? Но об этом мы расскажем в другой статье.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Как же определить нержавеющую сталь? Свою актуальность нержавеющая сталь получила благодаря ряду положительных свойств:

  • Устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды;
  • Высокая износостойкость, благодаря которой, срок службы изделий составляет более десяти лет;
  • Термоустойчивость к резким перепадам температур;
  • Высокий уровень устойчивости к коррозии и прочим вариантам разрушения;
  • Экологическая безопасность;
  • Эстетически привлекательный внешний вид;
  • Простота в использовании и уходе.

Говоря о том, что представляет собой нержавеющая сталь и как определить нержавейку, можно сказать, что это результат удачного смешения стали и примесей, усиливающих свойства. Такие примеси являются основным компонентом, не допускающим образования ржавчины и преждевременного состаривания изделий. Чем больше примесей, тем длительнее срок службы стали в целом.

Основными добавочными компонентами являются:

ВИДЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Исходя из процентного состава основных добавок, принято отличать нержавеющую сталь следующих видов:

Аустенитные стали. Они содержат не менее 20% хрома и 4,5% никеля.

Дуплексные стали. В них содержание хрома достигает 25%, 1,5%никеля и незначительной примеси азота.

Ферритные стали. В их составе допускается до 29% хрома.

Мартенситные стали. В них содержание хрома незначительное, не более 13%, а никеля максимум 4%.

Многокомпонентные стали. Минимальное количество хрома и никеля и включают широкий спектр прочих примесей-усилителей.

Хром выступает основным компонентом, упрощающим холодную деформацию, увеличивающим срок службы изделий, придающим привлекательный внешний вид.

Несмотря на наличие достаточного количества нюансов, нередко возникают вопросы: как определить нержавеющую сталь, как отличить нержавейку от обычного металла и как проверить нержавейку на качественные составляющие. Для проведения отличительной проверки в бытовых условиях, когда не возможности проведения серьезной аппаратной экспертизы, используются подручные средства.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ: 13 СПОСОБОВ

Определение нержавеющей стали с помощью магнита

Нержавеющая сталь не допускает намагничивания в связи с действием токов Футко. Но данная методика не всегда дает верный результат, так как железные и мартенситные сплавы имеют магнитные свойства, и поэтому с помощью магнита возможно достоверно определить лишь аустенитно-железные сплавы, в которых содержится высокий процент никеля и хрома. Иначе говоря, определить нержавеющую сталь магнитом на 100% нельзя, однако узнать ее подвид — можно.

Солевой раствор

Суть метода определения нержавеющей стали солевым раствором заключается в выявлении восприимчивости к коррозии. Крепкий солевой раствор служит хорошим провокатором коррозийного разрушения. С этой целью, подлежащее проверке изделие на сутки погружается в солевой раствор. Нержавеющая сталь, обладая высокой степенью устойчивости к подобным агрессивным средам, останется не поврежденной коррозией.

Метод среза

При помощи подручных средств осуществляется надрез. Цвет среза поможет отличить нержавеющую сталь, от сходной по цветовой гамме латуни. В случае последней, срез будет иметь желтый оттенок. В то время, как нержавейка останется светло-серой.

Определение нержавейки медным купоросом

Наждачной бумагой производится зашкуривание верхнего слоя. После чего поверхность нержавеющей стали обрабатывается раствором медного купороса. В таком случае определения нержавеющей стали, как и в случае с приведенными выше способами, нержавейка не изменит своих внешностных характеристик.

Физический метод определения нержавейки

Как проверить нержавейку физическим способом?

Метод основан на знании закона об объеме вытесняемой жидкости. Помещенная в емкость с водой нержавеющая сталь вытеснит количество воды, объемом отличающееся от того, что способен вытеснить металл. Для этого необходимо знать массу изделия, массу вытесненной жидкости и иметь под рукой таблицу данных весовых различий.

Маркировка

Маркировка указывает на свойства, характерные для данного материала. На основании этих свойств, можно понять, как определить и отличить нержавеющую сталь от обычного металла.

Метод чистого листа

Нержавейка не оставляет следов от плотного соприкосновения, в то время, как алюминий даст заметные серые полосы.

Теплопроводимость

У алюминия, в отличие от нержавеющей стали, она значительно выше. В связи с этим вода в емкости из алюминия закипит гораздо быстрее.

Агрессивные среды.

При контакте с щелочными и кислотными средами, поверхность нержавеющей стали останется в неизмененном виде. На поверхности алюминия выступят пятна.

Читайте также:  Как проверить уровень бензина в баке, если не работает датчик: простые и эффективные способы

Реакция с азотной кислотой

Несколько капель кислоты, вступившие в реакцию с любой углеродистой сталью вызовут образование едких паров. Нержавейка в реакцию не вступит даже поврежденной поверхностью.

Световой отлив

Поверхность нержавеющей стали дает желтовато-синий отлив.

Смесь перекиси водорода и 20% сульфида

Такая смесь, нанесенная на срез, вызовет видимое глазу значительное потемнение, если во взаимодействие с реагентом вступил цветной металл.

Отверстие

Высверливание отверстия поможет отличить нержавейку от дюраля внешним видом стружки.

Определение нержавеющей стали с помощью искры

Чтобы провести такой тест на определение нержавейки, нужно начать процесс шлифовки материала болгаркой, а искры и вспышки уже, как сказано выше, дадут необходимую информацию.

Для проведения теста необходима угловая шлифовальная машинка (болгарка). Начните шлифовать поверхность стали и проследите за реакцией. Достаточно точно определить металл или нержавейку помогут цвет, длина и форма искр.

Отдельным пунктом стоит выделить различия пищевой нержавейки от технической. В связи с тем, что посуда из этого вида стали пользуется высоким спросом, подобные отличия являются достаточно актуальными. Поверхность пищевой нержавейки отличается высоким качеством обработки, придающей гладкость. Даже матовые поверхности визуально и на ощупь не имеют даже малейших дефектов и выступов.Как правило, в сталь такого назначения, примесей металлов добавляют количественно значительно больше. Это связанно с регулярным воздействием агрессивных сред. Перечисленные свойства и требования относятся и к изделиям медицинского назначения.

Кроме всего перечисленного, большую долю информации о стали, из которой произведено изделие, может дать маркировка.

ВИДЕО О СПОСОБАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ




МАРКИРОВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Существует пять видов основных маркировок:

  • 08Х18Н10. Посуда из такого материала допускается к использованию в пищевой промышленности. Однако, не допускается воздействия каустической соды.
  • 08Х13. Одна из самых популярных марок стали, наиболее часто используемая в изготовлении кухонной утвари. Такую посуду можно нагревать до практически любых температур, а так же хранить в условиях холодильных и морозильных камер.
  • 20Х13-40Х13. Данная сталь используется для изготовления моек и посуды. Она хорошо справляется с перепадами температур, пластична и устойчива к механическим повреждениям.
  • 12Х13. Изделия из стали с такой маркировкой используются в винодельческой промышленности и спиртовой.
  • 08Х17. Данная сталь отличается самой высокой жаропрочностью и хорошей теплопроводимостью. Высоким спросом пользуются сковороды, изготовленные из такой нержавеющей стали.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА НЕРЖАВЕЙКИ

Оценка качественных характеристик нержавеющей стали имеет зависимость от различных параметров, таких как количество добавок, способа соединения и т.д. После сварочных работ в местах швов нержавющая сталь теряет свою устойчивость к коррозии, что может привести к образованию ржавчины и затем к ее разрушению. Покрашенную нержавейку нужно будет чистить от ржавчины, заново проводить шлифовку, из-за чего сталь будет утрачивать свою стойкость к влаге. Чтобы заранее провести оценку нержавеющей стали, нужно прибегнуть к соляному раствору: в случае высокого качества материала на стали не останется никаких пятен.

КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА ЦЕНУ НЕРЖАВЕЙКИ

На стоимость нержавеющей стали влияют следующие факторы:

  • Разновидность стали (дуплексная, мартенситная, аустенитная, многокомпонентая и т.д..)
  • Маркировка (08Х18Н10, 20Х13-40Х13 и т.д.);
  • Структурный состав;
  • Качественные показатели;
  • Толщина листа;

ИТОГ: КАК ЖЕ ОПРЕДЕЛИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ

Таким образом, задача как определить и отличить нержавеющую сталь от любых других видов металлов и сталей представляется вполне возможной даже без использования серьезных промышленных экспертных мероприятий. Достаточно запомнить и применить хотя бы часть из вышеперечисленных способов, дающих вполне объективную информацию по отличительным признакам. В случае, если сомнения остаются, лучше обратиться к экспертным данным. Особенно, если речь идет об изделиях, медицинского, или пищевого направления. Кстати, многих людей также мучает вопрос: можно ли приварить нержавейку к черному металлу? В этой статье разложим все по полочкам.

Источник

Жаропрочные стали

Жаропрочные стали сегодня встречаются крайне часто, так как могут использоваться в условиях контакта с агрессивными средами. Типичные изделия, которые изготавливаются из жаропрочных современных сталей: камины и печи, а также котлы и дымоходы. Рассмотрим особенности подобного металла подробнее.

Основные характеристики

Жаропрочные стали и сплавы могут использоваться для изготовления изделий, которые могут эксплуатироваться при воздействии высоких температур. Обычные стали при воздействии агрессивной среды могут медленно деформироваться, так как воздействие повышенной температуры становится причиной повышения пластичности.

Для того чтобы определить характеристики жаропрочной стали проводятся специальные испытания, особенностями которых можно назвать нижеприведенные моменты:

  1. Жаропрочные стали размещают в печи, после чего нагревают до определенной температуры.
  2. На помещенный сплав оказывается растягивающая нагрузка.
Читайте также:  Чеснокодавилка из нержавеющей стали своими руками

Среди других особенностей отметим следующие моменты:

  1. Высокую жаростойкость. Даже при длительном воздействии высокой температуры основные эксплуатационные качества сплава остаются неизменными.
  2. Прочность к механическому воздействию. При этом металл может сохранять длительную прочность при температурах, которые в иных случаях становятся причиной перестроения кристаллической сетки и изменения основных качеств.
  3. Химический состав сплава также остается неизменным несмотря на воздействие агрессивной среды. Некоторые жаропрочные стали способны выдерживать воздействие агрессивной среды, представленной газами, кислотами и другими веществами.
  4. Низкий показатель прокаливаемости и свариваемости создает довольно много проблем при изготовлении деталей путем сварки.
  5. При добавлении хрома и некоторых других легирующих элементов материал становится коррозионностойким.

По тому, сколько жаропрочная сталь может выдерживать воздействие рабочей среды выделяют две категории:

  1. Стали жаропрочные длительного нагрева. Подобный материал может выдерживать длительное воздействие, но при этом температура зачастую не достигает критических значений. Примером можно назвать трубы, которые применяются для транспортировки различной среды
  2. Стали жаропрочные кратковременного нагрева применяются в случае стремительного скачка температуры, значение которой может составлять несколько тысяч градусов Цельсия.

Жаростойкая сталь не подвержены деформации и разрушению по причине необычного химического состава. Именно поэтому основная классификация проводится по концентрации определенных легированных элементов.

Виды жаропрочных сталей

Жаропрочная нержавеющая сталь классифицируется по состоянию внутренней структуры:

  1. Перлитные.
  2. Мартенситные.
  3. Аустенитные.
  4. Мартенситно-ферритные.

Кроме этого все жаропрочные стали марки разделяются на следующие категории:

Рассматривая мартенситные жаропрочные стали можно выделить следующе сплавы:

  1. Х5 применяется для производства трубы, которая будет эксплуатироваться для подачи среды, температура которой не будет превышать 650 градусов Цельсия.
  2. Х5М или Х6СМ могут использоваться для производстве деталей, эксплуатация которых проводится при температуре от 500 до 600 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что подобные марки жаропрочных сталей доступны для недлительной эксплуатации.
  3. 4Х9С2 и 3Х13Н7С2 предназначены для эксплуатации при температуре до 950 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что этот металл предназначен для производства клапанов двигателей внутреннего сгорания транспортных средств.
  4. 1Х8ВФп представляет собой также жаропрочную сталь, которая может удачно эксплуатироваться при температуре не выше 500 градусов Цельсия на протяжении десятков тысяч часов. Подходит этот спав для производстве элементов, используемых при изготовлении паровой турбины.

Очень часто в состав добавляется хром, за счет чего получается мартенситный сплав. Наиболее распространенными вариантами подобных металлов можно назвать Х6С и Х9С2, Х7СМ и Х10С2М. Среди особенностей их производства можно отметить нижеприведенные моменты:

  1. После процесса легирования проводится закалка при температуре около 1000 градусов Цельсия.
  2. Придать жаропрочность можно путем последующего отпуска металла при температуре 8100 градусов Цельсия. за счет этого создается твердая структура сорбита, которая может выдерживать длительный нагрев.

Для получения подобных составов требуется специальное оборудование, при помощи которого и проводится отпуск при сильном нагреве структуры.

Особенностями ферритных сплавов можно назвать нижеприведенные моменты:

  1. Прочность и жаропрочность достигаются за счет создания мелкозернистой структуры. Получается она после закалки, обжига и отпуска при определенных режимах.
  2. Как правило, в рассматриваемом составе есть от 20-30 процентов хрома. Основные эксплуатационные качества позволяют использовать металл при изготовлении теплообменников.

Примерами ферритных сплавов можно назвать марки Х28 и Х17, Х18СЮ и другие. Нагрев проводится до температуры 180 градусов Цельсия, при более высоких показателях поверхность станет более хрупкой по причине мелкозернистой структуры.

Мартенситно-ферритный состав применяется при производстве машиностроительных деталей. Особенности структуры позволяют проводить ее нагрев до температуры 600 градусов Цельсия без изменения основных эксплуатационных качеств.

Наибольшей востребованностью пользуются жаростойкие сплавы двух основных групп:

  1. Дисперсионно-твердеющие. Подобные составы больше всего подходят для изготовления деталей турбин или клапанов двигателя. Они подвержены длительному нагреву и частому охлаждению. Стоит учитывать, что падение и повышение температуры в большинстве случаев становится причиной перестроения структуры сплава, но дисперсионно-твердеющие могут выдерживать подобное воздействие на протяжении всего срока эксплуатации.
  2. Гомогенные. Применяются они для производства труб или арматуры, которые будут подвергаться большой нагрузке. Стоит учитывать, что трубы во время эксплуатации подвергаются не только воздействию со стороны рабочей среды, но и давлению, а также ударной нагрузке.

Есть жаропрочные стали, которые могут выдерживать воздействие огромных температур. Примером назовем следующие сплавы:

  1. Тантал является одним из самых жаропрочных сплавов, так как может выдерживать воздействие температуры 3000°С.
  2. Вольфрам не реагирует на воздействие окружающей температуры 3410°С.
  3. Ванадий применяется при воздействии окружающей среды 1900°С.
  4. Ниобий не реагирует на воздействие температуры 2415°С.
  5. Рений самый жаропрочный сплав, который не реагирует на воздействие среды 3180°С.
  6. Цирконий можно эксплуатировать при 1855°С.
  7. Гафний применяется в том случае, если на деталь будет оказываться воздействием температуры 2000°С.
  8. Молибден может эксплуатироваться при 2600°С.
Читайте также:  Сталь 65х13 или 40х13 что лучше

Столь высокая жаропрочность достигается путем добавления различных легирующих элементов. Окисление легирующих элементов приводит к защите структуры от воздействия окружающей среды.

Жаропрочные сплавы также классифицируются следующим образом:

  1. 30% рения с добавкой небольшого количества вольфрама.
  2. 10% вольфрама с добавлением незначительного количества тантала.
  3. 10% ниобия и 60% ванадия.
  4. 48% железа и 1% циркония, а также 5% молибдена и 15% ниобия.

Вышеприведенная информация определяет то, что высоко жаропрочная сталь может классифицироваться по следующим показателям:

  1. Температура окружающей среды, при которой сплав не изменяет свои эксплуатационные качества.
  2. Длительность нагрева.
  3. Устойчивость к воздействию химической среды или повышенной влажности.

Сегодня из жаропрочной нержавеющей стали изготавливаются самые различные детали, которые могут эксплуатироваться в опасной среде. Подобная жаропрочная сталь может выдерживать не только длительный нагрев, но и не реагирует на воздействие окружающей среды.

Применение жаропрочных сталей

Область применения рассматриваемого типа сплавов весьма большая. Жаропрочные стали и сплавы предназначены для применения при условии воздействия высокой температуры или агрессивной окружающей среды. Жаропрочные стали применяют для изготовления:

  1. Корпусных деталей, которые будут подвержены нагреву.
  2. Деталей конструкции двигателей внутреннего сгорания.
  3. Деталей и элементов, которые могут контактировать с различной агрессивной средой: жидкость, химикаты и так далее.

Изготовление деталей работающих при температурах более 400 градусов Цельсия не должно проводится с использованием обычного металла, так как из-за нагрева они потеряют свою прочность и жесткость.

Нагрев становится причиной изменения кристаллической решетки, за счет чего из состав выделяется углерод. Обезуглероживание становится причиной потери прочности и твердости поверхности. При изготовлении деталей паровых двигателей или современных двигателей внутреннего сгорания применение обычной стали приведет к ее расширению, за счет чего линейные размеры изменяться. Критическое изменение линейных размеров становится причиной, по которой конструкция перестает правильно работать.

Усложнение процесса производства рассматриваемого сплава становится причиной существенного повышения его стоимости. Однако в большинстве случаев снизить стоимость конструкций нельзя по причине того, что обычные стали будут быстро изнашиваться.

Деталь из жаропрочной стали

Примером применения жаропрочных сталей можно назвать нижеприведенную информацию:

  1. Турбины работают в сложных эксплуатационных условиях. Для ее изготовления часто используется легированный сплав на основе хрома ХН35ВТР. Подобный материал может выдерживать постоянную нагрузку и вибрацию, а также воздействие жара без изменения своих линейных размеров.
  2. При изготовлении газовых конструкций могут применять ХН35ВМТЮ. Сгорание газа приводит к нагреву рабочей среды до довольно высокой температуры.
  3. Компрессоры, которые работают с нагреваемой средой, имеют в качестве подвижного элемента конструкции диски и лопатки. Для повышения КПД подобной конструкции при их изготовлении используется листовой металл небольшой толщины, что существенно снижает устойчивость к воздействию рабочей среды. Именно поэтому при их изготовлении применяется легированный сплав ХН35ВТЮ.
  4. Роторы турбин также могут быть подвержены воздействию жара. При их изготовлении чаще всего применяют ХН35ВТ.

Важной особенностью рассматриваемых сплавов можно назвать сложность проведения сварочных работ. Жаропрочным сталям характерен процесс разрушения холодного шва. Для решения подобной проблемы применяется современная технология сваривания, которая имеет следующие особенности:

  1. Для устранения рассматриваемого недостатка проводится общий или локальный нагрев поверхности, что повышает ее пластичность. Данная процедура также проводится для минимизации разницы между температурой на периферии и в точке сварки, что позволяет существенно снизить показатель напряжения.
  2. После выполнения сварочных работ зачастую проводится отпуск готового изделия на протяжении нескольких часов и при температуре до 2000°С.

За счет отпуска проводится удаление основной части растворенного в структуре водорода, а остаточный аустенит преобразуется в мартенсит.

Сегодня насчитывается несколько десятков разновидностей жаропрочных сталей, все они обладают своими определенными особенностями. Кроме этого отметим, что довольно часто они обладают также коррозионной стойкостью, так как в состав добавляется большое количество хрома. Коррозионная стойкость ко всему прочему существенно повышает срок эксплуатации изделия. Однако сложности, возникающие при легировании и последующем термической обработке существенно повышают стоимость изделий. Кроме этого, жаропрочные сплавы могут иметь самое различное количество легирующих элементов, которые могут придавать материалу и другие особые эксплуатационные качества, к примеру, повышение электропроводности.

Источник

Adblock
detector