Коррозионностойкие материалы

Коррозионностойкие материалы

Система обозначений

ферритные

мартенситные

аустенитные

Группа

материалов

 

Марка стали А1 А22) А31) А42) А51) С1 С4 С5 F1

(С3*)

 

Класс прочности

Винты, гайки типа 160

Низкие гайки

 

Установочные 12H 21Н

винты, болты

Шурупы для 20H 25Н 30Н 20Н 30Н 25Н 40Н 20Н 25Н

тонких листов

1) стабилизирована в отношении межкристаллитной коррозии добавками титана или, возможно, ниобия, тантала

2) пониженное содержание углерода (макс.0.03%) может быть дополнительно отмечено «L», напр., A4L-80

*) для шурупов для тонких листов подходит сталь С3

Мартенситные марки стали

Ограничивают коррозионностойкие стали, закалкой которых можно добиться отличной прочности. Магнитны.

С1: марки стали, напр., 1.4006 1.4

применяются для турбин, насосов, режущего инструмента

С3: марки стали, напр., 1.4057

ограниченная, но лучшая, чем у С1 коррозионная стойкость. Применяется для насосов, аппаратов и арматуры.

С4: марки стали, напр., (1.4104 используется наиболее часто)

Стали для обработки резанием, в остальном как С1.

Ферритные марки стали

Магнитные коррозионностойкие стали, незакалённые (закалка не должна проводиться, даже когда возможна).

F1: марки стали, напр.: 1.4016 1.4113

Стали этих марок могут заменять А2 и А3 и использоваться в среде с повышенным содержанием хлоридов.

Ферритно-аустенитные марки стали

«Дуплексные» стали, сочетающие преимущества А4 и F1.

FA: лучшие прочностные характеристики против А4.

Превосходная устойчивость в отношении питтинговой и щелевой коррозии.

Аустенитные марки стали

Хромоникелевые стали, которые являются коррозионно-стойкими благодаря самопроизвольно образующимся оксидам хрома. Практически немагнитны (вследствие холодной обработки могут приобретать лёгкую намагниченность). Стали А3 и А5 либо A2L и А4L (L=low carbon) рекомендуются, если существует опасность межкристаллитной коррозии.

Обычные марки стали

·  А2-70 / А4-80 для болтов и гаек

·  А1-50 для точёных штифтов, установочных винтов со шлицем, точёных деталей

А1: марки стали, напр., 1.4305 1.4300

Хромоникелевые стали для обработки резанием. Из-за высокого содержания серы более низкая коррозионная стойкость по сравнению с А2. Относительно свариваема.

А2: марки стали, напр.: 1.4301 1.4** (=A2L) 1.4311 (=A2L)

«нержавеющие» хромоникелевые стали, находящие наиболее широкое применение, например в кухонных устройствах, химической аппаратуре. Непригодна для кислот, хлорсодержащих сред (напр., плавательных бассейнов и морской воды). Хорошо свариваема.

А3: марки стали, напр.: 1.4541 1.4550

Стабилизированные стали со свойствами как А2.

А4: марки стали, напр.: 1.4401 1.4435**(=A4L) 1.4**(=A4L) 1.4429**(=A4L)

«кислотостойкие» легированные молибденом хромоникелевые стали с существенно улучшенной коррозионной стойкостью, напр., для целлюлозной промышленности (А4 была специально разработана для кипящей серной кислоты, отсюда и название «кислотостойкая»), пищевой промышленности, судостроения (использование на морских буровых платформах требует ок. 20% хрома-никеля и 4.5-6.5% молибдена). Хорошо подходит для хлорсодержащих сред. Хорошо свариваема.

А5: марки стали, напр.: 1.4571 1.4580

Стабилизированные стали со свойствами как А4.

Различные: напр., 1.49 1.4

CrNiMoN-стали с особой устойчивостью против индуцированного хлором коррозионного растрескивания под напряжением.

** = Стали с отличной устойчивостью против межкристаллитной коррозии.

Механические свойства по DIN-ISO 3506

Группа материалов	Марка стали	Класс прочности	Диапазон диаметров	Болты	Гайки	Болты и гайки
	Низкие гайки	Прочность на разрыв Rm1) H/мм2 мин.	Предел пропорциональности Rp 0.21) H/мм2 мин.	Отн. удлинение при разрыве AL2) мм мин.	Испытательное напряжение	Твёрдость
HV
Sp H/мм2	Низкие гайки	мин.	макс.
Аустенитные	А1 А2, А4, А3, А5	50 70 80 1004)	025 035 040	£ М39 £ М245) £ М245) £ М16	500 700 800 1000	210 450 600 750	0.6 d 0.4 d 0.3 d 0.23 d	500 700 800 1000	250
12 Н 21 Н		£ М24 £ М24						125 210	200 -
Мартенситные	С1	50 70 110	025 055		500 700 1100	250 410 820	0.2 d 0.2 d 0.2 d	500 700 1100	250 350 550	155 220 350	220 330 440
С3	80	040		800	640	0.2 d	800	400	240	340
С4	50 70	035		500 700	250 410	0.2 d 0.2 d	500 700	350	155 220	220 330
Ферритные	F13)	45 60	020 030		450 600	250 410	0.2 d 0.2 d	450 600	200 300	135 180	220 285
1) Все значения рассчитаны и отнесены к напряжённому сечению резьбы (см. приложение С). 2) Относительное удлинение при разрыве определяется в соответствии с методикой испытаний согласно разделу 6.4 на соответствующей длине болта, а не на обточенных образцах с измерительной длиной 5d (см. приложение D). 3) Для стали класса F1 наибольшим диаметром является М24. 4) Временно и вне стандарта: А4-100 может быть получен в промышленных объёмах по запросу. 5) Для диаметров свыше М24 значения прочности должны быть согласованы между заказчиком и производителем особо. Внимание: М22 и М24 по старому стандарту DIN имеют более низкие значения (примерно как класс 50).

0.2%- предел пропорциональности (Rp 0.2) и предел текучести (ReL) при повышенных температурах в % значений при комнатной температуре

Марка стали	+ 100°С	+ 200°С	+ 300°С	+ 400°С
А2, А4, А3, А5	851)	801)	751)	701)
С1	95	90	80	65
С3	90	85	80	60
1) Данные величины справедливы для крепёжных изделий классов прочности 70 и 80, для класса прочности 50 значения по DIN 17440.

Крепёжные изделия из сталей классов А1, F1 и С4 при повышенных температурах обычно не применяются.

Коэффициенты трения для опорных поверхностей головок или гаек и резьбы mges

		Гайка А2 или А4
Податливость соединения	сухая или слегка смазана	смазана МоS2с
Болт штампованный А2/А4 Резьба накатана без покрытия	отсутствует	0.20 (до 0.30)	0.10 (до 0.14)
очень высока	0.30 (до 0.50)	0.16 (до 0.20)

Усилие предварительной затяжки FV и момент затяжки Ма для болтов и гаек с опорной поверхностью по ISO 4762/4014, 4017 либо 4032/ DIN 912, 931, 933 либо 934

	mges = 0.10	mges = 0.20 (mg = 0.25, mk = 0.16)
Размер	Усилие предварительной затяжки FV, Н	Момент затяжки Ма, Нм	Усилие предварительной затяжки FV, Н	Момент затяжки Ма, Нм
	А2-50 А4-50	А2-70 А4-70	А2-80 А4-80	А2-50 А4-50	А2-70 А4-70	А2-80 А4-80	А2-50 А4-50	А2-70 А4-70	А2-80 А4-80	А2-50 А4-50	А2-70 А4-70	А2-80 А4-80
М4 М5 М6 М8 М10*	1400 2260 3200 5900 9400	3000 4800 6800 12500 20000	4000 6500 9100 16800 26700	0.8 1.6 2.7 6.6 13	1.7 3.4 5.8 14 28	2.3 4.5 7.8 19 36	1110 1790 2560 4720 7520	1700 2700 5500 10200 16800	3200 5100 7500 13500 21400	1.2 2.4 4.1 10 21	2.6 5.1 8.7 22 43	3.5 6.8 12 29 57
М12* М14* М16 М18 М20	13600 18700 25800 32200 41300	29200 40000 55200 69000 88600	38900 53400 73600 91800 118000	23 36 56 80 112	49 77 120 175 240	65 103 160 230 320	10900 15000 20500 26000 33200	23400 32100 44000 55600 71100	31200 42800 58600 74100 94800	35 55 86 124 173	75 119 189 265 373	99 157 249 351 491
М22** М24 М27 М30	51800 59700 78400 95500	109000 А) 128000 А)	- - - -	150 195 285 400	315А) 412 А) - -	- - - -	41500 48000 63100 76900	88000 А) 102000 А) - -	- - - -	238 297 443 605	495 А) 641 А) - -	- - - -
- -
М8´1 М10´1.25* М12´1.25* М12´1.5* М14´1.5*	6400 10000 15300 14400 20700	13800 21500 32800 31000 44300	18400 28700 43700 41300 45900	7.2 14 25 24 39	15 30 53 51 84	21 39 70 68 113	5150 8100 12300 11700 16600	11000 17300 26400 24910 35700	14700 23000 35300 33200 47600	11 22 38 37 61	24 46 82 78 130	31 60 108 104 173
М16´1.5 М18´1.5 М20´1.5 М22´1.5** М24´2	28000 37400 47300 58400 66600	60000 80000 100000 122000 А) 140000 А)	80200 107000 135000 - -	60 90 125165 210	126 190 265 351 А) 446 А)	170 255 350 - -	22700 30400 38300 47200 54000	48200 65200 82000 100000 А 115000 А	64300 86800 109100 - -	91 141 200 265 330	195 303 421 556 А) 709 А)	259 400 562 - -
М27´2 М30´2	86600 109000	- -	- -	300 430	- -	- -	70000 88600	- -	- -	486 681	- -	- -

* Изделия с шестигранной головкой с размером под ключ по ISO требуют примерно на 1.5% меньшего момента затяжки (усилие предварительной затяжки остаётся прежним).

** Изделия с шестигранной головкой с размером под ключ по ISO требуют примерно на 2% большего момента затяжки (усилие предварительной затяжки остаётся прежним).

А) Внимание: для М22 и М24 по старому стандарту DIN применять на 45% более низкие значения

Минимальный разрушающий крутящий момент (МВ мин) для болтов из сталей марок А1, А2, А3, А4, А5

Номинальный диаметр резьбы	Минимальный разрушающий крутящий момент, Нм
Класс прочности 50	Класс прочности 70	Класс прочности 80
М 1.6	0.15	0.2	0.24
М 2	0.3	0.4	0.48
М 2.5	0.6	0.9	0.96
М 3	1.1	1.6	1.8
М 4	2.7	3.8	4.3
М 5	5.5	7.8	8.8
М 6	9.3	13.0	15.0
М 8	23.0	32.0	37.0
М 10	46.0	65.0	74.0
М 12	80.0	110.0	130.0
М 16	210.0	290.0	330.0

Химический состав

Группа материала	Марка стали	Химический состав, массовое содержание в %1)
C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo7)	Ni	Cu	Примеч.
Аустенитная	А1	0.12	1	6.5	0.2	0.15-0.35	16-19	0.7	5-10	1.75-2.25	2)
А2	0.1	1	2	0.05	0.03	15-20	-	8-19	4	6)
А3	0.08	1	2	0.045	0.03	17-19	-	9-12	1	3) 4) 8)
А4	0.08	1	2	0.045	0.03	16-18.5	2-3	10-15	1	5) 12)
А5	0.08	1	2	0.045	0.03	16-18.5	2-3	10.5-14	1	3) 4) 5)
Мартенситная	С1	0.09-0.15	1	1	0.05	0.03	11.5-14	-	1	-	5)
С3	0.17-0.25	1	1	0.04	0.03	16-18	-	1.5-2.5	-
С4	0.08-0.15	1	1.5	0.06	0.15-0.35	12-14	0.6	1	-	2) 5)
Ферритная	F1	0.12	1	1	0.04	0.03	15-18	-	1	-	6)
Аустенитно-ферритная	FA14)	0.03	1.7	1.5	-	-	18-19	2-2.7	4.5-5	-	N=0.07
0.03	1	2	-	-	21-23	2.5-3	5-5.5	-	N=0.14
1) максимальные значения, если не заданы другие величины 2) сера может быть заменена селеном 3) для стабилизации должен содержаться титан ³ 5´С до максимум 0.8%, иначе 4) 4) для стабилизации должен содержаться ниобий и/или тантал ³ 10´С до максимум 1%, в противном случае 3) 5) содержание углерода должно быть выше, насколько это требуется для достижения заданных механических характеристик при увеличенных диаметрах, однако не более 0.12% для аустенитных сталей 6) молибден также допускается по выбору изготовителя 7) если требуется максимальное содержание молибдена, это должно быть оговорено 8) если содержание никеля ниже 8%, то марганца должно быть не менее 5% 9) если содержание хрома ниже 17%, то никеля должно быть не менее 12% 10) должно содержаться титана ³ 5´С максимум до 0.8% 11) должно содержаться ниобия и/или тантала ³ 10´С максимум до 1.0% 12) аустенитные стали с С максимум 0.03% должны содержать азот до максимум 0.22% 13) для Cu нижняя граница отсутствует, поскольку содержание Ni составляет более 8% 14) временно