Плотность нержавеющей стали – отечественные марки и стандарт AISI. Плотность нержавеющей стали – отечественные марки и стандарт AISI Виды нержавеющих листов

Нержавеющая сталь представляет собой легированную сталь, устойчивую к коррозии в агрессивной среде и атмосфере. Данный тип стали делиться на три группы: коррозионностойкие, жаропрочные и жаростойкие. Эти группы специально разделены для решения определенных задач.

Так, коррозионностойкие стали применяются там, где необходима высокая стойкость материалов к коррозии, как в бытовых условиях, так и в промышленных работах. Жаростойкие стали применяются в ситуациях, когда необходима хорошая устойчивость материала к коррозии под воздействием высоких температур, например, на химических заводах. Жаропрочные стали — там, где необходима высокая прочность к механическому воздействию при высоких температурах.

При работе с нержавеющей сталью крайне важно знать показатель качества. Помочь определиться с этим параметром поможет такая характеристика, как удельный вес нержавеющей стали.

Рассчитываем массу трубы

• длину;
• диаметр;
• толщину;
• удельный вес.

С помощью таблиц можно подобрать необходимое соотношение длины и диаметра трубы. А рассчитать массу изделия можно, перемножив его объем на плотность. Соответственно, для расчета объема требуется перемножить значение, равное толщине стенок на площадь поверхности. При этом площадь определяется как произведение числа «пи», длины трубы и ее диаметра.

Например, если нужно определить, сколько весит стальная труба марки 12х18н10т, длина которой составляет 10м, диаметр 10 см, а толщина стенки 1 мм, порядок расчетов будет следующим:

• значение удельной плотности 7900 перемножается на диаметр: 7900*0,1=790;
• умножаем на длину и толщину стенки: 790*10*0,001=7,9;
• перемножаем на постоянное значение «пи»: 7,9*3,14=24,81 (кг).

Однако, данные расчеты могут быть не очень точными. Это определяется круглой поверхностью трубы.

Можно также воспользоваться другой формулой, она является более упрощенным вариантом и применяется для расчета погонного метра изделия.

Чтобы определить массу, нужно вычесть из значения, определяющего диаметр изделия, толщину стенки. Поле чего полученное значение умножается на толщину стенки и на значение 0,025. В общем виде формула имеет следующий вид:

1 п. м.= (Д-Т)*Т*0,025

Тогда погонный метр этой же трубы будет весить 2,475 кг. Несмотря на то, что разница в полученных числах является незначительной, следует приобретать немного больше материала, чем было рассчитано, с учетом расходов на обрезку и обработку.

Сварка стали 12Х18Н10Т

Стали 12Х18Н10Т и 12Х18Н9Т хорошо свариваются всеми видами ручной и автоматической сварки. Для обычной автоматической сварки под флюсами АН-26, АН-18 и аргонодуговой сварки используют проволоку Св-08Х19Н10Б, Св-04Х22Н10БТ, Св-05Х20Н9ФБС и Св-06Х21Н7БТ, а для ручной — электроды типа ЭА-1Ф2 марок ГЛ-2, ЦЛ-2Б2, ЭА-606/11 с проволокой Св-05Х19Н9ФЗС2, Св-08Х19Н9Ф2С2 и Св-05Х19Н9ФЗС2. Проволоку Св-08Х20Н9С2БТЮ рекомендуют для ручной автоматической сварки в защитном газе. Для ручной электродуговой сварки могут быть использованы также электроды ЦЛ-11 и ЦЛ-9 с материалом стержня электрода соответственно Св-07Х19Н10Б и Св-07Х25Н13. Оба типа электрода обеспечивают стойкость металла шва против межкристаллитной коррозии при контроле по методам AM и АМУ ГОСТ 6032-89 без провоцирующего нагрева. Сварные соединения, полученные с помощью электродов ЦЛ-11 и ЦЛ-9, имеют соответственно следующие механические свойства (не менее): σв = 550 и 600 Н/мм 2 , δ = 22 и 25 %, KCU = 80 и 70 Дж/см 2 . Применение указанных сварочных материалов обеспечивает высокую коррозионную стойкость к общей и межкристаллитной коррозии в 65%-ной азотной кислоте при 70-80 °С. Однако сварные соединения сталей 12Х18Н10Т и 12Х18Н9Т могут проявлять в этой среде склонность к ножевой коррозии.

Источник

Листовой материал

Следует также учитывать, что к нержавеющей стали относят большую группу марок этого металла. Наиболее распространенными являются марки: 12х18Н10Т, 08х18Н10, а также 12х18н12Т. Популярны и зарубежные аналоги, среди них Aisi 321, Aisi 304 и Aisi 430. Все эти марки характеризуются высокой степенью сопротивляемости коррозии, легкостью обработки, высокой прочностью.

Материал может быть тонколистовым или толстолистовым в зависимости от типа проката. Тонколистовыми являются изделия, имеющие толщину 0,5-5 мм. Для толстолистовых – это число равно 5-50 мм.

Самыми распространенными размерами листов являются 1000х2000 мм, 1250х2500 мм, 1500х3000 мм. Вес нержавеющей стали листовой рассчитать несколько проще, чем массу трубы.

Чтобы рассчитать вес листа нержавеющей стали, необходимо перемножить значение высоты, толщины и ширины. В общем виде необходимое количество материала можно рассчитать путем умножения массы одного листа на требуемое число листов.

Например, вес нержавеющей стали 12х18н10т для листа размером 0,5х1000х2000 мм будет составлять около 8 кг. А лист того же размера, но с толщиной в 1 мм будет весить уже 16 кг.

Для определения массы листов можно воспользоваться специальными теоретическими таблицами или калькулятором.

Перила и ограждения

Нержавеющая сталь благодаря своим свойствам и привлекательному внешнему виду весьма часто используется для создания лестничных перил и ограждений. Нередко изделия из этого металла применяются дизайнерами и архитекторами как элементы декора. Знать вес конструкций необходимо при транспортировке изделий, чтобы рассчитать предполагаемую нагрузку на основу перил. Зная вышеприведенные формулы, процесс подсчета значительно упрощается.

Например, средняя масса ограждений или лестничных перил будет составлять приблизительно 5-6 кг. Если предполагается наличие стеклянного полотна в конструкции ограждений, масса будет превышать 20 кг. Планируя транспортировку деталей, следует учитывать не только, сколько они будут весить, но и длину изделий. На фото можно увидеть примеры использования этого металла.

Нержавеющая сталь представляет собой легированную сталь, устойчивую к коррозии в агрессивной среде и атмосфере. Данный тип стали делиться на три группы: коррозионностойкие, жаропрочные и жаростойкие. Эти группы специально разделены для решения определенных задач.

Так, коррозионностойкие стали применяются там, где необходима высокая стойкость материалов к коррозии, как в бытовых условиях, так и в промышленных работах. Жаростойкие стали применяются в ситуациях, когда необходима хорошая устойчивость материала к коррозии под воздействием высоких температур, например, на химических заводах. Жаропрочные стали — там, где необходима высокая прочность к механическому воздействию при высоких температурах.

При работе с нержавеющей сталью крайне важно знать показатель качества. Помочь определиться с этим параметром поможет такая характеристика, как удельный вес нержавеющей стали.

Основные характеристики и свойства

При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:

1. Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
2. Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
3. Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
4. Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
5. Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
6. При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
7. Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
8. Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.

Свойства Ст 20

Механические свойства стали 20 определяют довольно широкое распространение этой марки в машиностроительной и других область промышленности. Как ранее было отмечено, технические характеристики могут улучшаться при проведении термической обработки или легировании. Перестроение структуры металла позволяет повысить твердость поверхностного слоя, при добавлении других химических веществ могут придаваться особые качества, к примеру, коррозионная стойкость.

Термическая обработка предусматривает изменение структуры за счет оказания воздействия определенной температуры. Критические точки выбираются в зависимости от особенностей химического состава. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:

Для оказания требуемого воздействия применяется специальное оборудование. Примером можно назвать доменные и индукционные печи. На протяжении длительного периода использовали именно доменные печи, но они уступают индукционным. Второй вариант исполнения подходит для установки в небольших мастерских. Критические точки учитываются при проведении рассматриваемой процедуры. Стоит учитывать, что они уже были выявлены для всех металлов, поэтому не нужно проводить исследования повторно. Заготовка разогревается до требуемой температуры, после чего происходит первичное перестроение структуры

Время выдержки также является важным показателем, который должен учитываться, как и скорость нагрева. Уделяется внимание и процессу охлаждения. Слишком большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как возникают проблемы с созданием требующейся среды

На протяжении длительного периода охлаждение проводилось в воде, но это приводило к появлению окалины. Обеспечить более высокое качество термической обработки возможно за счет применения масла в качестве охлаждающей среды. Однако, при охлаждении в масле следует учитывать высокую вероятность образования токсичного дыма и воспламенения поверхности от высокой температуры.

Цвета закалки стали

Во многих случаях после термической обработки образуются поверхностные дефекты. Именно поэтому процедура применяется для заготовок или изделий, которые созданы с учетом припуска. После закалки часто проводится отпуск, который позволяет снять внутренние напряжения и снизить вероятность повреждения изделия при падении или возникновении ударной нагрузки.

Расчеты удельного веса

Для того чтобы провести все необходимые расчеты, необходимо определиться с самым понятием этой характеристики. Итак, удельным весом называют соотношение веса к объему искомого материала или вещества. Расчеты проводятся по следующей формуле: y=p*g, где y — удельный вес, p — плотность, g — ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с. Измеряется результат в Ньютонах, поделенных на кубический метр (Н/м3). Для перевода в систему СИ, результат умножают на 0,102.

Плотностью называют значение массы необходимого материала или вещества, измеряемое в килограммах, которое помещается в кубическом метре. Является очень неоднозначной величиной, которая зависит от множества факторов. Например, температуры. Итак, плотность нержавеющей стали составляет 7950 кг/м3.

Лист нержавеющий

Нержавеющая (легированная) листовая сталь устойчива ко всем видам коррозии, благодаря чему её применение позволяет снизить вес металлоконструкций, продлить срок службы объектов и значительно сократить стоимость их эксплуатации и обслуживания.

Причем следует различать, что не все коррозионностойкие и жаропрочные марки сталей являются нержавеющими. К нержавеющим относятся сплавы, содержащие легирующие добавки от 10 до 50%: хром 12-26% , никель 8-21%, молибден 1-3% , титан 0,7-0,8% (процентное содержание зависит от вида нержавеющей стали: ферритная, мартенситная или аустенитная). К числу наиболее востребованных российских марок нержавеющих сталей, имеющих зарубежные аналоги, относятся стали серии 300: AISI 304 (08Х18Н10), AISI 316 (10Х17Н13М2), AISI 316T (10Х17Н13М2Т), AISI 321 (08-12Х18Н10Т).

Механические и технологические характеристики стали

Очень тяжело определить конкретные физические и механические свойства стали, поскольку число ее видов разнообразно ввиду различного состава и термической обработки, которые позволяют создавать материалы с широким разнообразием химических и механических характеристик. Такое разнообразие привело к тому, что производство этих материалов и их обработку начали выделять в отдельную отрасль металлургии — черную металлургию, отличающуюся от цветной металлургии. Однако общие свойства для стали привести можно, они представлены в списке ниже.

• Объемный вес стали, то есть масса 1 м³, составляет 7850 кг. Плотность стали г см3 составляет, таким образом, 7,85.
• В зависимости от температуры материал можно гнуть, вытягивать и плавить.
• Температура плавления зависит от типа сплава и процентного содержания добавок. Так, чистое железо плавится при температуре 1510 °C, в свою очередь, сталь имеет точку плавления, равную 1375 °C, которая увеличивается по мере увеличения процентного содержания углерода и других элементов в ней (исключение составляют эвтектики, плавящиеся при более низких температурах). Быстрорежущая сталь плавится при температуре 1650 °C.
• Кипит материал при температуре 3000 °C.
• Это стойкий к деформациям материал, твердость которого повышается при добавлении других элементов.
• Обладает относительной ковкостью (с помощью него можно получать тонкие нити путем волочения — проволоку), а также пластичностью (можно получать плоские металлические листы толщиной 0,12—0,50 мм — жесть, которая обычно покрывается оловом для предотвращения окисления).
• Перед использованием термического воздействия сплав проходит механическую обработку.
• Некоторые композиты обладают памятью формы и деформируются на величину, превосходящую предел текучести.
• Твердость стали варьируется между твердостью железа и твердостью структур, которые получаются с помощью термических и химических процессов. Среди них наиболее известной является закалка, применяемая к материалам с высоким содержанием углерода. Высокая поверхностная твердость стали позволяет ее использовать в качестве режущего инструмента. Для получения этой характеристики, которая сохраняется до высоких температур, в сталь добавляют хром, вольфрам, молибден и ванадий. Измеряют твердость металла по бринеллю, викерсу и роквеллу.
• Обладает хорошими литейными свойствами.
• Способность подвергаться коррозии является одним из основных недостатков стали, поскольку окисленное железо увеличивается в объеме и приводит к возникновению трещин на поверхности, что, в свою очередь, еще сильнее ускоряет процесс разрушения. Традиционно металл защищали от коррозии с помощью различных поверхностных обработок. Кроме того, некоторые составы стали устойчивы к окислению, например, нержавеющие материалы.
• Обладает высокой электропроводностью, которая не сильно изменяется в зависимости от состава сплава. В воздушных линиях электропередач чаще всего используют алюминиевые проводники, которые покрываются стальной рубашкой. Последняя обеспечивает необходимую механическую прочность проводам, а также способствует более дешевому их производству.
• Используется для производства искусственных постоянных магнитов, поскольку намагниченная сталь не теряет свою магнитную способность до определенной температуры. При этом структура стали феррит обладает магнитными свойствами, в то время как структура аустенит не является магнитной. Магниты на основе стали для стабилизации структуры феррита содержат, как правило, около 10% никеля и хрома.
• С увеличением температуры изделие из этого материала увеличивает свою длину. Поэтому если в той или иной конструкции существуют степени свободы, то тепловое расширение не является проблемой, если же таких степеней свободы не существует, то расширение стали приведет к появлению дополнительных напряжений, которые нужно учитывать. Коэффициент теплового расширения стали близок к таковому для бетона. Этот факт делает возможным их совместное использование в конструкциях различного типа, такой материал получил название железобетон.
• Это негорючий материал, однако его фундаментальные механические свойства быстро ухудшаются под воздействием открытого огня.

Виды нержавеющих листов

Листовой прокат из легированной стали подразделяется на горячекатаный и холоднокатаный. Оба вида проката классифицируются по:

• точности прокатки (А и Б);
• виду кромки: обрезная и необрезная (О, НО);
• группе плоскостности листов (ПО, ПВ, ПУ, ПН).

Горячекатаная нержавеющая сталь имеет широкий размерный диапазон и доступную стоимость, что объясняет масштабы востребованности в различных областях: машиностроении, строительстве, производстве оборудования для пищевой, химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической промышленности и др. По качеству обработки поверхности горячекатаная сталь производится:

• без дополнительной термической обработки (5д);
• светлого отжига/термически обработанной, травленой (М2б, М3б, М4б, М5б).

Холоднокатаный листовой прокат из нержавеющих марок выпускается небольшой толщины (максимальная толщина холоднокатаного листа — 5 мм, когда горячекатаного в десять раз больше — 50 мм). Благодаря дополнительной обработке холоднокатаная сталь отличается улучшенным качеством поверхности и дополнительной прочностью (в результате снижения деформационных напряжений). По типу обработки поверхности холоднокатаная сталь бывает:

• нагартованой (Н1);
• полунагартованой (ПН1);
• травленой или прошедшей обработку светлым отжигом (М2б, М3б, М4б, М5б).

Толщина листового проката из коррозионностойких и жаропрочных марок стали

Листовой прокат из нержавеющей стали бывает тонколистовым и толстолистовым.

Тонколистовой прокат

из легированных марок стали изготавливается в соответствии с техническими условиями по ГOCT 5582-75. Стандартный ряд толщин тонколистовой стали:

• горячекатаная от 1,5 до 3,9 мм с шагом 0,1; 0,2; 0,3 мм;
• холоднокатаная от 0,5 до 3,9 мм с шагом 0,05; 0,1; 0,2; 0,3 мм.

Толстолистовой нержавеющий прокат

изготавливается согласно техническим условиям по ГOCT — 7350-77. Стандартный ряд толщин толстолистовой легированной стали:

• горячекатаная от 4 до 50 мм с шагом 0,5; 1; 2; 3 мм;
• холоднокатаная от 4 до 5 мм с шагом 0,2 и 0,3 мм.

Химический состав

Расшифровка марки стали Ст3 указывает на основные компоненты в ее составе – железо (97%) и углерод (0,14-0,22%). От концентрации углерода зависит основное качество сплава – его твердость. В состав стали входят также небольшие количества:

• марганца – 0,4-0,65%;
• кремния – 0,15-0,17%;
• никеля и хрома – по 0,3%;
• мышьяка – 0,08%;
• меди – до 0,3%;
• серы – 0,05%;
• фосфора – 0,04%;
• азота – до 0,008%.

Особенностью сплава Ст3 является жесткое регламентирование содержания вредных примесей – серы и фосфора. Фосфор снижает пластичность металла при действии высоких температур, а сера при взаимодействии с железом образует сульфиды, вызывающие явление красноломкости. Следует отметить и повышенную концентрацию азота, на который приходится почти 0,1%. В соответствии с ГОСТом 380-2005 сплав маркируется с сопутствующими индексами, которые указывают на степень раскисления, например, Ст3Гсп:

• первые две буквы указывают на углеродистую сталь обыкновенного качества;
• цифра «3» означает порядковый номер марки по данному ГОСТу;
• знак «Г» свидетельствует о модификации с повышенным содержанием марганца;
• «сп», «кп», «пс» – степени раскисления.

Заменителями марки стали Ст3 могут выступать:

• С245, согласно ГОСТу 27772-88;
• С285;
• ВСт3Сп.

Зарубежные аналоги маркируются по другим правилам:

• A57036, K01804 – США;
• 40B, 722M24, HFS4 – Великобритания;
• 1.0038, DC03 – Германия;
• E24-2, E24-4 – Франция;
• SS330, SS400 – Япония;
• Fe360B, Fe360C – Италия;
• G235C – Китай;
• RSt360B – Австрия;
• Fe235D – Венгрия.

Номенклатура продукции включает:

• сортовой и фасонный прокат по ГОСТу 2591-2006;
• листы различной толщины и штамповки;
• трубы и арматуру, согласно ГОСТу 10705-80;
• ленты и полосы, которые выпускаются по ГОСТу 14918-80;
• проволоку разного сечения.

Размеры нержавеющих листов

Размерный ряд и допустимые предельные отклонения для листового нержавеющего проката устанавливаются в зависимости от толщины листа (толстолистовая или тонколистовая сталь) и способа производства (горячекатаная или холоднокатаная сталь).

Размерный ряд горячекатаной нержавеющей стали регламентируется ГOCT 19903 (для толщин, определенных ГOCT 7350-77 для толстолистовой и ГOCT 5582-75 для тонколистовой стали).

Размеры нержавеющих листов толстолистовой горячекатаной стали по ГOCT 19903

Размеры нержавеющих листов тонколистовой горячекатаной стали по ГОСТ 19903

Размерный ряд холоднокатаного нержавеющего листа также, как горячекатаного, зависит от стандартных толщин и способа производства: линейка толщин регламентируется ГOCT 5582-75 (для тонколистового проката) и ГOCT 7350-77 (для толстолистового), а стандартные размеры длины и ширины листа, в зависимости от толщины, устанавливаются ГOCT 19904. Причем, диапазон линейки размерного ряда холоднокатаного проката значительно уступает диапазону горячекатаного:

• для тонколистового проката ширина листа устанавливается в пределах от 500 до 1800 мм, длина от 1000 до 6000 мм;
• для толстолистового проката ширина листа от 1250 до 2350 мм, длина от 2000 до 4750 мм.

Вес листа из нержавеющих марок стали

Вес листа любого размера из нержавеющей стали определенной марки рассчитывается по формуле:

M = ρ×a×l×h, где:

• M — искомый вес, кг;
• ρ — удельный вес нержавеющей стали, г/см³, табличная величина;
• a — ширина листа в метрах (м);
• l — длина листа в метрах (м);
• h -толщина листа в миллиметрах (мм).

Например, лист толстолистовой горячекатаный из стали марки 08Х18Н10Т (ρ = 7,90 г/см³), шириной 1420 мм, длиной 6000 мм и толщиной 4 мм будет весить:

M = ρ×a×l×h = 7,90×1,42×6×4 = 269,232 кг

Справочные величины удельного веса для некоторых легированных марок стали

В нынешнее время продажа труб осуществляется не метражом, а тоннами. Но как же все-таки рассчитать нужное количество труб с необходимым диаметром? Об этом мы расскажем вам в этой статье, которую дочитав до конца, все сразу станет понятно.

Размеры труб указаны а ГОСТе

• Удельную плотность тех или иных марок стальных заготовок;
• Диаметры изделий;
• Толщину стенки;
• Погонные метры.

Удельная плотность: таблица соответствия веса

Для того, чтобы вам было все понятно приводим к примеру таблицу с популярными марками нержавеющих стальных изделий с характеристиками.

Совет: чтобы удельный вес был точным, обратитесь за помощью к специалистам, которые быстро решат за вас все вопросы.

Электросварные профильные трубы ГОСТ 11068-81

1. Подают жидкости, газы, отопление, для работ на стройке.
2. В нефтевом и газовом производстве, для насоса химических производств. Для таких согласно ГОСТу 10704 91.
3. В производствах, где необходима устойчивость к перепадам давлений и высоких температурных режимов. Применяют и оцинкованные овальные трубы с широкой плотностью и не большим диаметром.
4. В области геологических разведок на месте нефтяных скважин.
5. Строение вагонов, машин, в изготовлении оборудования для стройки и ремонта. Здесь широко применяют изделия с тонкими стенками и длиной не более .
6. Для машиностроения.

ГОСТ 11068 81- это не только выше перечисленные параметры и характеристики, чтобы вычислить плотность стали, и вес нержавеющей трубы найдите в книгах или на страницах интернет-сайтов полный список стандартных и нестандартных изделий.

Что касается длины, то они бывают немерными, но не выше чем в предоставленной таблице ГОСТов, допустимое отклонение 1,5 см. Если заказчик договаривается с производителями, предусматривается превышение длины изготовленной трубы по размерам больше, чем указано.

Конец каждого изделия обрезается согласно прямому углу и зачищается от сколов, могут присутствовать маленькие фаски. При договоренности потребителя с заказчиком наносятся на концы труб специальные фаски, позволяющие произвести сварку нескольких изделий между собой.

Каждая труба горячего деформирования изготавливается согласно ГОСТам и стандартам, соблюдаются все требования, которые прописаны в техническом регламенте, и утверждены установленным порядком. Для производственных целей берет только те марки сталей, которые указаны в таблице, не используют металлы с химическими добавками.

Наружная и внешняя поверхность бесшовного горячедеформированного изделия проходит испытание температурой, выдерживает больше 350 С, и только после этого отправляется на продажу. Если на поверхности заметна плена, закат, трещина или рваное место с дефектами, она идет на повторную переработку с устранением всех повреждений. Диаметры и толщина стенок труб должна соответствовать ГОСТ 11068 81.