Понимание твердости нержавеющей стали: всестороннее руководство по классам стали и их свойствам

Этот сплав железа, углерода и хрома, известный как нержавеющая сталь, имеет множество применений. Он может выдерживать суровые условия благодаря хромовому барьеру, который защищает его от ржавчины и коррозии. В отличие от углеродистой стали, нержавеющая сталь более гибкая, прочная, гигиеничная и не окисляется и не пачкается легко. По этим причинам она широко используется в строительстве и производстве кухонной утвари. Специально спроектированные мосты могут быть заметно прочнее нержавеющей стали, но последняя может быть более экономически выгодной во многих отраслях, поскольку она дешевле, чем большинство специализированных сплавов, предназначенных для конкретных промышленных целей.

Основные свойства нержавеющей стали

Защитный барьер из оксида хрома придает стали уникальные характеристики; прежде всего, это непревзойденная прочность против ржавчины. Долговечность - еще одно ключевое свойство; износ со временем не ухудшает прочность нержавеющей стали, даже в экстремальных условиях. От кухонной стали до медицинского оборудования, гигиена пищевых продуктов также является критическим вопросом, и с гладкой поверхностью из нержавеющей стали устойчивость к росту бактерий означает, что нержавеющая сталь является лучшей в своем классе. Наконец, эстетика является не менее заметным преимуществом; гладкий, блестящий металл создает современный вид нержавеющей стали. Хотя первоначальная стоимость выше, чем у некоторых других материалов, нержавеющая сталь предлагает экономию на долгосрочном обслуживании.

Нержавеющая сталь против углеродистой стали: чем они отличаются?

Их состав, свойства и области применения отличают нержавеющую сталь от углеродистой стали. Благодаря своей устойчивости к коррозии нержавеющая сталь содержит минимум 10,5% хрома, что также придает ей полированный вид. С другой стороны, углеродистая сталь из-за отсутствия хрома подвержена ржавчине, защитным покрытиям, имеет более высокое содержание углерода, которое обычно составляет до 2%.

Основные различия:

1. Коррозионная стойкость:

Нержавеющая сталь: использует хром в качестве защитного оксидного слоя и предотвращает коррозию и ржавление, что делает ее идеальной для использования в экстремальных или влажных условиях.

Углеродистая сталь: в отличие от своего аналога, углеродистая сталь требует красок, покрытий и другого обслуживания для предотвращения ржавчины. Она более подвержена ржавчине, особенно во влажных условиях.

2. Прочность и долговечность:

Нержавеющая сталь: из-за более низкого содержания углерода она мягче, чем углеродистая сталь. В противном случае превосходит по устойчивости к деформации под напряжением.

Углеродистая сталь: прочность, твердость из-за высокого содержания углерода, но становится более хрупкой при высоком давлении или ударах.

3. Термостойкость:

Нержавеющая сталь: некоторые марки сохраняют прочность при повышенных температурах (~1400°F или 760°C). Нержавеющая сталь подходит для использования в теплообменниках, посуде и печах.

Углеродистая сталь: относительно более устойчива к окислению, чем нержавеющая сталь, но хорошо работает при высоких температурах. Обычно используется при сварке и резке.

4. Затраты:

Нержавеющая сталь: легирующие элементы и легирование делают нержавеющую сталь, как правило, более дорогой, особенно из-за коррозионно-стойких свойств.

Углеродистая сталь: более экономичная, поэтому эта сталь предпочтительна для конструкций и производства, имеющих бюджетные ограничения.

5. Применение

Нержавеющая сталь: по гигиеническим причинам, наряду с гладким внешним видом нержавеющей стали, этот сплав широко используется в пищевой промышленности, медицинском оборудовании, кухонных приборах и даже в архитектурной промышленности.

Углеродистая сталь: в основном они используются в строительстве в конструктивно сложных частях высокой прочности с автомобилями и механизмами.

Техническое сравнение:

При выборе между нержавеющей и углеродистой сталью решение должно основываться на условиях окружающей среды, требуемой долговечности, внешнем виде и экономической эффективности. Каждый материал превосходит в определенных областях, что делает лучший выбор зависящим от применения.

Роль хрома и никеля в нержавеющей стали

Логика «сталь-без-ржавчины» обязана хромом, поскольку он защищает от коррозии из-за износа, вызванного, наряду с выполнением роли формирования щитов. В то время как никель делает камень еще более беззаботным и защищает камень, когда его температура находится в высокой точке, бросая вызов изменению его формы. Альянс этих сил заставил штампованную сталь приобрести множество стальных характеристик, чтобы выдерживать суровые воздействия со всех сторон.