Характеристики крепежа из нержавеющих сталей

Характеристики крепежа из нержавеющих сталей

Нержавеющие стали А2, А4: структура, механические свойства, химический состав. Крепеж из стали А2, А4 (нержавеющие болты, винты, гайки, шайбы, шпильки и т. д.): механические свойства, значения моментов затяжки и усилий предварительной затяжки.

Характеристики нержавеющих сталей

Аустенитные стали содержат 15-26% хрома и 5-25% никеля, которые увеличивают сопротивление коррозии и практически не магнитны.

 

Именно аустенитные хромникелевые стали обнаруживают особенно хорошие сочетание обрабатываемости, механических свойств и коррозионной стойкости. Эта группа сталей наиболее широко используется в промышленности и в производстве элементов крепежа: нержавеющих болтов, нержавеющих гаек, нержавеющих шпилек, нержавеющих винтов, а также нержавеющих шайб.

 

Стали аустенитной группы обозначаются начальной буквой «A» с дополнительным номером, который указывает на химический состав и применяемость в пределах этой группы:

Аустенитная структура

Группа стали	Номер материала	Краткое обозначение	Номер по AISI
А1	1.4305	X 10 CrNiS 18-9	AISI 303
А2	1.4301 / 1.4303	X 5 CrNi 18-10 / X 4 CrNi 18-12	AISI 304 / AISI 305
А3	1.4541	X 6 CrNiTi 18-10	AISI 321
А4	1.4401 / 1.4404	X 5 CrNiMo 18-10 / X 2 CrNiMo 18-10	AISI 316 / AISI 316 L
А5	1.4571	X 6 CrNiMoTi 17-12-2	AISI 316 TI

Сталь A2 (AISI 304 = 1.4301 = 08Х18Н10) — нетоксичная, немагнитная, не закаливаемая, устойчивая к коррозии сталь. Легко поддается сварке и не становится при этом хрупкой. Может проявлять магнитные свойства в результате механической обработки (шайбы и некоторые виды шурупов). Это наиболее распространенная группа нержавеющих сталей. Ближайшие аналоги — 08Х18Н10 ГОСТ 5632, AISI 304 и AISI 304L (с пониженным содержанием углерода).

Крепеж и изделия из стали A2 подходят для использования в общестроительных работах (например, при монтаже вентилируемых фасадов, витражных конструкций из алюминия), при изготовлении ограждений, насосной техники, приборостроения из нерж. стали для нефтегазодобывающей, пищевой, химической промышленности, в судостроении. Сохраняет прочностные свойства при нагреве до 425°C, а при низких температурах до -200°C.

Сталь A4 (AISI 316 = 1.4401 = 10Х17Н13М2) — отличается от стали А2 добавлением 2-3% молибдена. Это значительно увеличивает ее способность сопротивляться коррозии и воздействию кислот. Сталь А4 имеет более высокие антимагнитные характеристики и считаеться абсолютно не магнитной. Ближайшие аналоги — 10Х17Н13М12 ГОСТ 5632, AISI 316 и AISI 316L (с низким содержанием углерода).

Крепеж и такелажные изделия из стали A4 рекомендуются для использования в судостроении. Крепеж и изделия из стали A4 подходят для использования в кислотах и средах содержащих хлор (например, в бассейнах и соленой воде). Может использоваться при температурах от -60 до 450°С.

 

Классы прочности

Все аустенитные стали (от «А1» до «А5») подразделяются на три класса прочности независимо от марки. Наименьшую прочность имеют стали в отожженном состоянии (класс прочности 50).

Поскольку аустенитные стали не упрочняются закалкой, наибольшую прочность они имеют в холоднодеформированном состоянии (классы прочности 70 и 80). Наиболее широко используется крепеж из сталей А2-70 и А4-80.

Основные механические свойства аустенитных сталей:

Тип по DIN		A2		A4
Тип по ASTM (AISI)		304	304L	316	316L
Удельный вес (гр/см)		7.95	7.95	7.95	7.95
Механические свойства при комнатной температуре (20°С)
Твердость по Бринеллю — НВ	В отожжённом состоянии	130-150	125-145	130-185	120-170
Твердость по Роквеллу — HRB/HRC		70-88	70-85	70-85	70-85
Предел прочности при растяжении, H/мм2		500-700	500-680	540-690	520-670
Предел прочности при растяжении, H/м м²		195-340	175-300	205-410	195-370
Относительное удлинение		65-50	65-50	60-40	60-40
Ударная вязкость	KCUL (Дж/см2)	160	160	160	160
	KVL (Дж/см2)	180	180	180	180
Механические свойства при нагревании
Предел текучести при растяжении, H/м м²	при 300°C	125	115	140	138
	при 400°C	97	98	125	115
	при 500°C	93	88	105	95

Нержавеющие стали в производстве крепежа

Основные механические свойства болтов из сталей А2 и А4 различных классов прочности:

Группа стали	Марка стали	Класс прочности стали	Диапазон диаметров, мм	Механические свойства болтов
				предел прочности на разрыв Q min, H/мм2	предел текучести при растяжении Q min, H/мм2	удлинение пр иразрыве min, мм
аустинитная	A2, A4	50	≤ M39	500	210	0.6 d
		70	≤ M24	700	450	0.4 d
		80	≤ M24	800	600	0.3 d

* обращаем Ваше внимание,что интернет магазин «ЛЕДНИК» (ТОВ «МИРИАДЫ») имеет возможность поставить такелаж и крепеж из аустенитных хромоникелевых и коррозионно-стойких жаропрочных марок сталей (08Х18Н10, 10Х17Н13М2, 20Х13, 30ХМА, 15Х5М, 20ХН3А, 14Х17Н2, 25Х2М1Ф, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10, 12Х18Н10Т, 06ХН28МДТ и др.) с номинальными диаметроми резьбы от М12 до М160, нержавеющий крепеж из сталей А2-70 и А4-80 поставляется производства Польша и Германия.

Ориентировочные значения моментов затяжки и усилий предварительной затяжки для винтов из нержавеющих и кислотостойких сталей — А2 / А4:

Резьба	Класс прочности 70		Класс прочности 80
	Усилие предварительной затяжки, Н	Момент затяжки, Нм	Усилие предварительной затяжки, Н	Момент затяжки, Нм
M 5	3.000	3,5	4.750	4,7
M 6	6.200	6	6.700	8
M 8	12.200	16	13.700	22
M 10	16.300	32	22.000	43
M 12	24.200	56	32.000	75
M 16	45.000	135	60.000	180
M 20	71.000	455	140.000	605
M 30	191.000	1.050	255.000	1.400
Материалы: A2/A4 Коэффициент трения: 0,12 предел текучести при растяжении Rp: 0,2 — A2 / A4 — 70 = 450 H/мм 80 = 600 Н/мм Значения: MA — Таблица х 0,9 = МA — макс.

 

Химический состав нержавеющей стали:

Класс стали	Группа	Химический состав (мас.%) 1) Выжержка из DIN EN ISO 3506
		C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni	Cu	Примечание
Аустенитная	A1	0,12	1	6,5	0,200	0,15 bis 0,35	16 bis 19	0,7	5 bis 10	1,75 bis 2,25	2), 3), 4)
	A2	0,10	1	2	0,050	0,03	15 bis 20	5)	8 до 19	4	6), 7), 8)
	A3	0,08	1	2	0,045	0,03	17 bis 19	5)	9 до 12	1	6), 8)
	A4	0,08	1	2	0,045	0,03	16 bis 18,5	2 bis 3	10,5 до 14	1	10), 8)
	A5	0,08	1	2	0,045	0,03	16 bis 18,5	2 bis 3	10,5 до 14	1	8), 10)

 

1) Максимальные значения, если не были указаны другие значения.
2) Серу можно заменять селеном.
3) Если массовая доля никеля ниже 8%, то массовая доля марганца должна составлять минимум 5%.
4) Для массовой доли меди нет минимального предела, если массовая доля никеля составляет больше 8%.
5) Молибден допускается по усмотрению изготовителя. Если для, определенных случаев, применения необходимо ограничение содержания молибдена, это должно быть указано клиентом.
6) Молибден также допускается по усмотрению изготовителя.
7) Если массовая доля хрома ниже 17%, то массовая доля никеля должна составлять минимум 12%.
8) В аустенитной стали с массовой долей углерода максимум 0.03% азот должен составлять максимум 0.22%
9) Для стабилизации должен содержаться титан ≤ 5xC максимум до 0.8% и быть обозначен в соответсвиии с этой таблицей или ниобий и/или тантал ≤ 10xC до максимум 1% и быть обозначен в соответствии с этой таблицей.

Аустенитные хромоникелевые стали обнаруживают особенно хорошее сочетание обрабатываемости, механических свойств и коррозионной стойкости. Поэтому они рекомендованы для множества применений и являются самой значительной группой нержавеющих сталей. Важнейшим свойством этой группы сталей является высокая коррозионная стойкость, повышающаяся с ростом содержания легирующих, особенно хрома и молибдена.

Виды стали 300-й серии

Хромникелевая нержавейка этой группы по своему химическому составу бывает аустенитная, аустенитно-ферритная и аустенитно-мартенситная, в зависимости от процентного содержания углерода, никеля, хрома и титана. Это самая универсальная нержавейка, свойства которой обеспечивают ей неизменно высокий спрос на рынке.

AISI 304 (08Х18Н10)

Востребованная во всех отраслях промышленности, эта нержавейка, однако, снискала славу «пищевой». Ее химический состав и свойства делают ее наиболее подходящей для применения в пищепроме. Она легко поддается сварке, показывает высокие характеристики коррозийной стойкости в агрессивных средах. Ее также часто выбирают для химической, фармацевтической, нефтяной и текстильной промышленности.

AISI 316 (10Х17Н13М2)

Нержавейка 316 получается, если добавить в 304-ю нержавейку молибден, что еще больше повышает коррозионную устойчивость и способность к сохранению свойств в агрессивных кислотных средах, а также при высоких температурах. Эта нержавеющая сталь дороже, чем 304, она используется в химической, нефтегазовой и судостроительной промышленности.

AISI 316T (10Х17Н13М2Т)

Эта марка стали нержавейки содержит небольшое количество титана, повышающего прочность материала, делающего его устойчивым к высоким температурам, а также к ионам хлора. Используется в сварных конструкциях, для изготовления лопастей газовых турбин, в пищевой и химической промышленности. Доступная цена и высокие технические характеристики делают эту нержавеющую сталь очень популярной.

AISI 321 (12-08Х18Н10Т)

Нержавеющая сталь, характеристики которой обусловлены повышенным содержанием титана. Легко поддается сварочной обработке, устойчива к температуре до 800 ^o С. Широко востребована для изготовления бесшовных труб, а также трубопроводных фитингов — фланцев, тройников, отводов и переходов.

Виды стали 400-й серии

Эта серия имеет более узкий диапазон, чем 300-я. К ней относится нержавейка с высоким содержанием хрома, – других легирующих элементов в ней почти не содержится, что положительно сказывается на ее стоимости. Низкое содержание углерода делает эти нержавейки пластичными и хорошо свариваемыми.

AISI 430 (12Х17)

Это нержавейка с высоким процентом хрома и низким – углерода. Такое соотношение способствует высокой прочности и одновременно пластичности. AISI 430 хорошо гнется, сваривается, штампуется. Сохраняет свои свойства в коррозионно опасных и серосодержащих средах, устойчива к резким перепадам температуры. Используется в нефтегазовой промышленности, а также в качестве декоративного материала для отделки зданий и помещений.

Виды стали 200-й серии

Пока можно говорить только об одной марке стали в этой серии, но она успешно догоняет своих конкуренток в сериях 300 и 400.

AISI 201 (12Х15Г9НД)

Сталь нержавеющая марки AISI 201 значительно дешевле аналогичной по свойствам нержавейки других серий. В ней дорогой никель частично заменен марганцем и азотом. Выгодно сбалансированный химический состав делает характеристики нержавейки AISI 201 не уступающими AISI 304 и AISI 321. Она нашла свое применение в медицинской и пищевой промышленности. Используется также при изготовлении круглых и профильных труб, которые требуются для создания перил, поручней и ограждений.

Получив необходимую информацию вы можете подобрать необходимые Вам метизы и крепёж из нержавеющих сталей в нашем магазине: http://lednik.com.ua/shop