Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь: железоуглеродистый сплав, содержащий не менее примерно 10,5% хрома. Хром вступает в реакцию с кислородом, образуя на поверхности тонкий невидимый слой оксида хрома. Если этот слой поцарапан или повреждён, он самостоятельно восстанавливается, пока присутствует кислород, именно это придаёт нержавеющей стали устойчивость к коррозии и объясняет, почему один и тот же сплав может десятилетиями оставаться «нержавеющим» в одной среде и сильно подвергаться питтингу в другой, где этот слой не успевает восстанавливаться достаточно быстро.

Марки стали и почему их так много

Существует более 150 марок нержавеющей стали, из которых около пятнадцати широко используются в промышленности. Они делятся на несколько групп, которые ведут себя в эксплуатации совершенно по-разному:

• Аустенитные марки (304, 316 и их низкоуглеродистые варианты «L») это рабочая лошадка технологического оборудования: немагнитные, свариваемые, с хорошей общей коррозионной стойкостью. В 316/316L добавлен молибден, который заметно повышает стойкость к хлоридам, поэтому именно эта марка используется по умолчанию вблизи морского воздуха, при CIP-мойке с хлорсодержащими дезинфицирующими средствами, а также в условиях контакта с рассолом или морской средой.
• Дуплексные марки сочетают аустенитно-ферритную структуру, обеспечивая более высокую прочность и лучшую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением от хлоридов по сравнению со стандартными аустенитными марками, но при более высокой стоимости: их применяют там, где стали 316 уже недостаточно.
• Ферритные и мартенситные марки реже используются в аппаратах, но встречаются в крепёжных элементах, валах насосов и износостойких деталях, где твёрдость важнее технологичности.

Выбор марки для ёмкости или реактора зависит от продукта, который в ней будет находиться, режима мойки (хлорсодержащие дезинфицирующие средства особенно агрессивны), рабочей температуры, а также от наличия хлоридов в технологическом потоке или даже просто в окружающей атмосфере.

Отделка поверхности: не эстетика

Для технологического оборудования отделка поверхности: функциональная, а не эстетическая характеристика. Отделка 2B (после прокатки) подходит для многих негигиенических промышленных задач. Шлифованная (№ 4) или механически полированная поверхность снижает шероховатость настолько, что это становится важным для валидации мойки в пищевой и фармацевтической отраслях. Электрополировка идёт ещё дальше: удаляется тонкий поверхностный слой, в результате чего образуется более гладкая, богатая хромом поверхность, лучше сопротивляющаяся налипанию продукта и прикреплению бактерий, это стандартная практика для ёмкостей и трубопроводов фармацевтического класса. Отделка также должна выдерживать сварку: зоны термического влияния темнеют и теряют часть коррозионной стойкости, пока не пройдут травление и пассивацию, поэтому этот этап не может быть необязательным для ёмкости, которая будет содержать что-то более требовательное, чем вода.

За пределами технологического оборудования

Нержавеющая сталь используется далеко за пределами технологического оборудования (в аэрокосмической отрасли, столовых приборах, медицинских и хирургических инструментах, автомобильных деталях, бытовой технике и строительстве) и полностью подлежит переработке: примерно 60% производимой сегодня нержавеющей стали получено из переработанного лома и отслуживших изделий, что отчасти объясняет, почему её стоимость владения в долгосрочной перспективе выгодно смотрится на фоне более дешёвых материалов, требующих более ранней замены.

Для клиентов Makfen практические вопросы всегда одни и те же: какая марка стали, какая отделка поверхности и как будут обрабатываться сварные швы. Именно эти три решения определяют, как оборудование будет вести себя в эксплуатации в течение следующих двадцати лет.