Всё, что вам нужно знать о ферритной нержавеющей стали

Ферритная нержавеющая сталь, как второй по распространенности тип нержавеющей стали в семействе нержавеющих сталей, благодаря своим характеристикам и преимуществам стала часто используемым материалом во многих отраслях промышленности. В этом блоге вы найдете подробное описание ферритной нержавеющей стали с точки зрения ее характеристик, областей применения и преимуществ, что поможет вам в разработке и изготовлении металлических изделий на заказ.

Что такое ферритная нержавеющая сталь?

Определение

Ферритная нержавеющая сталь — это тип нержавеющей стали на основе железа, характеризующийся содержанием хрома (обычно 10,51Т3Т-301Т3Т) и низким или нулевым содержанием никеля.

Она сохраняет объемно-центрированную кубическую (ОЦК) кристаллическую структуру от комнатной температуры до высоких температур.

Что такое ферритный металл?

Феррит — это кристаллическая структура, образованная расположением атомов железа в объёмно-центрированной кубической решетке. Эта металлографическая структура определяет, что все ферритные стали обладают магнетизмом, и обеспечивает им характерную формуемость и ударную вязкость.

Химические компоненты

Основные свойства ферритной нержавеющей стали

Физические свойства

• Магнитный
• Хорошая теплопроводность
• Низкий коэффициент теплового расширения

Химические свойства

• Высокая коррозионная стойкость: особенно в условиях умеренной атмосферы, пресной воды и сред, содержащих легкие химические вещества.
• Высокая стойкость к окислению: даже в условиях высоких температур 600-800℃.

Механические свойства

• Умеренная прочность на растяжение и предел текучести.
• Прочность: При комнатной температуре материал обладает определенной прочностью, но чем ниже температура, тем хуже его прочность.
• Формуемость: Обычно обладает низкой пластичностью, особенно при низких температурах.

Распространенные марки ферритной нержавеющей стали

Нержавеющая сталь 430

Нержавеющая сталь 430 содержит 16-18% хрома и является наиболее распространенной и универсальной ферритной нержавеющей сталью.

Он обладает хорошей коррозионной стойкостью в сухих, умеренных условиях.

Его свариваемость относительно низкая, что делает его пригодным для методов обработки листового металла, таких как резка и гибка для комплексной формовки.

Типичные области применения стали марки 430 включают корпуса микроволновых печей, стеновые панели лифтов и кухонные мойки.

Нержавеющая сталь 434

В нержавеющую сталь 434 добавлено приблизительно 1% молибдена к основе стали 430. Добавление молибдена повышает стойкость нержавеющей стали к точечной и щелевой коррозии, но при этом незначительно увеличивает ее стоимость.

К числу распространенных компонентов серии 434 относятся дверные ручки автомобилей, рычаги стеклоочистителей и вкладыши для посудомоечных машин.

Нержавеющая сталь 409

Нержавеющая сталь марки 409 имеет содержание хрома около 111Т3Т и содержит титан, стабильный элемент.

Добавление титана повышает его устойчивость к межкристаллитной коррозии, обеспечивая превосходные сварочные свойства.

Благодаря низкому содержанию хрома его стоимость снижается, но коррозионная стойкость значительно ослабевает.

Сталь марки 409 обычно используется для изготовления выхлопных труб автомобилей, автомобильных глушителей и выхлопных труб сельскохозяйственной техники.

439 Нержавеющая сталь

Содержание хрома в нержавеющей стали 439 составляет примерно 17-191 TP3T, а титан используется в качестве стабилизирующего элемента для повышения стойкости к межкристаллитной коррозии, поэтому сварочные свойства превосходны.

Детали, требующие высокой свариваемости и хорошей коррозионной стойкости, могут быть изготовлены из стали 439, например, облицовка водонагревателей, газопроводы и т. д.

Нержавеющая сталь 444

Нержавеющая сталь 444 — это ферритная нержавеющая сталь с высоким содержанием молибдена, содержащая 18-20% хрома, приблизительно 2% молибдена и ниобий в качестве стабилизирующего элемента, эффективно предотвращающий межкристаллитную коррозию.

Наличие молибдена обеспечивает ему чрезвычайно высокую устойчивость к хлоридной коррозии под напряжением и точечной коррозии.

К распространенным товарам из списка 444 относятся резервуары для хранения горячей воды и кровельные материалы для зданий, расположенных на побережье.

Нержавеющая сталь 446

Нержавеющая сталь 446 — это высокохромистая ферритная нержавеющая сталь с содержанием хрома 23-27%, что обеспечивает ей чрезвычайно высокую стойкость к высокотемпературному окислению и максимальную температуру термостойкости до 1100℃.

Однако его стоимость относительно высока по сравнению с другими ферритными нержавеющими сталями, а обрабатываемость, как правило, средняя.

К распространенным изделиям из нержавеющей стали марки 446 относятся трубы для отжига в промышленных печах и оборудование для термообработки.

Международные стандарты и эквиваленты классов

Преимущества и недостатки ферритной нержавеющей стали

Преимущества

1. Содержание хрома в ферритной нержавеющей стали обеспечивает её хорошую коррозионную стойкость. Если вашему изделию необходимо подвергаться воздействию умеренно агрессивных сред, ферритная нержавеющая сталь может удовлетворить ваши потребности в длительном использовании.
2. Ферритная нержавеющая сталь обладает хорошей стойкостью к окислению при высоких температурах и низким коэффициентом теплового расширения, что гарантирует сохранение эксплуатационных характеристик изделий из ферритной нержавеющей стали в условиях высоких температур.
3. Пластичность и прочность ферритной нержавеющей стали делают ее превосходной для обработки при комнатной температуре, и если вы выберете ферритную нержавеющую сталь в качестве производственного материала, то весь производственный процесс будет очень эффективным.
4. Ферритная нержавеющая сталь содержит очень мало никеля или не содержит его вовсе, что приводит к снижению производственных затрат. Если для вашего продукта приоритетом является экономичность, ферритная нержавеющая сталь — хороший выбор.

Недостатки

По сравнению с другими типами нержавеющей стали, ферритная нержавеющая сталь имеет некоторые недостатки в определенных областях применения.

1. По сравнению с аустенитной нержавеющей сталью, ферритная нержавеющая сталь обладает относительно более низкой коррозионной стойкостью, особенно во влажной, химически активной и хлорсодержащей среде.
2. Ферритная нержавеющая сталь плохо сваривается, и после сварки она становится охрупчивающейся, в ней образуются горячие трещины, что приводит к межкристаллитной коррозии и, как правило, к низкому качеству сварного шва.
3. Ферритная нержавеющая сталь не так прочна, как аустенитная нержавеющая сталь и нержавеющая сталь PH, поэтому она не имеет больших преимуществ в областях применения с высокими требованиями к прочности.
4. В условиях низких температур ферритная нержавеющая сталь обладает низкой пластичностью и ударной вязкостью, что делает ее непригодной для применения при низких температурах или в ситуациях, требующих высокой прочности на растяжение компонентов.

Методы обработки ферритной нержавеющей стали

Обработка с ЧПУ

Обработка на станках с ЧПУ — наиболее распространенный метод обработки ферритной нержавеющей стали, позволяющий получать изделия с высокой точностью, гладкой поверхностью и превосходными характеристиками, что делает его идеально подходящим для мелко- и среднесерийного производства по индивидуальным заказам.

Однако важно отметить, что локальное повышение температуры во время резки может вызвать упрочнение поверхности и ускорить износ инструмента.

Для достижения лучших результатов обработки рекомендуется использовать инструменты из быстрорежущей стали или твердосплавные инструменты в сочетании со средними или низкими скоростями резания и смазочно-охлаждающей жидкостью.

Горячая ковка

Ферритную нержавеющую сталь можно обрабатывать горячим способом, но при этом необходимо точно контролировать температуру заготовки в диапазоне 950–1250 °C в процессе обработки. 

Слишком низкая температура приведет к упрочнению при деформации, а слишком высокая – к образованию крупных зерен, снижению механических свойств и коррозионной стойкости.

Поэтому он реже используется для термической обработки и в основном применяется для небольшого количества деталей большой толщины или нестандартной формы.

Инвестиционное литье

Хотя ферритная нержавеющая сталь может использоваться для литья по выплавляемым моделям, ее плохая текучесть и склонность к холодному растрескиванию и межкристаллитному растрескиванию при быстром охлаждении ограничивают ее применение.

Поэтому его обычно используют только для мелкосерийного литья сложных форм и высокоточных деталей.

Для предотвращения растрескивания в процессе литья необходим строгий контроль температуры плавления, скорости заливки и метода охлаждения.

Кроме того, после литья необходим отжиг для снятия напряжений и обеспечения механических свойств и коррозионной стойкости.

Резка и гибка

Холодная обработка, такая как гибка и штамповка, является наиболее распространенным методом промышленной обработки ферритной нержавеющей стали, главным образом по двум следующим причинам:

1. Низкая стоимость и хорошая коррозионная стойкость, обеспечивающие экономические преимущества для крупномасштабных применений.
2. Холодная обработка предполагает использование тонких листов, что позволяет эффективно избежать недостатков ограниченной пластичности и упрочнения при обработке ферритной нержавеющей стали.

Сварка

Свариваемость ферритной нержавеющей стали, как правило, средняя. Если в процессе производства не строго контролировать подводимую теплоту сварки и температуру между проходами, в сварном шве могут образоваться горячие трещины, что повлияет на эксплуатационные характеристики изделия.

Однако выбор марок стали с хорошей свариваемостью, таких как 439 и 444, может эффективно предотвратить межкристаллитную коррозию после сварки.

Обработка поверхности

• Функциональная обработка: травление, пассивация, электрополировка…
• Декоративная обработка: полировка, пескоструйная обработка, нанесение покрытий…

Применение ферритной нержавеющей стали

• Автомобильные запчасти: выхлопные трубы, выпускные коллекторы, глушители, дверные ручки, детали стеклоочистителей…
• Бытовая техника и кухонная утварь: вкладыши для водонагревателей, барабаны стиральных машин, корпуса микроволновых печей, мойки, индукционные плиты и сковороды…
• Архитектура и отделка: дверные панели лифтов, дверные и оконные петли, несущие конструкции прибрежных зданий…
• Промышленность и энергетика: барабан котла, трубопровод для транспортировки химических веществ, трубки теплообменника…
• Товары длительного пользования: рамы мотоциклов, крепежные элементы (болты, гайки)…

Краткое содержание

В этом блоге вы получили общее представление о характеристиках, преимуществах и областях применения ферритной нержавеющей стали. Если вас интересует изготовление изделий из ферритной нержавеющей стали на заказ, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения ценового предложения. Мы предлагаем полный спектр услуг, включая механическую обработку, литье по выплавляемым моделям, изготовление изделий из листового металла и обработку поверхности.

Часто задаваемые вопросы