Нержавеющая сталь AISI 201

В наличии

Сталь AISI 201 / SS 201


    



Стандарт

ASTM A213 - Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей

ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения

ASTM A249 - Стандартные спецификации для сварных труб и трубок из аустенитной стали для котлов, пароперегревателей, теплообменников и конденсаторных устройств

ASTM A269 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из аустенитной нержавеющей стали для общего обслуживания

ASTM A276 - Стандартные спецификации на готовые необработанные горячим или холодным методом бруски и блюмы, кроме кованых (вторично) брусков

ASTM A312 - Стандартные спецификации на бесшовные, сварные и прошедшие интенсивную холодную обработку трубы из аустенитной нержавеющей стали

ASTM A409 - Стандартные спецификации для пластин, листов и полос из никель-железо-хромового сплава

Классификация

Нержавеющая сталь

Применение

Листовой прокат, трубы, профили


    



Другие наименования

UNS

S20100

США (ASTM A213)

Бесшовные трубы

A213 TP201

США (ASTM A240)

Плоский прокат

A240 Type 201

США (ASTM A249)

Сварные трубы

A249 TP201

США (ASTM A269)

Бесшовные и сварные трубы

A269 Grade TP201

США (ASTM A276)

Прутки и профили

A276 Type 201

США (ASTM A312)

Бесшовные и сварные трубы

A312 TP201

США (ASTM A409)

Сварные трубы

A409 TP201

США (ASTM A480)

Плиты, листы, полосы

A480 201

Сталь AISI 201 – бюджетный аналог хромоникелевых сталей AISI 304AISI 321. В стали 201 никель частично заменен марганцем и азотом. Так же, как и более дорогие стали AISI 304, AISI 321, сталь аиси 201 выдерживает скачки температур, поэтому успешно используется в широком температурном диапазоне.

Химический состав в % стали 201

C

Mn

P

S

Si

Cr

Ni

N

Cu

Fe

<0,12

8,5-10,5

<0,60

<0,03

<0,75

14,0-16,5

1,0-1,5

<0,2

<2,0

Ост.

Легирование хромом, никелем, марганцем, медью и азотом обеспечивают aisi 201 аустенитную структуру, повышенную прочность, пластичность и высокую коррозионную устойчивость в агрессивных средах (например, органические кислоты).

Механические свойства материала 201

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа

640

Предел текучести, 0,2%, МПа

310

Твердость по Бриннелю, HB макс.

217

Относительное удлинение, мин., %

40

Физические свойства

Плотность стали (вес) 201 - 7,71 г/см3.

Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 201

Германия

X8CrMnNi18-8

Европейские (EN)

1.4373

Япония (JIS)

SUS 201

Россия (ГОСТ)

12Х15Г9НД

Сфера применения

Нержавеющая сталь 201 имеет хорошо сбалансированный химический состав и отличные механические свойства. Также сталь соответствует всем санитарно-гигиеническим требованиям. Все это позволяет использовать нержавейку 201:

·         в пищевой, медицинской и фармацевтической областях;

·         в химической и нефтегазовой промышленности;

·         в автомобилестроении (бамперы, обода, отделочные элементы и пр.);

·         в производстве газовых и электрических кухонных плит, барабанов стиральных машин, конвейерных лент;

·         в строительстве и архитектуре;

·         в декоре интерьеров и изготовлении дверной, оконной и мебельной фурнитуры.

Сварка

Нержавеющая сталь 201 / SS 201 легко сваривается дуговой сваркой с использованием защитной атмосферы. Для сварки рекомендованы присадочные хромникелевые материалы на основе 308 марки.

Обработка

Горячая обработка: температура - 1260°C.

К сведению: добавление меди в состав повышает пластичность при волочении, деформации и повышает коррозионную стойкость.  

Холодная обработка: сталь 201 легко обрабатывается в холодном состоянии и поддается изгибу, глубокой вытяжке, штамповке и высадке.

СТАЛЬ AISI 201 (J4,12Х15Г9НД)

Марка AISI 201 относится к аустенитные устойчивым к коррозии сталям. Она выступает в качестве недорогого аналога хромоникелевых аустенитных сталей 300-ой серии. Особенно эта сталь похожа на AISI 304, что во многом объясняется схожим составом этих марок. Однако в AISI 201 понижено содержание никеля, зато в ней содержится больше марганца. Такая замена позволяет значительно удешевить стоимость марки AISI 201, но в то же время сохранить ее высокую устойчивость к коррозии и многие другие полезные свойства. На российском рынке аналогом AISI 201 является 12х15г9нд.

  ДОСТОИНСТВА

AISI 201 отличается высокой прочностью, пластичностью, твердостью, а также низкой теплопроводностью. Изделия из стали могут эксплуатироваться в очень широком диапазоне температур. Главным достоинством марки считается ее высокая устойчивость к коррозии, сталь может длительное время находиться в умеренно агрессивных средах, например, в кислотных. По этому показателю AISI 201 незначительно уступает сталям 300-ой группы и существенно превосходит стали 400-ой группы. Однако длительный контакт AISI 201 и агрессивных химических веществ нежелателен, поэтому из такой стали нельзя изготавливать тару для промышленных кислот, щелочей и тому подобных веществ.

СОСТАВ СПЛАВА

Сталь AISI 201 содержит следующие химические элементы:

железо;

углерод (0.12%);

кремний (0.75%);

марганец (8.5-10.5%);

фосфор (0.06%);

азот (0.2%);

медь (2%);

никель (1-1.5%);

хром (14-16.5%);

сера (0.03).

В качестве легирующих добавок выступают медь, никель, марганец, хром, азот и углерод. Фосфор и сера являются вредными примесями. Благодаря азоту сплав приобретает свойства аустенитной стали, а никель и хром значительно повышают антикоррозийные свойства марки, ее износостойкость, прочность, твердость и красностойкость. Медь увеличивает технологичность сплава. Марганец также повышает технологичность стали и понижает в ней содержание серы и кислорода. Углерод придает сплаву больше пластичности.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Сталь AISI 201 обладает отличными механическими свойствами, в этом отношении она превосходит множество других марок. Эта сталь прекрасно поддается вытяжке, свариванию, штамповке, пластической деформации и другим механическим операциям.

Одной из важнейших характеристик стали является скорость коррозии. Испытания показывают, что сталь AISI 201 без повреждений выдерживает длительный контакт с раствором поваренной соли и органических кислот. Во время экспериментов не было замечено никаких следов коррозии, также марка показала отличные результаты в испытаниях на трещиностойкость. Механические повреждения не были зафиксированы даже при существенном увеличении нагрузки. Благодаря высокой устойчивости к коррозии марка может использоваться в пищевой промышленности для приготовления и обработки продуктов питания.

Во время испытаний на устойчивость к высоким температурам было установлено, что окалины образуются на стали AISI 201 только после ее нагрева свыше 760 градусов Цельсия. При более низких температурах сплав не претерпевает изменений, кроме появления радужной расцветки при нагреве свыше 500 градусов Цельсия. Во время длительного нагрева емкостей из сплава изменение внешнего вида стенок не фиксировалось.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Сплав хорошо обрабатывается ковкой при температуре от 1260 градусов Цельсия. Поковки могут охлаждаться даже на открытом воздухе при комнатной температуре. При этом сталь не теряет свои аустенитную структуру и другие полезные свойства. Благодаря наличию меди в составе сплава он отличается высокой пластичностью, что значительно облегчает такие операции со сплавом как волочение и протяжка. Также медь сокращает время деформационного уплотнения сплава и повышает его коррозионную устойчивость в некоторых ситуациях.

При холодной обработке сталь AISI 201, также не теряет своих качеств, сплав сохраняет свою пластичность и твердость. Поэтому сплав хорошо подходит для таких «холодных» операций как глубокая вытяжка, изгиб, высадка, штамповка и другие. Стоит отметить, что AISI 201, как и маркам 300-ой серии, свойственно деформационное уплотнение.

Механическая обработка заготовок и изделий из стали AISI 201 в целом схожа с аналогичными операциями со сплавами 300-ой серии, но требует большого приложения сил. Дело в том, что марки 200-ой группы отличаются большей твердостью и прочность, чем марки 300-ой серии.

Сталь AISI 201 отлично сваривается, операцию можно проводить при температуре до 800 градусов Цельсия, при более высоких температурных нагрузках на поверхности изделия или заготовки могут образоваться окалины. В качестве присадок при сваривании можно использовать 308-ую марку и другие марки этой серии. Вероятность образования межкристаллитной коррозии приблизительно равна той, которая наблюдается при сваривании AISI 304.

СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ

Относительно низкая стоимость и высокие антикоррозийные свойства стали AISI 201 делают ее очень популярным конструктивным материалом для изготовления различных кухонных предметов, а также деталей для техники и пищевого оборудования. Так, из этой марки производят кухонные предметы, посуду, цистерны для жидкостей, другие емкости для хранения воды, например, фляги, термосы и другое.

В пищевой индустрии эта марка используется в оборудовании, которое напрямую соприкасается с продуктами питания и водой.

Также из AISI 201 изготавливаются некоторые строительные элементы, например, перила, облицовка, поручни, рамы и прочее. В автомобилестроении из сплава изготавливаются некоторые элементы кузова и других внешних конструкций: бампер, обода и различные элементы отделки.

 

Сталь марки 12Х15Г9НД

Эти стали являются относительно недорогими заменителями хромоникелевых аустенитных сталей марок 12Х18Н10Т, 304 (18Cr-8Ni) и др. Оптимально легированы хромом, никелем, марганцем, медью и азотом. Химический состав обеспечивает аустенитную структуру, высокую прочность, прекрасную способность к деформированию.

Благодаря новейшим технологиям изготовления и сбалансированному химическому составу, аустенитная сталь марки 12Х15Г9НД обладает высокой коррозионной стойкостью и не уступает по этому показателю таким популярным маркам как 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 304 и др. при эксплуатации в органических кислотных и прочих умеренно агрессивных средах. Сталь не рекомендуется для изготовления емкостей и сосудов для длительного хранения и транспортировки кислот и некоторых других высоко агрессивных химических продуктов. По ряду механических свойств, эти стали превосходят стали марок 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 304 и др.

Стали легко пластически деформируются, поддаются глубокой вытяжке и свариваются, используя то же самое оборудование, что и для стандартных аустенитных хромоникелевых марок.

Химический состав

Массовая доля элементов, %

Обозначение

Углерод, ≤

Кремний, ≤

Марганец, ≤

Фосфор, ≤

12Х15Г9НД

0,12

0,75

8,5 - 10,5

0,060

12Х17Г8Н4Д

0,08

0,75

7,00-8,00

0,060

Массовая доля элементов, %

Обозначение

Сера, ≤

Хром

Никель

Медь, ≤

Азот, ≤

12Х15Г9НД

0,030

14,0 - 16,5

1 - 1,5

2,0

0,2

12Х17Г8Н4Д

0,010

14,0 - 16,5

4,00-5,00

1,5

0,1

Механические свойства проката из стали 12Х15Г9НД в сравнении со свойствами проката марки 304

Сера, ≤

Хром

Никель

Медь, ≤

Азот, ≤

Марка

Предел текучести, MПa (мин.)

Предел прочности, MПa (мин)

Относительное удлинение, % (мин) δ5

Твердость НВ (макс)

12Х15Г9НД

310

640

40

217

12Х17Г8Н4Д

205

550

40

217

304

205

515

40

201

Механические свойства проката из стали 12Х15Г9НД в сравнении со свойствами проката марки 304

Марка

Предел текучести, MПa (мин.)

Предел прочности, MПa (мин)

Относительное удлинение, % (мин) δ5

Твердость НВ (макс)

12Х15Г9НД

310

640

40

217

12Х17Г8Н4Д

205

550

40

217

304

205

515

40

201

Технологические свойства:

Горячая обработка: легко поддаются ковке (при Т ≥1260°C) и высадке. Поковки можно охлаждать на воздухе.

Холодная обработка: легко обрабатываются в холодном состоянии. Очень прочные и пластичные при глубокой вытяжке, изгибе, штамповке и высадке. Деформационно упрочняются при холодной обработке подобно сталям типа 12Х18Н10Т.

Механическая обработка: механическая обработка проводится при режимах, схожих с аналогичными для сталей типа 12Х18Н10Т. Требуется несколько большие усилия обработки (например, резания) поскольку стали 201 и 202 обладают более высокой прочностью в состоянии поставки.

Свариваемость: легко сваривается дуговой сваркой с использованием защитной атмосферы. Можно использовать присадочные хромоникелевые аустенитные материалы на основе стали типа 308 и др.

Высокотемпературное окисление

Температура начала интенсивного окалинообразования составляет 760 °C при длительной эксплуатации. Цвета побежалости на поверхности наблюдались в интервале температур 500-760 °С при прямом нагреве. В случае, когда внутри испытуемого сосуда находилась вода, никаких изменений поверхности не наблюдалось во время шестичасового нагрева до кипения.

Некоторые области применения:

Пищевая промышленность и бытовые кухонные принадлежности: Являясь относительно недорогими заменителями листовой нержавеющей стали 304 (08Х18Н10), эти стали прекрасно зарекомендовали себя за рубежом в качестве материала для изготовления металлической посуды, бытовых кухонных принадлежностей (посуда мелкой, средней и глубокой степени вытяжки; кухонные и разделочные столы; емкости для воды; ножи для резки продуктов; и т.п.; термосы и фляги, емкости для хранения воды и т.д.), а также для изготовления элементов конструкций и аппаратов для пищевой промышленности.

Коррозионная стойкость в некоторых "пищевых" средах:

Коррозия при полном погружении в 3% раствор NaCl

Испытания при комнатной температуре в течение 720 часов и в кипящем растворе в течение 100 часов не выявили заметных признаков коррозии. Скорость коррозии была очень низкая, независимо от температуры испытаний, и составила ~ 0,01 мм/год.

Коррозия при полном погружении в различных смесях органических кислот: (0.5% уксусной + 0.5% молочной); (0.5% лимонной + 0.5% винной).

Испытания при комнатной температуре в течение 720 часов и в кипящих растворах в течение 100 часов не выявили заметных признаков коррозии. Скорость коррозии была очень низкая, независимо от температуры испытаний, и составила ~ 0,01 мм/год. Добавление в смесь 3% раствора NaCI не увеличило скорость коррозии.

Трещиностойкость при нагрузке

Испытания в течение 30 дней при комнатной температуре и в течение 100 часов в кипящих вышеупомянутых средах не выявили трещинообразования при увеличении 500X.

Предметы длительного пользования (в т.ч. бытового назначения): кухонные газовые и др. плиты; барабаны стиральных машин, стальная фурнитура (ручки, замки, навесные петли для дверей и т.д.), вазы для цветов и фруктов; подносы и т.п.

Архитектурные и строительные конструкции: оконные и дверные рамы, перила и поручни; декоративные конструкции и трубы; урны, мусорные ящики и емкости для отходов и т.п.

Транспорт: колпаки на колеса; элементы отделки автомобилей; держатели щеток для чистки стекол; обода и бамперы; авто-аксессуары и т.п.