Сталь aisi 439 для дымохода
На сегодняшний день самыми востребованными сталями в различных областях промышленности стали AISI 304 и AISI 439. Во многих случаях они взаимозаменяемы, хотя, чтобы решить, какую сталь 439 или 304, выбрать, необходимо их сравнить. И прежде всего, по их химическому составу, в основном по тем составляющим, которые максимально влияют на их свойства.
Химический состав aisi 439 и aisi 304
Во многом составы обеих сталей схожи.
Полный химсостав сталей см. табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Ti | Al | Fe |
| AISI 304 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | - | - | Остальное | |||||
| AISI 439 | 17,0-19,0 | Остальное |
Схожесть обоих металлов aisi 439 aisi 304 заключается в наличии хрома и практически небольшом проценте углерода. То есть, они малоуглеродистые и жаропрочные нержавейки.
Аisi 439 относят к ферритным нержавеющим сталям, а aisi 304 – к аустенитным нержавейкам.
Свойства. Нержавеющая сталь 439 или 304 что лучше
Наличие никеля в сплаве 394 придает ему большую пластичность, технологичность, возможность эксплуатации в условиях широкого спектра температурных режимов. Помимо этого, данный металл характеризуется немагнитными свойствами и хорошей свариваемостью. Хотя именно никель сильно удорожает конструкции из данного материала.
В свою очередь ферритная нержавейка 439, имеющая свойства, близкие к 304, отличается большей хрупкостью, и чуть меньшей стойкостью к коррозии (хотя она также не склонна к межкристаллитной коррозии и не окисляется во влажных и агрессивных средах). Также, 439 имеет магнитные свойства.
Вывод. Главное, что становится основным фактором при решении aisi 439 или aisi 304 нержавеющая сталь - различия в компонентах в составах.
- Наличие в 304 никеля придаёт ей преимущество – большую степень технологичности, поскольку никель - тугоплавкий металл, и остаётся в сплаве даже при большом воздействии температуры во время сварки, задерживаясь в шве, что обеспечивает сварной конструкции стойкость к коррозии.
- Присутствие в 439 процентного содержания алюминия, упрочнение его титаном, при низком проценте углерода - высокая прочность и хорошие пластические показатели. Этот фактор обеспечивает структурную устойчивость даже при нагревании и сварке. Данная сталь сочетает прочность с простой обработкой.
Проводя между 439 и 304 сравнение, нужно также учитывать, что 304 – это класс высоколегированных хромоникелевых нержавеек, а 439 - класс эконом-легированных безникелевых сплавов.
Сферы применения aisi 439 и 304 сравнение
Области применения сталей зависят от их свойств. Исходя из этого, при выборе материала для конструкций или их элементов - нержавеющая сталь 439 или 304 что лучше, необходимо уточнять условия, при которых будет проходить их эксплуатация.
Сталь аisi 439
Сталь AISI 439 - это безникелевая нержавеющая ферритная сталь, стабилизированная титаном. Данная марка стали является улучшенным российским аналогом стали 08Х17Т (по ГОСТ 5632-72). Сталь AISI 439 коррозионностойкая в большинстве окислительных сред (от обычной пресной воды до кипящих кислот). Сталь 439 имеет отличный сбалансированный химический состав, обеспечивающий коррозионную стойкость и стойкость к межкристаллитной коррозии на самом высоком уровне.
Химический состав стали aisi 439
| Состав, % | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | N | Ti | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| по ASTM A240 | 17,0-19,0 | |||||||||
| Типично | 0,05 | 0,7 | 0,025 | 0,001 | 0,65 | 18,0 | 0,25 | 0,015 | 0,60 | 0,08 |
Характеристики стали AISI 439
В сочетании с пониженным содержанием углерода, наличие в стали AISI 439 титана и алюминия, придает ей высокие пластические и прочностные свойства, сравнимые лишь с никельсодержащими марками 300-й серии, а также обеспечивает более высокую стабильность структуры данной марки нержавеющей стали при сварке и нагреве. В стали AISI 439 сочетаются как высокие прочностные свойства, так и прекрасная пластическая деформируемость. По аналогии с отечественной маркой стали 08Х17Т, сталь марки AISI 439, исходя от информации ГОСТ 5632-72, может быть рекомендована в производство "в качестве заменителя стали марок 12Х18Н10Т и 12Х18Н9Т". Благодаря стабилизации структуры титаном, и низкой концентрации углерода в стали гарантируется отсутствие склонности стали AISI 439 к межкристаллитной коррозии (интенсивное карбидообразование в стали 439 начинается лишь при высокой температуре, свыше 1000 O С) и, помимо этого, обеспечивается отличная свариваемость.
В целом, общая коррозионная стойкость стали AISI 439, практически во всех средах, сравнима со стойкостью сталей аустенитного класса, как ,например, отечественная марка 12Х18Н10Т, или AISI 304 и т.п. Сталь AISI 439 очень устойчива против атмосферной коррозии (в том числе окислению при высоких температурах), в растворах многих щелочей, в воде, а также в большей части органических кислот, и во многих углеродосодержащих органических соединениях (в том числе животного и растительного происхождения), в растворах азотной кислоты и так далее. Дополнительными преимуществами является также и то, что в отличие от указанных выше аустенитных никельсодержащих марок, сталь AISI 439 абсолютно нечувствительна к коррозионному межкристаллитному разрушению в температурном интервале от 500-800 O С. Кроме того, данная марка стали гораздо меньше чувствительна к хлоридному растрескиванию под нагрузкой. Сопротивление хлоридному растрескиванию стали AISI 439 при нагрузке составляет ~ 350 МПа. В то же время, например у отечественной стали 08Х18Н10Т (а также других аустенитных никелевых сталей) данная величина при подобной нагрузке не превышает 150 МПа.
Ниже приведены некоторые сравнительные характеристики отечественной марки стали 12Х18Н10Т и AISI 439:
| Марка стали | Удельная тепло-емкость (Дж/г*К) при 20°С | Теплопроводность, (Вт/м*К) при 20°С | Коэффициент термического расширения (106°С-1) усредн. | Сопротивление коррозионному хлоридному растрескиванию, МПа | Магнитные свойства |
|---|---|---|---|---|---|
| AISI 439 | 0,44 | 25 | 10 | 350 | Да |
| 12Х18Н10Т | 0,52 | 15 | 17,5 | 140 | Нет |
Сталь AISI 439 превосходно зарекомендовала себя как устойчивая в газовых средах, образующихся при сжигании различных видов топлива марка. Такие среды могут более чем вероятно содержать продукты как полного (как, например, двуокись углерода, водяной пар, азот и тому подобных) так и неполного (оксид углерода, углеводороды, окислы азота, двуокись серы, сероводород и так далее) сгорания. Сталь AISI 439 широко применяется для изготовления труб и корпусов систем рециркуляции, нейтрализации, улавливания и последующего выхлопа отработавших газов, а также в качестве великолепного конструкционного материала для изготовления печного и сопутствующего оборудования (как, например, дымоходы и вытяжные короба, и т.п.).
Благодаря сравнительно невысокой удельной теплоемкости и низкому коэффициенту термического расширения, сталь AISI 439 является оптимальной для производства изделий, испытывающих серьезные перепады температур . Высокая теплопроводность определяет преимущества использования труб и листов из стали AISI 439 для создания систем теплообмена. Низкий коэффициент термического расширения обеспечивает более надежное фиттинговое крепление и обеспечивает более быстрый теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (как, например, системы с охлаждением гликолем, водой и другими средами). Трубопроводы (довольно часто нержавеющая труба применяется для их изготовления) и сварные конструкции из хромистых сталей гораздо меньше изменяют размеры при колебаниях температуры, что позволяет снизить разрушение усталостных нагрузок при перепадах температуры и предотвратить возможные утечки из гидравлических соединений.
Из многочисленных справочных литературных данных можно понять, что ферритные стали типа AISI 439 могут так же использоваться для производства деталей машин и аппаратов для винодельческой промышленности. Данные стали разрешено применять в непосредственном контакте с вином, суслом, коньячными спиртами, продуктами переработки отходов виноделия и так далее. Разрешается применять эти стали (типа 08Х17Т) для производства оборудования, применяемого в мясной, а так же молочной промышленности при температуре 30-140 O С и т.п.
Также данная сталь используется для производства технологического оборудования, которое можно применить на различных этапах пищевого производства (например, мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования, разделение, измельчение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и так далее).
Стали AISI 400-й серии (так же возможно применение и стали AISI 430) могут быть использованы не только в качестве альтернативы никельсодержащим маркам, но и, имея лучшие характеристики по ряду свойств, зачастую оказываются незаменимыми при производстве оборудования пищевой промышленности. Сталь марки AISI 439 является перспективным материалом для применения в производстве оборудования для различных отраслей промышленности. Например, пищевой и перерабатывающей: масложировой, мясной, хлебопекарной, пивобезалкогольной, спиртовой, ликеро-водочной, кондитерской, и других.
Безусловно, желательно проводить индивидуальные испытания на коррозионную стойкость, определяемую температурой, контактом с иными материалами, а так же нагрузкой, интенсивностью контакта с технологическими средами, длительностью непрерывной работы, агрессивным воздействием моющих, а так же дезинфицирующих растворов и прочими специфическими условиями.
Области применения стали AISI 439
- гражданское машиностроение (например, печное оборудование, или емкости для хранения горячей воды и тому подобное.)
- дизайн;
- архитектура;
- пищевая промышленность;
- производство кухонной утвари:столов, сервировочного инструмента, сливов, моек, различных частей стиральных машин, а также барабанов и поддонов для посудомоечных машин;
- автомобилестроение (декорирующие элементы, выхлопные системы и т.п.);
- производство различной фурнитуры (как внутренней, так и внешней);
- оборудование для теплообменников;
- и многие другие.
Свойства при повышенных температурах
Сталь марки AISI 439 термообработкой не упрочняется и обладает прекрасной стойкостью к образованию окалины вплоть до
850 °C, сохраняя при этом свои полезные эксплуатационные механические свойства до высоких температур.
Временное сопротивление при повышенных температурах:
| Температура, °C | 300 | 400 | 500 | 600 |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 450 | 430 | 250 | 145 |
Сталь марки AISI 439 по классификации является жаростойкой при эксплуатации до температуры 850 °C. Более точные температуры эксплуатации зависят от условий окружающей среды.
Эта сталь великолепно сваривается всеми известными способами. При условии если предприняты необходимые пост-сварочные операции протравливания/очистки и пассивации, снижение коррозионных свойств в месте сварки не будет иметь место (включая так же и зону термического влияния).
Оптимально использование дуговой сварки в инертных газах при условии соблюдения наименьшего энерговклада в свариваемый шов. Мы рекомендуем сварку "сверху" (то есть, когда свариваемая поверхность находится ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала используйте аустенитную проволоку 309L, Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ и т.п. Можно так же применять электроды или присадочные проволоки на изготовленные основе ферритной хромистой стали марки AISI 430.
Для гарантии адекватной коррозионной стойкости необходимо убрать окалину и цвета побежалости. Этого можно добиться травлением или другим способом - механической обработкой щетками из стали, после чего пропассивировать холодным 10-20% раствором азотной кислоты. Крайне необходима последующая тщательная промывка холодной водой и сушка.
Также Вы можете ознакомиться с характеристиками стали aisi 304, которая обладает параметрами, свойственными стали данной категории.
AISI 439 и 430 сравнение сталей
Серия нержавеющих сталей 400 включает сплавы, отличающиеся высоким содержанием хрома и очень низким – углерода. При этом каждая марка нержавейки данной серии имеет свои особенности и отличия, что зависит, от различных добавок, или разного процентного содержания одних и тех же элементов.
Химический состав - сталь aisi 439 430
Основные различия по составу данных сталей легко определить.
В Aisi439 - 17-19 %, а в 430 - 16-18 %
В Aisi439 - до 1,1 % в 430 - отсутствует
В Aisi 439 - до 0,15%, в 430 - отсутствует
В Aisi439 – максимум 0,07 %, в 430 - до 0,12%
В Aisi439 0,015-0,04 %, в 430 – отсутствует.
Подробный химический состав данных нержавеющих сталей см. табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Fe |
| AISI 439 | 17,0-19,0 | 8,0-10,5 | Остальное | |||||
| AISI 430 | 16,0-18,0 | - | Остальное |
Свойства aisi 439 430
Так что, несмотря на то что данные марки нержавеющей стали относятся к одному классу – ферритная, хромистая коррозионностойкая и жаропрочная сталь, отличия в процентном отношении легирующих добавок в сплавах, очень влияют на их свойства, и использовать нержавеющую сталь 439 или 430, необходимо в соответствии с требованиями к их эксплуатации. Так, например, наличие хрома в 13 % и больше, приводит к стойкости изделий в слабоагрессивных средах, а свыше 17 % - в сильноагрессивных кислотах. Титан в стали 439 обеспечивает повышенную прочность и устойчивость конструкций к нагрузкам.
При выборе для производства конструкций и элементов, и принимая решение - нержавеющая сталь 439 или 430, необходимо руководствоваться, прежде всего, условиями предполагаемой эксплуатации.
Притом, что данные стали обе жаростойкие, AISI 439 отличается жаростойкостью без потери своих свойств, при эксплуатации в условиях до 850 °C. А 430 выдерживает 750 °C при непрерывном воздействии, и 850 °C – при прерывистом (хотя при эксплуатации 425-525 °C более 100 ч., сталь приобретает хрупкость). Повышенную стойкость к высоким температурам стали 439 придаёт наличие в составе алюминия.
Содержание в сплаве 439 никеля определяет сталь, как слабомагнитную, что тоже имеет значение для изготовления конструкций. Несмотря на то, что в составе 430 отсутствует никель, его успешно заменяют марганец и азот, что даёт возможность классифицировать данный сплав, как аустенитный, и аналогичный по свойствам сталям 304, 316.
Обе стали - нержавейка 430 или 439, отличаются при большой прочности высокой пластичностью, легко свариваются и формируются, подвергаются гибке и штамповке. Конструкции из них характеризуются надёжностью и длительным сроком эксплуатации.
Сферы использования AISI 439 и 430
Сталь 439 рационально использовать для изготовления конструкций, при эксплуатации которых возможно воздействие агрессивных веществ, как жидких, так и газообразных. Отлично подходит труб трубопроводов для транспортирования кислотных и солевых сред, для изготовления элементов корпусов выхлопных систем, оборудования улавливания отработавших газов и рециркуляции, изготовления теплообменников, а также для изготовления деталей печного и сопутствующих элементов для печей – дымоходов, вытяжных коробов и пр. И при выборе - сталь для дымохода 430 или 439, очевидно выигрывает AISI 439.
Наибольшее применение данной стали в нефтехимической и фармакологической промышленности, в пищевой, молочной, кондитерской, хлебопекарной и пивоваренной сферах, в производстве деталей в отраслях гражданского машиностроения и автомобилестроения.
Сплав aisi 430 благодаря своей небольшой стоимости широко востребован в различных отраслях. Его используют при производстве различных частей бытовой техники – баки для стиральных машин, элементы посудомоек, корпуса холодильников, и микроволновок. Данная сталь отлично подходит при производстве крепежа – валиков, втулок, метизов и пр.
В пищевой отрасли из 430 производят трубопроводные системы, холодильное и варочное оборудование, различные ёмкости и резервуары.
Какую марку стали выбрать?
AISI-430 и AISI 409 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI-439 – благодаря небольшому количеству добавок никеля и титана применима для бюджетных дымоходов (но с условием образования небольшого количества конденсата).
AISI-321 – является коррозионно-устойчивой, кислотостойкой и жаропрочной из-за большого объема никеля и титана в своем составе. Трубы и дымоходы из нее обладают повышенным сроком службы и могут работать при температуре 600. 800°С.
AISI-316 – наличие молибдена повышает коррозионную стойкость, прочность и вязкость стали. Является оптимальным вариантом для дымоходов дизельных и газовых котлов.
ДЛЯ ТЕХ, КОМУ ИНТЕРЕСНО РАЗОБРАТЬСЯ :
При горении топлива в печах и каминах выделяется целый ряд кислот, агрессивно воздействующих на металл. Они входят в состав конденсата, оседающего на внутренних стенках дымохода, и вызывают быструю коррозию.
Какие кислоты образуются при горении:
- Азотная – результат реакции оксида азота (NO2) с водяным паром (Н2О);
- Серная – результат реакции оксида серы (SO3) и воды;
- Угольная - результат реакции оксида углерода (CO2) и воды.
Чтобы противостоять постоянному воздействию кислот в сталь добавляют различные антикоррозионные добавки. Их содержание определяет отечественный стандарт ГОСТ или аналогичный американский стандарт AISI.
Как выбрать правильную марку стали для дымохода?
Что выбрать: дымоход из стали марки AISI 321 толщиной 0,5 мм или AISI 430 толщиной 1 мм?
Большинство покупателей выберут сталь толщиной 1 мм. Ведь чем толще, тем надежнее. А на самом деле все обстоит с точностью наоборот! И дело тут в составе стали.
Смотреть нужно не столько на толщину, сколько на кислотостойкость и жаростойкость металла.
| Марка стали | Aisi 409 | Aisi 430 | Aisi 201 | Aisi 444 | Aisi 304 | Aisi 321 | Aisi 316 | Aisi 309/310 |
| Содержание хрома (Cr) | 12% | 17% | 15% | 18% | 18% | 18% | 17% | 24% |
| Содержание никеля (Ni) | - | - | 1% | - | 8% | 10% | 12% | 20% |
| Содержание титана (Тi) | - | - | - | 1% | - | 1% | - | - |
| Содержание молибдена (Mo) | - | - | - | 2% | - | - | 2% | - |
| Коррозионная стойкость (слабо агрессивная среда) | очень низкая | очень низкая | очень низкая | + | хорошая | хорошая | + | + |
| Кислотоустойчивость (агрессивная среда) | - | - | - | отличная | - | - | отличная | хорошая |
| Температура | - | - | - | до 400 | до 450 | до 700 | до 450 | до 1000 |
| Жаростойкость | низкая | средняя | средняя | средняя | хорошая | - | хорошая | - |
| Жаропрочность | - | - | - | - | - | хорошая | - | отличная |
| Действия магнита | магнитится | магнитится | не магнитится | магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится |
| При внешнем контуре в утепленных дымоходах | большая коррозия | следы коррозии | следы коррозии | - | изменения не заметны | - | - | - |
| Жидкое топливо | - | - | - | + | - | - | + | - |
| Газ | - | - | - | + | + | + | + | + |
| Древесина | - | - | - | - | - | + | - | + |
| Уголь | - | - | - | - | - | - | - | + |
Краткие выводы из данной таблицы:
AISI-430 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI 304 – - это высоколегированная хромникелевая нержавеющая сталь. Кроме того она является аустенитной сталью с низким содержанием углерода. В отличие от других марок сталей, сталь AISI 304 востребована, из-за своего высокого качества и приемлемой цене. В производстве дымоходов эта сталь незаменима в качестве внешнего кожуха.
AISI 409 – - бюджетная жаростойкая нержавеющая сталь общего применения с довольно низкими показателями. Она находит применение в областях с мягко коррозийной средой, или где необходимо сопротивление в умеренных температурах.
Теперь вы понимаете почему даже при толщине в 0,5 мм дымоход из AISI 321 прослужит дольше, чем из AISI 430. Высокое содержание никеля обеспечивает ей долговечность и кислотостойкость.
Рекомендации по маркам сталей, используемым при производстве дымоходов
| Тип установки | Температура отходящих газов,°C | Толщина базальтовой теплоизоляции, мм | Марка стали |
| Конденсационные газовые котлы | 60 | 30 | AISI 304, AISI 316 |
| Дизельные котлы | 150—250 | 30 | AISI 316 |
| Газовые котлы | 110—180 | 30 | AISI 304, AISI 316 |
| Газопоршневые установки | 450—600 | 50 | AISI 304, AISI 316 |
| Дизельгенераторные установки | 450—600 | 50 | AISI 316 |
| Газотурбинные установки | 450—600 | 50 | AISI 316 |
| Твердотопливные котлы, Банные печи | 500—700 | 50—100 | AISI 304, AISI 430 |
| Камины | 500—600 | 50—100 | AISI 304, AISI 430 |
Специалисты компании ооо "АРТ-ИЗБА" открыты к вашим вопросам и подберут систему и модель, оптимально подходящую особенностям вашего объекта и целевому назначению.
Специалисты "Тепло-ИЗБА" открыты к вашим вопросам и подберут систему и модель, оптимально подходящую особенностям вашего объекта и целевому назначению.
Читайте также: