Выбор между прокатами из стали 321 и 409: что нужно знать
24.01.2024
Неспециалистам бывает сложно принять решение, какая марка стали предпочтительней для конкретной ситуации. Например, сталь 321 и 409 обладает схожими характеристиками, обе относятся к нержавеющим — как выбрать? В этой статье расскажем об их основных свойствах и отличиях, в чем преимущества той или другой.
Неспециалистам бывает сложно принять решение, какая марка стали предпочтительней для конкретной ситуации. Например, сталь 321 и 409 обладает схожими характеристиками, обе относятся к нержавеющим — как выбрать? В этой статье расскажем об их основных свойствах и отличиях, в чем преимущества той или другой.
Характеристики стали 321
Данная марка содержит хром 17-18%, никель 10%, а также 1% титана — это довольно высокое содержание. AISI 321 относится к низкоуглеродистым — углерода в ней около 0,1%. Марганца — до 2%. Иногда точное содержание того или иного компонента может отличаться от указанных цифр, но незначительно. Также в состав входят кремний, фосфор, сера.
Сталь 321 AISI устойчива к высоким температурам, причем выдерживает длительное нагревание в диапазоне 600-850°С (максимально до 950°С). Поэтому такой стальной прокат может применяться для производства практически любых котлов, печей, дымоходов, отопительных систем.
Также сталь 321 не подвергается коррозии при воздействии большинства щелочей и кислот, может эксплуатироваться в морской воде. Кроме того, сплав хорошо сваривается и поддается механической обработке. Это аустенитная марка, т.е. не магнитится — это важно при использовании во многих приборах и механизмах.
Характеристики стали 409
В этой марке практически нет никеля, титана до 0,8%, а хрома заметно меньше, чем в 321, — около 12%. Поэтому антикоррозийными свойствами она обладает только в слабоагрессивных средах. Ее теплостойкости достаточно для изготовления из такого проката труб для отведения нагретых газов из твердотопливного котла, камина, печи бани, если они эксплуатируются не в постоянном режиме — например, на даче, куда приезжают на выходные, с краткосрочными нагреваниями до 815°С. Кроме того, при сжигании газа или жидкого топлива образуются кислоты, к которым сталь 321 восприимчива из-за отсутствия молибдена в сплаве, поэтому для работающих на них отопительных систем сталь 409 не подходит. Содержание кремния, серы и фосфора в обеих марках практически одинаково, марганца — до 1%. При этом благодаря очень низкому проценту углерода (до 0,03%) для сварки и механической обработки сплав подходит так же хорошо, как и сталь 321. И обладает высокой прочностью. AISI 409 магнитится, т.е. относится к ферритным сталям.
Сравнение
Для наглядности представим данные в виде таблицы:
| Характеристика | Сталь 321 | Сталь 409 |
|---|---|---|
| Класс | аустенитная | ферритная |
| Аналоги в российской системе стандартов | 12Х18Н10Т | 08Х13 |
| Предел прочности, МПа | 515 | 400-560 |
| Твердость, HRB | 163 | 74 |
| Плотность, кг/м3 | 7790 | 7730 |
| Предел текучести, МПа | 205 | 205 |
| Стоимость | выше | доступней |
| Сферы применения | ||
| Любые детали и узлы печей, теплового оборудования и т.д., включая подвергающиеся длительному воздействию высоких температур | Элементы в печах на твердом топливе, при нагревании до 700°С (краткосрочное до 815°С) | |
| Резервуары и емкости в нефтехимической, газовой, авиационной промышленности, а также посуда и медицинское оснащение | Фармацевтическое, медицинское, пищевое оборудование — контейнеры для хранения, посуда и емкости, не предназначенные для контактов с агрессивными средами | |
| Сварочное оборудование, в т.ч. для использования на открытом воздухе и в деталях, подвергающихся нагреванию | Клапаны прессов, предметы обихода, инструменты, подвергающиеся ударным нагрузкам | |
| Внутренние и внешние конструкции, в т.ч. подвергающиеся воздействию осадков и других природных явлений | Внутренние элементы, в т.ч. испытывающие серьезные механические нагрузки | |
Из обеих марок производят металлопрокат горячим и холодным методами: листы, рулоны, штрипсы и др., отличающиеся толщиной, размерами, покрытием и прочими характеристиками. Какой вариант подходит для конкретной продукции, обычно указывается в технической документации.
Выводы и рекомендации
В таблице перечислены сферы, в которых используются данные марки стали, но не все. Например, в машиностроении они востребованы и применяются достаточно активно — эта тема обширна, поэтому ее рассмотрим отдельно. Можно сказать, что сталь 321 выдерживает более высокие температуры и устойчивей к коррозии. В то же время сталь 409, если не брать ситуации с критическими нагрузками, обладает хорошей прочностью, твердостью, теплостойкостью, при этом она доступней по цене. Таким образом:
- Для печей и теплового оборудования на газе или жидком топливе используется AISI 321, на твердом — подойдут обе марки.
- Сталь 409 устойчива к высоким механическим нагрузкам, включая ударные, но не выдерживает нагревание выше 815°С — в последнем случае выбирается 321.
- Оборудование и емкости, не контактирующие с кислотами и другими агрессивными средами, можно изготавливать из стали 409. Однако 321 сталь также имеет ограничения — лучше уточнить условия эксплуатации перед выбором марки проката.
- Оба варианта привлекательно выглядят и хорошо поддаются свариванию и механической обработке (вытяжке, штамповке, перфорации и т.д.), поэтому подходят для декоративных элементов.
Если у вас остаются сомнения, какой вариант выбрать, наши сотрудники помогут определиться с учетом конкретных условий будущей эксплуатации изделий из стального