При постоянном воздействии на металл влаги и агрессивных веществ происходит возникновение коррозионных процессов. Чтобы увеличить срок службы стальных конструкций, подверженных негативному воздействию, используются сложнолегированные материалы. В народе их называют нержавеющими сталями или нержавейкой. Они обладают устойчивостью к воздействию влаги и прочих влияний агрессивных сред. Такое положительное свойство расширяет сферу применения.

Назначение нержавеющей стали и ее применение в машиностроении

Почему нержавейка устойчива к коррозии

Повышение свойств сопротивляемости металла к окислению происходит за счет применения хрома. Внесение в химический состав этого элемента привело к тому, что стальные детали не разрушаются от коррозии. Хром наделяет их нержавеющими свойствами, улучшая стойкость к воздействию влаги.

Сопротивляемость к коррозии достигается формированием оксидной (инертной) пленки на поверхности стали. Преимущество этого покрытия заключается в способности самостоятельно восстанавливаться при контакте хрома с кислородом.

Назначение нержавеющей стали и ее применение в машиностроении

В состав нержавеющей стали, применяемой в машиностроении и многих других сферах, входят от 12% хрома и не более 2% углерода. Дополнительно также используются следующие вещества:

  • никель — улучшает пластичность и вязкость;
  • молибден — применяется для повышения прочности;
  • азот — способствует износостойкости и увеличению предела выносливости.

Нержавеющие сплавы подвергаются коррозии, но только поверхностной. За счет равномерного распределения хрома в составе сплава внутренние слои металла всегда защищены от ржавчины. Активное применение стали в машиностроении связано именно со свойством ее устойчивости к коррозии.

Виды нержавеющей стали

Хром, входящий в состав легированных сплавов, способствует увеличению службы деталей на срок от 20 до 50 лет. Ресурс зависит от химического состава нержавеющей стали. По этому признаку ее классифицируют на 4 основных вида:

  1. Аустенитная. Содержит от 10 до 25% никеля, который усиливает свойства сопротивляемости к окислению, а также определяет выносливость при высоких температурах. Это самый распространенный вид легированной стали, применяемый в промышленности и машиностроении.
  2. Ферритная. Содержат в составе менее 17% хрома, обладает стойкостью к окислению в кислотной среде. После аустенитной это второй по популярности вид нержавейки. Применяется в химической и пищевой промышленностях.
  3. Мартенситная. Получается путем минимального добавления хрома (от 11 до 13%), в результате чего металл становится прочным и жестким. Применяют мартенсит в пищевой и химической промышленностях для производства режущих инструментов.
  4. Дуплексная (аустенитно-ферритная) — прочный и одновременно гибкий сплав для нефтехимической и бумажной промышленностей, судостроения.

Назначение нержавеющей стали и ее применение в машиностроении

Для обозначения легированных и нержавеющих сталей используется общепринятая маркировка AISI. После названия идут 3 цифры с буквами, указывающими на класс точности, содержание углерода, наличие прочих химических веществ в составе.

Применение хромированных сплавов

Используются легированные сплавы в разных сферах промышленности. Область их применения напрямую зависит от типа и стойкости к коррозии. При выборе соответствующих видов нержавейки учитываются компоненты среды, которые будут воздействовать на материал. Применяются они в следующих отраслях:

  1. Машиностроение — это одна из самых крупных сфер, которая нуждается в нержавейке. Из нее делают станки и транспорт, создают разнообразные агрегаты и промышленные устройства. В машиностроении активно применяются аустенитные и ферритные марки стали, что позволяет ежегодно выпускать более 1 млн новых автомобилей. На производство одной легковой машины требуется не менее 10–20 кг нержавейки.
  2. Авиационная и космическая промышленности.
  3. Химическая отрасль. Устойчивость к воздействию агрессивных сред делает нержавейку практически незаменимым материалом.
  4. Электроэнергетика. Применяются только высоколегированные стали, к которым предъявляются очень высокие требования.
  5. Пищевая промышленность. Коррозия металла влияет не только на его срок службы, но еще и на безопасность. Нержавейка — это единственный материал, который одобрен для использования в пищевой промышленности.
  6. Медицина. Изготавливаются не только инструменты, но и различное оборудование.

Назначение нержавеющей стали и ее применение в машиностроении

Из нержавейки делают строительные, садовые и прочие виды инструментов, бытовые приборы.

Какие стали применяются в машиностроении

В машиностроительной сфере используется не только нержавейка, но и другие сплавы, из которых изготавливаются различные детали и механизмы. К ним относятся такие марки:

  1. 45 — используется для производства силовых частей металлоконструкций. Из нее изготавливаются валы, шпиндели, бандажи, плунжеры, суппорты и прочие аналогичные детали. Она является основой для элементов подвески авто. Большой спрос связан с техническими характеристиками — износоустойчивость, выносливость, ударная вязкость.
  2. 20 — высокотехнологичный сплав, который в машиностроении применяется для изготовления муфт, шестерней и элементов червячных пар.
  3. 40х — углеродистая легированная сталь, характеризующаяся высокой прочностью и пластичностью. Она является основой для производства валов, шестерен, зубчатых колес и других изделий.

Для получения деталей разных форм применяются следующие методы металлообработки: точение, фрезерование, шлифование. При выборе стали для использования в машиностроении рекомендуется обратиться к профессионалам.