Нержавеющий крепеж или «нержавейка» представляет собой прочные, долговечные элементы (гайки, шайбы, винты), обладающие высокой устойчивостью к коррозии и неблагоприятным условиям. Изделия широко используется в строительстве, машиностроении, судостроении и многих других сферах, где ключевыми факторами являются надежность и стойкость материалов.
Преимущества нержавеющего крепежа
Коррозионная стойкость
Как следует из названия, нержавеющий крепеж устойчив к коррозионному воздействию, что делает его идеальным для применения в агрессивных средах, таких как морская вода, химпромышленность. При процессе легирования происходят изменения в химических и физических характеристиках материала.
Хром, вступая в реакцию с кислородом образует антикоррозийное покрытие, которое не исчезает с течением времени и имеет способность к самовосстановлению.
Долговечность
Нержавеющий крепеж имеет значительно больший срок службы по сравнению с обычным углеродным крепежом. Это критически важно для обеспечивания долговечности конструкций и уменьшения затрат на техническое обслуживание.
Нержавейка сохраняет свои свойства при высоких температурах, демонстрируя хорошие характеристики электропроводности, что позволяет использовать её в различных промышленных применениях.
Эстетичность
Сталь представленного типа имеет привлекательный внешний вид, выделяясь среди другого крепежа на торговых полках. При холодном освещении, сталь может приятно сверкать, обращая на себя внимание покупателя.
Температурная устойчивость
Нержавеющий крепеж сохраняет свои свойства при высоких температурах.
Экологичность
Нержавеющая сталь может быть переработана, что делает ее более экологически чистым материалом по сравнению с традиционными стальными изделиями. Отходы не выделяют вредных веществ. Их можно перерабатывать и использовать повторно для уменьшения объемов отходов и сохранить ресурсы.
Области применения нержавеющего крепежа
Крепежи, изготовленные из нержавеющей стали, используются во многих областях. В строительстве – при возведении каркасных конструкций, установке навесов и фасадов зданий.
В судостроении и ремонте кораблей нержавейка просто незаменима, ведь она не боится воздействия солёной воды.
На предприятиях пищевой промышленности оборудование постоянно контактирует с различными жидкостями и средами, поэтому для его производства используют нержавеющие крепежи, которые не подвержены коррозии.
Автомобильная промышленность также активно применяет нержавеющий крепёж благодаря его устойчивости к ржавчине и высоким механическим свойствам.
Заедание резьбы
Несмотря на плюсы, у крепежного изделия может проявиться особенность - заедание разьбы. В такой ситуации предусмотрены следующие рекомендации:
– использовать динамометрического ключа для контроля усилия затяжки. Инструмент поддерживает целостность соединения, а также понижает риск повреждения крепежного элемента;
– применять специальные резьбовые или сборочные пасты на основе твердых смазок;
– наносить смазку на резьбовые части болтов и гаек перед монтажом.
Типы нержавеющих сталей
Для производства крепежей обычно применяют нержавеющие стали A2 (AISI 304 / 12X18H10) и A4 (AISI 316 / 03Х17Н14М2). Они содержат хром, никель и молибден в качестве основных легирующих элементов.
Аустенитная или хромистая нержавеющая сталь с высокой прочностью и антикоррозийными свойствами занимает более 70% мирового рынка стального проката. Главная задача при производстве аустенитной стали — максимально уменьшить количество серных примесей, чтобы повысить устойчивость к коррозии. Этот класс нержавеющей стали имеет номенклатурное обозначение 300. Примером его использования служат трубы AISI 304 или их отечественный аналог — трубы из стали 12Х18Н10Т.
В процессе производства этого вида нержавеющей стали атомы углерода напрямую внедряются в кристаллическую решётку железа. Благодаря этому, а также легирующим элементам, металл приобретает высокую твёрдость.
Ферритная или хромистая нержавеющая сталь
В основе этого типа металла — кубическая объёмно-центровая решётка, которая образуется с помощью твёрдого раствора углерода и легирующих элементов. Обычно в ферритной стали хром составляет примерно пятую часть от общего состава. Этот вид нержавейки обладает выраженными магнитными свойствами и способен эффективно противостоять агрессивным внешним воздействиям, включая кислотные растворы.
Нержавеющая сталь этой категории имеет обозначение 400 и широко используется в химической и тяжёлой промышленности, а также при производстве различных видов отопительного оборудования. Ферритные сплавы отличаются более низкой стоимостью и занимают второе место по объёму потребления после аустенитной стали, пользуясь большим спросом в своей рыночной нише.
Мартенситная и ферритно-мартенситная сталь обладает высокой прочностью благодаря специфической углеродной микроструктуре. Он также известен явлением технологической «памяти металла». Низкое содержание примесей и повышенная износостойкость делают эту нержавеющую сталь подходящей для изготовления режущих инструментов, ответственных несущих конструкций и высокопрочных деталей промышленного оборудования. Многие виды мартенситной стали являются жаропрочными и отличаются высоким качеством.
Маркировка нержавейки
Классы прочности для резьбовых крепёжных изделий из нержавеющей стали обозначаются одним или двумя символами. Цифры 50, 70 или 80 указывают на минимальный предел прочности на растяжение и обозначают, что крепёж рассчитан на нагрузку в 500, 700 или 800 мегапаскаль соответственно.
Комбинации вроде A2-70, A4-70, A2-80, A4-80 и прочие сочетают в себе обозначение материала, из которого изготовлено крепёжное изделие, и значение минимального предела прочности. Это позволяет подобрать крепёж не только по его прочности, но и по марке стали.
Крепежи из нержавеющей стали с классом прочности 70 подходят для большинства стандартных задач, где требуется надёжное и прочное соединение. Если же речь идёт о применении с высокими механическими нагрузками на резьбовые соединения, то стоит обратить внимание на крепёж класса прочности 80.
Нужно учитывать, что чем выше класс прочности крепежа, тем он дороже. Поэтому нет смысла переплачивать за более высокий класс, если условия эксплуатации этого не требуют.
А1 – химический состав этой марки отличается от других сталей аустенитного класса более высоким содержанием серы и фосфора. Кроме того, часть никеля в этой стали заменена марганцем. Стали данной марки разработаны специально для машиностроения. Из-за высокого содержания серы они менее устойчивы к коррозии по сравнению с другими марками этой группы.
А2 – содержит наименьшее количество углерода среди других марок стали. Соответствует ГОСТу 12Х18Н9 (зарубежный аналог AISI304). Основные легирующие элементы – хром и никель. Эти стали не подвержены коррозии, обладают высокими прочностными характеристиками и устойчивы к экстремальным температурам (рабочий диапазон от -200℃ до +425℃). Крепежи из этой стали идеально подходят для использования в пищевой и нефтедобывающей промышленности, строительстве, машиностроении и других отраслях. Однако нержавеющая сталь марки A2 не рекомендуется для контакта с кислыми и хлорсодержащими средами.
А4 – Соответствует ГОСТу 03Х17Н14М2 (зарубежный аналог AISI316). Эта марка отличается самым высоким содержанием никеля и наличием молибдена, что улучшает стойкость крепежей в агрессивных средах (рабочий диапазон от -60℃ до +450℃). Крепежи из этой стали применяются в химической промышленности, судостроении и других сферах.
Аустенитные нержавеющие стали A2 и A4, которые часто используются в крепёжных изделиях, имеют классы прочности, не совпадающие со стандартной классификацией углеродистых сталей. Это требует особых условий проведения испытаний, поскольку характеристики аустенитных сталей отличаются от характеристик углеродистых.
На головке болтов и винтов рядом с клеймом производителя наносится маркировка. На гладкой части или на торце маркируются шпильки, если они полнорезьбовые. Иногда на торец шпильки наносят цветовую кодировку, которая указывает марку сплава: зелёная для А2, красная для А4. Если класс прочности не указан, то используется среднее значение — 70.
Таким образом, при выборе класса прочности важно учитывать стандарт, по которому классифицируется крепёж (международный, европейский, американский и т. д.), так как определения и требования могут различаться.
Выбор нержавеющего крепежа
При выборе нержавеющего крепежа важно учитывать несколько аспектов:
Условия эксплуатации: оцените, в каких условиях будет работать крепеж (влажность, химические воздействия и т.д.).
Тип нагрузки: например, для динамических нагрузок предпочтительнее применять аустенитные стали.
Стандартизация: используйте крепеж, сертифицированный по международным стандартам, что обеспечит качество и надежность.
Магнитные свойства
Вопрос, который заставляет потребителя приходить в магазин с магнитом для проверки нержавеющей стали. Этот метод не дает точной, полной информации о нержавейки, так как существует несколько нюансов. Прежде чем рассказать о них подробнее, хотим обратить внимание, что сегодня существует специальный аппарат - анализатор (или детектор) сплавов предназначен для точного определения качества нержавеющей стали. Устройство обычно состоит из «наконечника-зонда», функционирующего на основе электрохимической системы, который прикладывают к исследуемой поверхности, и внешнего блока, отображающего результат и сохраняющего данные.
Химический состав стали – первопричина, от которой зависит будет ли срабатывать магнетизм. Поэтому не стоит отказываться от покупки крепежа или подозревать производителя в халатности.
Немагнитные свойства приобретаются за счет высокого содержания никеля. Это характерно для аустенитной стали. Однако на практике даже она имеет свойство примагничиваться. Почему? Стоит обратиться к российскому стандарту ГОСТ ISO ГОСТ ISO 3506–2014 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ: «Все крепежные изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях – немагнитные; после холодного деформирования могут проявиться магнитные свойства».
Наличие хрома в составе не определяет магнитных свойств крепежного изделия.
Если говорить про углерод в составе. то речь идет о мартенситной нержавеющей стали. Она характеризуется высокой твердостью, но также проявляет выраженные магнитные свойства.
Иногда сталь может выражать как активную, так и слабую намагниченность.
Для наглядного понимания обратимся к классам стали:
430 класс (Ферритовые стали), 410 и 420 классы (мартенситные стали) обладают магнитными свойствами.
304 и 316 классы (аустенитные стали) – могут проявлять слабые магнитные свойства после обработки, являясь при этом немагнитными.
Твердость
Твердость нержавеющей стали характеризует её способность сопротивляться деформациям, за исключением временных вмятин, царапин, порезов или износа. Для определения твердости нержавеющей стали применяются методы испытаний Бринелля, Роквелла и Виккерса, каждый из которых предоставляет численное значение, отражающее устойчивость материала в условной форме. Понимание состава твердых марок стали поможет оценить их износостойкость и пригодность для работы в сложных условиях.
Все три метода предоставляют количественные показатели, которые позволяют проводить сравнение и выбирать подходящие материалы в зависимости от необходимых свойств для конкретных приложений.
Нержавеющий крепеж является незаменимой частью современного производства и строительства. Его уникальные свойства обеспечивают долговечность и надежность конструкций в самых разных отраслях. Инвестируя в качественный нержавеющий крепеж, вы можете быть уверены в прочности и долговечности своих проектов.
