Труба из нержавеющей стали 201 и 430: объяснение основных отличий

Введение

При выборе труб из нержавеющей стали для промышленного или коммерческого применения часто сравнивают марки 201 и 430, поскольку обе они относятся к более низкой-цене в диапазоне нержавеющей стали. Сравнение является фундаментальным с металлургической точки зрения: 201 представляет собой аустенитную марку со стабилизирующей аустенит-комбинацией никеля, марганца и азота, а 430 — ферритную марку с объемно--центрированной кубической структурой. Эти структурные различия контролируют все, что происходит в дальнейшем: магнетизм, свариваемость, прочность, коррозионное поведение и цену.

Сравнение химического состава

В таблицах ниже суммированы указанные пределы состава согласно JIS G4304/G4305 и ASTM A240.

Элемент (мас.%)	201 (УНС С20100)	430 (УНС С43000)
Углерод, не более	0.15	0.12
Марганец	5.50 - 7.50	1,00 макс.
Фосфор, не более	0.060	0.040
Сера, не более	0.030	0.030
Кремний, не более	1.00	1.00
Хром	16.00 - 18.00	16.00 - 18.00
Никель	3.50 - 5.50	0,75 макс.
Азот, не более	0.25	не указан

Механические свойства (отожженный)

Свойство	201 Нержавеющая Сталь	Нержавеющая сталь 430
Предел прочности, мин	655 МПа (ASTM A240 S20100)	415 МПа (ASTM A240 S43000)
Предел текучести (0,2%), не менее	310 МПа	205 МПа
Удлинение, мин	40%	20%
Твердость	217 HBW макс.	Макс. 183 HBW (JIS G4304)
Плотность	7,93 г/см3	7,70 г/см3

Коррозионная стойкость

Ни одна из марок не предназначена для работы в агрессивных средах или -с повышенным содержанием хлоридов. 201. Она обеспечивает умеренную коррозионную стойкость в сухих помещениях и в слабокоррозионных средах; во многих тестах устойчивость к атмосферной ржавчине немного выше, чем у 430, но она может ржаветь во влажной, кислой или морской атмосфере.. 430 хорошо работает в умеренно агрессивных и сухих условиях и обычно используется для внутренних кухонных приборов, но она более уязвима к хлоридам и локальному воздействию. Для труб, несущих воду, химикаты или подвергающихся воздействию окружающей среды, подходящей спецификацией являются марки 304 или 316; 201 и 430 — это экономичные варианты щадящего обслуживания.

Магнетизм

201 является аустенитным и практически не-магнитным в отожженном состоянии, хотя холодная обработка может вызвать небольшое количество деформационного -индуцированного мартенсита и слабого магнетизма. 430 является ферритным и магнитным во всех условиях. Часто это быстрая проверка на месте для сортировки двух оценок.

Высокие-температуры и термическое поведение

430 имеет меньшее тепловое расширение и более высокую теплопроводность, чем 201, что делает его более стабильным по размерам при термоциклировании и обеспечивает лучшую стойкость к термической усталости. Его стойкость к окислению также лучше подходит для непрерывной эксплуатации при повышенной температуре, примерно до 800-850 градусов на воздухе, тогда как 201 обычно ограничивается примерно 500 градусами для непрерывной работы в конструкциях.

Свариваемость и формуемость

201 сваривается со стандартными аустенитными методами и выдерживает послесварочную работу-без специальных мер предосторожности в мягких средах. 430 пригоден для сварки, но требует внимания: часто рекомендуются предварительный нагрев и низкие температуры между проходами, а в зонах сварки ферритных марок может наблюдаться рост зерен и потеря ударной вязкости, поэтому сварка 430 обычно ограничивается тонкими секциями в не-критических условиях эксплуатации. При формовке сталь 430 демонстрирует превосходные свойства при глубокой-вытяжке плоских изделий, тогда как сталь 201 лучше подходит для гибки и холодной штамповки труб, хотя ее более высокая скорость закалки- требует большего усилия при формовке.

Типичные применения

Труба 201: архитектурные и декоративные трубы, поручни, мебельные рамы, легкие элементы конструкций, автомобильная отделка и трубы общего-назначения для мягких сред внутри помещений.. 430 Труба: трубы теплообменников-, не подверженные-коррозионной эксплуатации, компоненты масляных горелок, детали бытовой техники, кухонное оборудование, изделия, совместимые с индукционными-варочными панелями-, и декоративная отделка, где важна термостойкость.

Часто задаваемые вопросы

В1: Нержавеющая сталь 201 лучше, чем 430?Универсального победителя не существует.. 201 предлагает лучшую прочность, свариваемость и немного лучшую устойчивость к атмосферной коррозии; 430 обеспечивает лучшую термостойкость, меньшее тепловое расширение и более низкую стоимость. Выбор зависит от среды обслуживания.

В2: Магнитна ли нержавеющая сталь 430?Да. 430 — ферритный сорт, магнитный при любых условиях, тогда как отожженный 201 практически не-магнитен.

В3: Можно ли использовать трубу из нержавеющей стали 201 на открытом воздухе?Только в мягких, сухих или защищенных местах. При эксплуатации в прибрежных водах или на мокрой дороге 201 заржавеет; Следует указать 304 или 316.

В4: Какой сорт выдерживает более высокие температуры?430, который может работать непрерывно при температуре около 800-850 градусов на воздухе, по сравнению с примерно 500 градусами для 201 в конструкционных применениях.

Вопрос 5: Почему 201 содержит марганец и азот, а не больше никеля?Марганец и азот являются стабилизаторами аустенита, заменяющими дорогой никель, поэтому 201 дешевле, чем 304, оставаясь при этом аустенитным.

В6: Можно ли легко сваривать 430?430 можно сваривать стандартными процессами, но рекомендуется предварительный нагрев и контроль подвода тепла, чтобы ограничить рост зерен в зоне термического-воздействия; Для тяжелых сечений и усталостных-критических сварных швов может потребоваться отжиг после-сварки.