Лазерная резка нержавеющей стали

Нержавеющие (коррозионностойкие) стали, помимо железа и углерода, содержат ряд легирующих добавок. Из них самой важной является хром. Если сталь содержит его более (10,5 ÷ 12) %, вся поверхность покрывается пленкой из оксида хрома. Эта пленка «пассивна»: стойка к большинству воздействий и самовосстанавливается в присутствии кислорода. Именно оксид хрома защищает поверхность от ржавчины. При отсутствии кислорода оксидный слой разрушается, и нержавеющая сталь покрывается ржавчиной не хуже обычной. Иными словами, «нержавейка» не ржавеет только до тех пор, пока имеется доступ кислорода и покрывающие ее окисел хрома не разрушен.

Граница содержания хрома (10,5 ÷ 12) % установлена при измерениях потенциалов твердых растворов железо-хром, где резкое изменение потенциала наступает в указанной границе содержания хрома. Чем выше содержание хрома, тем больше увеличивается способность нержавеющей стали противостоять коррозии в различных средах. Справедливости ради, стоит отметить, что сталь с содержанием 12% хрома будет устойчива только к атмосферным окислителям (в первую очередь кислороду воздуха). Нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома (порядка (17 ÷ 19) %), при определённых условиях, всё же подвержена коррозии. Также высокое содержание хрома приводит к повышению хрупкости и ударной вязкости стали. Сталь, содержащая только хром достаточно хрупкая.

Другим элементом, который обеспечивает антикоррозионные свойства, является никель. Как легирующий элемент, никель вводится в металлический сплав с определенным содержанием углерода и хрома и способствует образованию твердых прочных связей, а также усилению защитных свойств. Стали с высоким содержанием никеля особенно распространены в среде, где необходимо предотвратить появление межкристаллитной коррозии. Помимо хрома и никеля, повышению антикоррозионных свойств способствуют такие элементы, как медь, молибден, марганец, алюминий, кремний. В качестве специальных стабилизирующих элементов часто вводят титан и ниобий. Титан обеспечивает повышенную стойкость к межкристаллитной коррозии. Различие в коррозионном поведении различных марок сталей проявляется главным образом в сварных соединениях. Это определяется разностью электродных потенциалов трех элементов сварного соединения: основной металл, сварной шов и зона термического влияния. Выбор сварочных электродов и технологии сварки производится с таким расчетом, чтобы три указанные элемента имели приблизительно одинаковые потенциалы.

Другие легирующие элементы, вводимые в сталь, могут улучшать или ухудшать антикоррозионные свойства железо-хромистого сплава. Например, углерод, связывающий хром в частицы карбидов Сr23С7 и т. п., удаляет его из твердого раствора. С увеличением содержания углерода в стали скорость коррозии в кислых растворах увеличивается. Марганец, улучшая механические свойства железоуглеродистых сталей (0,5 ÷ 0,8)%, не оказывает влияния на скорость коррозии. Специальные стали (марганцевые), содержащие 12% марганца, обладают повышенной коррозионной устойчивостью. Содержание кремния в сталях до 0,3% не оказывает влияния на коррозионную стойкость стали. При увеличении содержания кремния в специальных кремнистых сталях скорость коррозии повышается, что, возможно, связано со склонностью этих сталей к растрескиванию. А при содержании кремния свыше 14% наблюдается повышение коррозионной стойкости. Сера образует с железом и марганцем сульфиды, которые являются катодными включениями и способствуют увеличению скорости коррозии. Один и тот же сплав может иметь несколько порогов устойчивости в зависимости от характера и агрессивности среды, от наличия примесей в сплаве и от состояния его поверхности. Так, для хромистых сталей первый порог устойчивости, соответствующий содержанию хрома 12,5%, обеспечивает стойкость их в холодной разбавленной азотной кислоте, повышение содержания хрома до 25% соответствует второму порогу устойчивости, при котором сталь оказывается стойкой даже в кипящей азотной кислоте. Дальнейшего повышения коррозионной стойкости сплавов можно достигнуть дополнительным легированием помимо хрома, например никелем.

Детали из коррозионностойких сталей работают при температуре эксплуатации до (550 ÷ 600) °С. Физико-химические свойства коррозионностойких сталей меняются в довольно широком диапазоне в зависимости от структуры. Для того чтобы удалить с поверхности остаточное железо и сделать поверхностную пленку значительно более равномерной и устойчивой к местной коррозии, может использоваться такая технологическая операция как пассивирование.

Коррозионная стойкость сталей может быть повышена термической обработкой (закалкой и высоким отпуском) и созданием шлифованной поверхности.

Наиболее распространенные импортные марки сталей и их отечественные аналоги

Обозначение				Содержание легирующих элементов, %
*	EN	AISI	ГОСТ	C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	Ti
С1	1.4021	420	20Х13	0,20	1,5	1,0	12,0÷ 14,0	-	-	-
F1	1.4016	430	12Х17	0,08	1,0	1,0	16,0÷ 18,0	-	-	-
A2	1.4301	304	12Х18Н9	0,07	2,0	0,75	18,0÷19,0	8,0÷10,0	-	-
	1.4948	304H	08Х18Н10	0,08	2,0	0,75	18,0÷20,0	8,0÷10,5	-	-
	1.4306	304L	03Х18Н11	0,03	2,0	1,0	18,0÷20,0	10,0÷12,0	-	-
A3	1.4541	321	08Х18Н10Т	0,08	2,0	1,0	17,0÷19,0	9,0÷12,0	-	5xС0,7
A4	1.4401	316	03Х17Н14М2	0,08	2,0	1,0	16,0÷18,0	10,0÷14,0	2,0÷2,5	-
	1.4435	316S	03Х17Н14М3	0,08	2,0	1,0	16,0÷18,0	12,0÷14,0	2,5÷3,0	-
	1.4404	316L	03Х17Н14М3	0,03	2,0	1,0	17,0÷19,0	10,0÷14,0	2,0÷3,0	-
A5	1.4571	316Ti	08Х17Н13М2Т	0,08	2,0	0,75	16,0÷18,0	11,0÷12,5	2,0÷3,0	5×С-0,8
A5	1.4845	310S	20Х23Н18	0,08	2,0	0,75	24,0÷26,0	19,0÷21,0	-	-

* А1, A2, A3, A4, A5 – стали аустенитного класса;
С1 – стали мартенситного класса;
F1 – стали ферритного класса.

Примечания:

Марки импортных коррозионностойких нержавеющих сталей — это стали серии 300 и 400

Наиболее применимы марки серии «300»: это 301, 303, 304, 316, 317, 321, 314 (по возрастанию содержания легирующих добавок). Стали 316, 317, 321, 347 содержат молибден.

Марки могут иметь добавочные индексы: L или LN. L имеет низкое содержание углерода (такие стали будут более пластичны). NL- это разновидность с меньшим содержанием азота

Стали мартенситного и ферритного класса обладают свойством намагничивания, а аустенитные стали — немагнитны. Таким образом, испытание постоянным магнитом поможет определить лишь только то, к какому классу относится нержавеющая сталь.

Лазерная резка позволяет обрабатывать с высокой точностью любой вид нержавеющей стали. Минимальное термическое воздействие, нет деформаций материала, не возникают микротрещины. Управляющая программа станка работает с файлами формата dxf и позволяет разрезать листовой материал по сложному контуру. Правильная настройка оборудования и использование подходящих газов при резке устраняет возникновение окалины и грата. После лазерной резки, в большинстве случаев, не требуется проводить дополнительную постобработку деталей.

Наш станок лазерной резки позволяет обрабатывать детали с шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм, при толщине до 16 мм. Станок оснащен твердотельным (волоконным) лазерным источником Raycus мощностью 3 кВт.

Ключевые особенности лазерного источника Raycus:

Высокое качество луча
Стабильность мощности
Регулируемая мощность, быстрый отклик на переключение
Высокая эффективность электрооптического преобразования
Устойчивость к высокой отражающей способности обрабатываемых материалов
Высокая частота модуляции, редактируемая форма волны

Заявка на расчет

Нажимая кнопку «Отправить на расчет», я даю свое согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 года №152-ФЗ «О персональных данных», на условиях и для целей, определенных в Согласии на обработку персональных данных *