Квадрат из сплавов AISI 201: сортовой прокат из аустенитной Cr-Mn-Ni стали
Квадрат из сплавов AISI 201 — это горячекатаный или холоднотянутый сортовой прокат квадратного сечения, изготовленный из аустенитной коррозионностойкой стали с частичным замещением никеля марганцем. Химический состав стали AISI 201 (UNS S20100) регламентируется стандартом ASTM A276/A276M и включает 16,0–18,0 % хрома, 3,5–5,5 % никеля, 5,5–7,5 % марганца, 0,15 % углерода максимум, 1,0 % кремния максимум. Пониженное содержание никеля снижает стоимость проката относительно марок 304, при этом аустенитная структура сохраняется за счёт марганца — стабилизатора аустенита. Квадрат поставляется в состоянии нагартовки (1/4 hard, 1/2 hard) либо в отожжённом состоянии с последующим травлением поверхности.
Сортамент и технические параметры
Квадрат из AISI 201 выпускается по ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ASTM A276, EN 10088-3. Размерный ряд охватывает стороны от 6 до 100 мм. Прокат мерной, кратной и немерной длины — от 2 до 6 м. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента и 0,2 % для холоднотянутого. Предельные отклонения по стороне квадрата: для горячекатаного проката — плюс 0,4 / минус 0,8 мм при стороне до 50 мм, для калиброванного — h11, h12. Скругление углов — не более 0,15 стороны профиля.
| Сторона квадрата, мм | Способ производства | Предел текучести, МПа | Твёрдость, HRB | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 10 | холоднотянутый | 620–750 | 92–98 | крепёж, оси, шпиндели |
| 16 | холоднотянутый | 550–690 | 88–95 | детали арматуры, валы |
| 25 | горячекатаный | 310–420 | 75–85 | металлоконструкции, ограждения |
| 40 | горячекатаный | 275–380 | 70–82 | несущие рамы, кронштейны |
| 60 | горячекатаный | 260–350 | 68–80 | опорные конструкции, траверсы |
Механические и физические свойства
Предел прочности стали AISI 201 в отожжённом состоянии — 655–750 МПа, относительное удлинение — 40–55 %. Модуль упругости — 197 ГПа. Теплопроводность при 20 C — 16,2 Вт/(мК), коэффициент линейного расширения — 17,3 10 К в диапазоне 20–100 C. Магнитная проницаемость в отожжённом состоянии — слабомагнитная, после холодной деформации возрастает вследствие частичного мартенситного превращения. Плотность — 7,8 г/см. Рабочий диапазон температур — от –196 C до +400 C без потери прочностных характеристик.
Коррозионная стойкость и условия эксплуатации
Стойкость AISI 201 к атмосферной коррозии сопоставима с маркой 304 в условиях умеренной влажности и промышленной атмосферы. В хлоридсодержащих средах (морская вода, реагенты против обледенения) склонность к питтингу выше из-за пониженного содержания никеля и молибдена. Прокат пригоден для эксплуатации в системах водоснабжения с хлоридами до 200 мг/л, в пищевом оборудовании при кратковременном контакте с продуктами, в вентиляционных системах и дымоходах. Не рекомендуется для сварных конструкций, работающих в агрессивных кислотах.
Области применения
- Металлоконструкции промышленных зданий: рамы, стойки, связи, элементы эстакад.
- Пищевое машиностроение: каркасы конвейеров, столы, ёмкости без длительного контакта с агрессивными средами.
- Архитектурные элементы: ограждения, перила, декоративные решётки, фасадные кронштейны.
- Автомобилестроение: элементы выпускных систем, крепёж, декоративные накладки.
- Энергетика: опорные конструкции кабельных лотков, элементы заземления.
- Мебельное производство: каркасы промышленной мебели, стеллажные системы.
Обработка и свариваемость
Квадрат из AISI 201 обрабатывается резанием, сверлением, фрезерованием. Обрабатываемость резанием ниже, чем у стали 304, из-за склонности к наклёпу — рекомендуется применение СОЖ с высоким содержанием серы и хлора, снижение скорости резания на 15–20 %. Сварка выполняется электродами марок ER308L, ER309L, при этом сварной шов теряет часть коррозионной стойкости. После сварки рекомендуется механическая зачистка и пассивация поверхности. Гибка возможна как в холодном, так и в горячем состоянии при температуре 1100–1150 C с последующей закалкой в воде или на воздухе.
Вопросы и ответы
Чем сталь AISI 201 отличается от AISI 304?
AISI 201 содержит 3,5–5,5 % никеля и 5,5–7,5 % марганца, тогда как AISI 304 — 8–10,5 % никеля. Пониженное содержание никеля снижает стоимость, но уменьшает стойкость к питтинговой коррозии в хлоридных средах.
Магнитится ли квадрат из AISI 201?
В отожжённом состоянии прокат слабомагнитен. После холодной деформации (волочение, гибка) магнитная проницаемость возрастает из-за образования мартенсита деформации.
Какие стандарты регламентируют поставку квадрата из AISI 201?
Поставка осуществляется по ASTM A276/A276M, EN 10088-3, ГОСТ 2591-2006 и ГОСТ 2879-2006. В сопроводительной документации указываются химический состав, механические свойства и результаты испытаний на растяжение.
Применяется ли AISI 201 в пищевой промышленности?
Допускается для оборудования без длительного контакта с агрессивными продуктами. Для прямого контакта с кислотами и солями рекомендуется применять AISI 304 или AISI 316.
