Шестигранник AISI 201: нержавеющий сортовой прокат из аустенитной стали с частичной заменой никеля
Шестигранник AISI 201 — это горячекатаный или холоднотянутый профиль с шестью гранями, изготовленный из аустенитной нержавеющей стали, в которой часть никеля замещена марганцем и азотом. Такое легирование снижает себестоимость проката при сохранении аустенитной структуры, но повышает склонность к деформационному упрочнению. Продукция поставляется в виде прутков длиной 3–6 м, в отрезных заготовках и в бухтах (для калиброванных диаметров).
Химический состав и механические свойства
Сталь AISI 201 (UNS S20100, аналог по EN — 1.4372) содержит 16,0–18,0 % хрома, 3,5–5,5 % никеля, 5,5–7,5 % марганца, до 0,15 % углерода и 0,05–0,25 % азота. Пониженное содержание никеля компенсируется марганцем и азотом, что обеспечивает стабильную аустенитную матрицу при комнатной температуре. Предел текучести холоднотянутого шестигранника достигает 640–900 МПа, относительное удлинение — 25–40 % в зависимости от степени обжатия.
Прочностные характеристики напрямую зависят от состояния поставки:
- горячекатаный (HR) — предел прочности 655–850 МПа, твёрдость 180–220 HB;
- холоднотянутый (CD) — предел прочности 850–1100 МПа, твёрдость 240–320 HB;
- калиброванный (шлифованный) — допуск h9–h11, шероховатость Ra 1,6 мкм;
- термообработанный (отжиг) — снятие наклепа, восстановление пластичности.
Сортамент и допуски
Шестигранник AISI 201 выпускается с размером «под ключ» от 5 до 70 мм. Для размеров до 20 мм применяется холодное волочение с допуском h9–h11, для крупных сечений — горячая прокатка с допуском по ГОСТ 2879 или ASTM A276. Кривизна прутка не превышает 2 мм на 1 м длины. Кромки граней — острые или притуплённые радиусом 0,3–0,8 мм.
| Размер под ключ, мм | Технология | Допуск | Предел текучести, МПа | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 8 | холодное волочение | h9 | 750 | 280 |
| 12 | холодное волочение | h10 | 700 | 260 |
| 17 | холодное волочение | h11 | 640 | 240 |
| 24 | горячая прокатка | +0,5/–0,5 | 350 | 190 |
| 36 | горячая прокатка | +0,8/–0,8 | 310 | 180 |
Области применения
Шестигранник AISI 201 востребован там, где требуется коррозионная стойкость в слабоагрессивных средах при ограниченном бюджете. Основные направления:
- крепёж — болты, гайки, шпильки для пищевого и торгового оборудования;
- арматуростроение — шпиндели, штоки, элементы запорной арматуры низкого давления;
- машиностроение — валы, оси, переходники, детали сельхозтехники;
- строительство — анкерные системы, фасадные крепления, ограждающие конструкции;
- приборостроение — корпусные элементы, стойки, кронштейны приборных панелей.
Обрабатываемость и сварка
Из-за повышенного содержания марганца и азота сталь AISI 201 склонна к наклёпу при механической обработке. Рекомендуется применять твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием, обильное охлаждение и умеренные подачи. Свариваемость ограничена: при дуговой сварке в зоне термического влияния возможно выделение карбидов хрома, что снижает стойкость к межкристаллитной коррозии. Для ответственных сварных узлов предпочтительны стали AISI 304 или 316.
Условия эксплуатации
Шестигранник AISI 201 сохраняет работоспособность в интервале температур от –40 C до +400 C. В хлоридсодержащих средах (морская вода, антигололёдные реагенты) возможна питтинговая коррозия. Для эксплуатации в условиях повышенной влажности и промышленной атмосферы рекомендуется пассивная защита поверхности или периодическая полировка.
Вопросы и ответы
Чем AISI 201 отличается от AISI 304?
AISI 201 содержит меньше никеля (3,5–5,5 % против 8–10,5 %) и больше марганца (5,5–7,5 %). Это снижает стоимость, но уменьшает коррозионную стойкость в хлоридных средах и повышает склонность к наклёпу.
Какой допуск обеспечивается для холоднотянутого шестигранника?
Для размеров до 20 мм — h9–h11 по ISO 286. Для горячекатаных сечений допуск составляет 0,5–0,8 мм в зависимости от размера.
Магнитится ли шестигранник AISI 201?
В отожжённом состоянии сталь слабомагнитна. После холодной деформации (волочение, гибка) возможно появление ферромагнитной фазы мартенсита, что усиливает магнитные свойства.
Применяется ли AISI 201 для пищевого оборудования?
Ограниченно — для неконтактных с продуктом деталей и узлов, не подвергающихся воздействию агрессивных моющих средств. Для прямого контакта с пищей предпочтительны AISI 304 и 316.
