Нержавеющий крепеж а2 и а4 в чем разница
Нержавеющие стали А2 и А4
А2 и А4 – это сокращенное название марок нержавеющих аустенитных (Austenitic) сталей. Аустенитная сталь обладает рядом замечательных свойств, которые обеспечили ей очень широкое применение в народном хозяйстве. Стали А2 и А4 не токсичны, устойчивы к коррозии. Они хорошо подвергаются механической и термической обработке, а также сварке. Крепежные изделия, изготовленные из сталей А2 и А4, практически не магнитны, прочны и долговечны. Они отлично сохраняют свои свойства при высоких и низких температурах.
Сталь А2 имеет отечественный аналог – нержавеющая сталь марки 08Х18Н10 и зарубежный аналог – марки AISI 304 (в США). Сборочные единицы, детали и крепёжные элементы из стали А2 используются в нефтедобывающей, пищевой, химической и газодобывающей промышленности; в приборостроении и судостроении; в строительстве при монтаже вентилируемых фасадов и витражных конструкций, а также при изготовлении насосной техники. Изготовленные из стали А2 изделия сохраняют свои прочностные свойства в большом диапазоне температур: от низких (-200 градусов Цельсия) до высоких (+425 градусов Цельсия).
Сталь А2 и сталь А4 отлично подходят для изготовления нержавеющего крепежа повышенного класса точности А, который применяются для создания прочных и долговечных ответственных соединений. Болты и гайки этого класса изготавливаются, например, на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Разница диаметров резьбы, наружной для болта и внутренней для гайки, после чистовой обработки на станке не превышает величины 0,25…0,3 миллиметров. Однако цена изготовленных из нержавейки деталей будет значительно выше, чем у деталей из обычной углеродистой стали. Класс прочности для болтов, изготовленных из нержавеющей аустенитной стали марки А2 и стали марки А4, равен 50, 70 или 80.
Отличие крепежа из стали А2 и стали А4
Отличия и места применения нержавеющих сталей А2 и А4
Самые популярные стали среди нержавеющих – А2 и А4. Данное сырье относится к классу аустенитных материалов и отличается немагнитностью, повышенным сопротивлением коррозии, гигиеничностью. Благодаря этим своим свойствам стали А2 и А4 нашли широкое применение в крепежной, строительной, судовой, мебельной и других областях деятельности человека.
Рассмотрим каждую сталь и ее свойства по отдельности:
1. А2 – состоит из следующих элементов – 0.05% углерода, 2% марганца, 0.75% кремния, 18% хрома, 10% никеля. Такое сочетание придает стали хорошую коррозионную стойкость и высокую прочность (в сравнении с классами прочности углеродистых сталей, она приблизительно равна – 8.8). Так же материал практически немагнитен (может проявлять небольшие магнитные свойства при обработке), гигиеничен и не нуждается в покрытии или дополнительном уходе. Свое применение крепеж из А2 нашел в строительной и мебельной промышленностях.
2. А4 – в состав данного сплава входит – 0.05% углерода, 2% марганца, 1% кремния, 17% хрома, 12% никеля и 2% молибдена. Благодаря добавлению молибдена материал приобрел дополнительную прочность (соответствует прочности 10.9 для крепежа из легированных сталей), повышенную сопротивляемость воздействию коррозии и кислот, полную немагнитность. Так же, как и сталь А2, данное сырье гигиенично и не нуждается в каком либо покрытии или уходе. Из-за повышенной коррозионной стойкости основное место применение стали марки А4 – судостроение, пищевая и химическая промышленности.
Ниже приведены таблицы с основными механическими свойствами сталей А2 и А4:
Нержавеющие стали А2 и А4
Главной проблемой большинства металлов является низкая устойчивость к коррозии, которая не только делает изделие менее привлекательным, но со временем снижает прочность и твердость. При условии постоянного воздействия влаги используются нержавейки, к примеру, сталь А2 и сталь А4. Подобные марки относятся к аустенитной группе, применяются при изготовлении распространенных крепежных элементов, к которым предъявляются высокие требования.
Характеристики сплавов
Нержавеющая сталь А2, как и А4, обладает высокой устойчивостью к коррозии по причине включения в состав большого количества хрома и никеля. При этом нержавейка А4 обладает низкими магнитными свойствами.
Основные характеристики нержавеющих сплавов выглядят следующим образом:
Рассматриваемые нержавеющие сплавы редко подвергают термической обработке, что связано с хорошими характеристиками.
Отличия: в чем разница между А2 и А4?
Химический состав
Как ранее было отмечено, сталь А2 и сталь А4 обладают примерно одинаковым химическим составом, за исключением добавления молибдена.
Состав и применение аустенитных сталей
В оба нержавеющих сплава входят следующие элементы:
Концентрация вредных химических элементов низкая, что определяет хорошее качество рассматриваемых металлов.
Применение сталей А2 и А4
Основные свойства определяют то, что подобные нержавеющие марки стали в большинстве случаев применяют при изготовлении крепежных элементов, используемых в сложных эксплуатационных условиях.
Применение нержавеющей стали А2:
Основные механические свойства болтов из сталей заключаются в том, что они могут эксплуатироваться при высокой и низкой температурах, сохраняя основные качества. Ближайший аналог – 08Х18Н10, который также характеризуется сильной концентрацией легирующих веществ.
Марка А4 обладает хорошими антимагнитными качествами. Чаще всего она применяется при изготовлении крепежных изделий, которые применяются в судостроении. Высокая устойчивость к соленой воде определяет длительный срок эксплуатации. Кроме этого, применяется в среде с повышенным количеством хлора. При выпуске различных изделий учитываются классы прочности. Ближайший аналог, схожий по своим эксплуатационным качествам, 10Х17Н13М12. Подобная марка переносит воздействие температуры до 450 градусов Цельсия.
Сталь А2 и А4 — аналоги, характеристики, разница
Нержавеющие стали — высоколегированные стали, которые имеют устойчивость к коррозии в агрессивной среде и атмосфере. Основной элемент, который придает им нержавеющие свойства — Хром (Cr).
Характеристики нержавеющих сталей
Аустенитные стали содержат 15-26% хрома и 5-25% никеля, которые увеличивают сопротивление коррозии и практически не магнитны.
Именно аустенитные хромникелевые стали обнаруживают особенно хорошие сочетание обрабатываемости, механических свойств и коррозионной стойкости. Эта группа сталей наиболее широко используется в промышленности и в производстве элементов крепежа: нержавеющих болтов, нержавеющих гаек, нержавеющих шпилек, нержавеющих винтов, а также нержавеющих шайб.
Стали аустенитной группы обозначаются начальной буквой «A» с дополнительным номером, который указывает на химический состав и применяемость в пределах этой группы:
Аустенитная структура
Группа стали | Номер материала | Краткое обозначение | Номер по AISI |
---|---|---|---|
А1 | 1.4305 | X 10 CrNiS 18-9 | AISI 303 |
А2 | 1.4301 / 1.4303 | X 5 CrNi 18-10 / X 4 CrNi 18-12 | AISI 304 / AISI 305 |
А3 | 1.4541 | X 6 CrNiTi 18-10 | AISI 321 |
А4 | 1.4401 / 1.4404 | X 5 CrNiMo 18-10 / X 2 CrNiMo 18-10 | AISI 316 / AISI 316 L |
А5 | 1.4571 | X 6 CrNiMoTi 17-12-2 | AISI 316 TI |
Сталь A2 (AISI 304 = 1.4301 = 08Х18Н10) — нетоксичная, немагнитная, незакаливаемая, устойчивая к коррозии сталь. Легко поддается сварке и не становится при этом хрупкой. Может проявлять магнитные свойства в результате механической обработки (шайбы и некоторые виды шурупов). Это наиболее распространенная группа нержавеющих сталей. Ближайшие аналоги — 08Х18Н10 ГОСТ 5632, AISI 304 и AISI 304L (с пониженным содержанием углерода).
Сталь A4 (AISI 316 = 1.4401 = 10Х17Н13М2) — отличается от стали А2 добавлением 2-3% молибдена. Это значительно увеличивает ее способность сопротивляться коррозии и воздействию кислот. Сталь А4 имеет более высокие антимагнитные характеристики и абсолютно не магнитна. Ближайшие аналоги — 10Х17Н13М12 ГОСТ 5632, AISI 316 и AISI 316L (с низким содержанием углерода).
Классы прочности
Все аустенитные стали (от «А1» до «А5») подразделяются на три класса прочности независимо от марки. Наименьшую прочность имеют стали в отожженном состоянии (класс прочности 50).
Поскольку аустенитные стали не упрочняются закалкой, наибольшую прочность они имеют в холоднодеформированном состоянии (классы прочности 70 и 80). Наиболее широко используется крепеж из сталей А2-70 и А4-80.
Преимущества крепежа из нержавеющей стали А4
Время прочтения статьи: 15 минут
При сборке конструкций и оборудования, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности или воздействия агрессивных сред, необходимо использовать крепеж с высокой степенью защищенности от коррозии. Цинковое или антикоррозионное покрытие другого типа не всегда обеспечивает достаточно надежную защиту металла. В этих условиях рекомендуется использовать крепеж из нержавеющей стали А2 и А4.
Разновидности и преимущества нержавеющей стали
Марки А2 и А4 — это нержавеющие аустенитные стали, которые отличаются высокой степенью стойкости к коррозии и практически не обладают магнитными свойствами. Обе марки хорошо поддаются свариванию, термической и механической обработке. Из них изготавливаются прочные и надежные детали с повышенной стойкостью к температурным колебаниям.
Сталь марки А2 имеет российский аналог 08Х18Н10, и аналог по американским стандартам AISI 304. Детали из этого сплава могут эксплуатироваться при температурах от −200 °C до +425 °C. Материал обладает повышенной стойкость к коррозии и агрессивным воздействиям со стороны окружающей среды.
Сталь А4, в отличие от А2, изготавливается с добавлением 2-3 % молибдена. В результате повышается химическая стойкость материала. В частности, этот сплав лучше переносит воздействия хлора, кислот, солей и других агрессивных веществ. Детали из нержавейки этой марки используют для изготовления крепежа, который может подвергаться воздействию соответствующих сред. В том числе они могут контактировать с морской и хлорированной водой, применяться в химической и нефтегазовой промышленности. Российским аналогом нержавеющей стали А4 является марка 10Х17Н13М2. Аналог по американским стандартам — сталь AISI 316.
Благодаря своим качествам аустенитные нержавеющие стали марок А2 и А4 позволяют изготавливать метизы, обладающие следующими функциональными преимуществами:
Крепеж из нержавеющей стали сохраняет свой вид и блеск весь срок эксплуатации. Он не ржавеет, не покрывается налетом. Благодаря этому метизы можно использовать для сборки конструкций, для которых важны эстетические параметры.
Различия сталей А2 и А4
Основным отличием сталей марки А2 и А4 является химический состав. Сталь А4, в отличие от А2, содержит 2-3 % молибдена. За счет этого значительно повышается сопротивляемость металла коррозии и стойкость к воздействию кислот. Также марка А4 обладает более высокими антимагнитными характеристиками.
Механические свойства сталей А2 и А4 приведены в таблице:
Параметр | А2 | А4 | ||
---|---|---|---|---|
Удельный вес, кг/м3 | 7950 | 7950 | ||
Характеристики при 20 °C | ||||
Твердость по Бриннелю | в отожженом состоянии | 125..150 | 125..150 | |
Твердость по Роквеллу | 70…88 | 70…85 | ||
Предел прочности при растяжении | 500…700 | 520…690 | ||
Относительное удлинение | 50…65 | 40…60 | ||
Ударная вязкость | KCUL, Дж/см2 | 160 | 160 | |
KCUL, Дж/см2 | 180 | 180 | ||
Характеристики при нагреве | ||||
Предел текучести при растяжении, Н/мм2 | при 300 °C | 115…125 | 138…140 | |
при 400 °C | 97…98 | 115…125 | ||
при 500 °C | 88…93 | 95…105 |
Виды крепежа из нержавейки
Высокая прочность нержавеющей стали в сочетании с другими ее преимуществами, позволяет изготавливать из этих сплавов практически любые виды крепежных элементов. В том числе выпускаются такие виды крепежа:
Наиболее распространенными видами крепежных элементов из нержавеющей стали являются резьбовые метизы — болты, гайки, шпильки и т.д. Свойства сплавов позволяю изготавливать детали класса точности А. Это крепеж, рассчитанный на создание наиболее долговечных и прочных соединений. Изготовление резьбовых метизов из нержавейки выполняется на токарных станках с ЧПУ. Благодаря этому обеспечиваются стабильные геометрические параметры для всей партии крепежных деталей. Так, в соответствии с ГОСТ после проведения чистовой обработки метизов не допускается разница диаметров резьбы гайки и болта свыше 0,25-0,3 мм.
Болты, гайки, шпильки и другие крепежные элементы из нержавеющей стали изготавливаются с классом прочности 50, 70 и 80. Это дает высокую механическую надежность выполняемых с их помощью соединений. Стоимость нержавеющего крепежа существенно выше по сравнению с аналогичными деталями из углеродистой стали, даже с цинковым покрытием. Однако их долговечность и надежность оправдывают повышенные затраты, особенно при монтаже ответственных конструкций и оборудования.