AISI 430: характеристики стали, аналог 12Х17 и где её применяют

Что такое AISI 430: состав и аналоги

AISI 430 (UNS S43000) — нержавеющая сталь ферритного класса. Коррозионную стойкость ей даёт хром, 16–18 %; никель в неё не вводят, и ASTM A240 допускает его только как примесь — до 0,75 %. Термообработкой сталь не упрочняется и поставляется в отожжённом состоянии. Outokumpu называет её классической ферритной нержавейкой для слабоагрессивных сред.

* Остаточный никель: ГОСТ 5632-2014 (п. 6.5) допускает до 0,60 % в хромистых сталях с хромом до 20 %, не легированных никелем.

По составу 12Х17 и AISI 430 практически совпадают, поэтому их считают аналогами. Европейская 1.4016 строже по углероду (до 0,08 %) и сере (до 0,015 %), японский аналог — SUS 430. В прайсах часто встречается обозначение 08Х17 — в ГОСТ 5632-2014 такой марки нет. Марка 08Х17Т — не синоним 430: титан в ней связывает углерод, и ГОСТ разрешает её для сварных конструкций, а 12Х17 для них не рекомендует.

Механические и физические свойства

Твёрдость по ASTM A240 — не более 183 HB (89 HRB). ГОСТ 5582-75 распространяется на лист толщиной до 3,9 мм, ГОСТ 7350-77 — на толстолистовую сталь от 4 мм. Удлинение стандарты измеряют на разной базе (A50 в ASTM, A80 для холоднокатаного листа в EN, δ5 в ГОСТ), поэтому цифры сравнивают внутри одного стандарта. Значения EN 10088-2 приведены по техническому листу Outokumpu.

Где указан диапазон, одна граница — по EN 10088-1 (данные Outokumpu), другая — по справочнику Atlas Steels: источники берут разные интервалы температур. Плотность 430 примерно на 2,5 % ниже, чем у 304, поэтому лист тех же размеров весит меньше. Теплопроводность выше, а расширение при нагреве в 1,6 раза меньше — это снижает коробление при сварке и нагреве.

Коррозионная стойкость: где хватает и где нет

Индекс стойкости к питтингу PREN у AISI 430 — около 16 против 18–20 у AISI 304: молибдена в стали нет, и PREN почти целиком определяет хром. Outokumpu относит 430 к сталям для слабоагрессивных сред.

Где 430 работает

• Помещения — бытовая техника, кухни, мебель, внутренняя отделка, лифты.
• Азотная кислота и ряд органических кислот — стойкость к азотной кислоте позволяет применять 430 в отдельных химических аппаратах (Atlas Steels).
• Бытовая химия и мягкие растворы — моющие средства и мыло при последующем ополаскивании, многие щелочные растворы, разбавленные органические кислоты, водные растворы без хлоридов и других галогенидов (Outokumpu).
• Хлоридное коррозионное растрескивание — ферритные стали без никеля к нему практически не склонны. У 304 этот риск появляется в горячих хлоридных растворах, обычно выше 60 °C.

Где стойкости не хватает

• Хлориды — морской воздух, противогололёдные реагенты, солёная вода, хлорсодержащие чистящие средства. Стойкость к питтингу и щелевой коррозии у 430 ниже, чем у 304.
• Улица — Atlas Steels для наружного применения 430 обычно не рекомендует, Outokumpu допускает её в слабоагрессивной атмосфере. Для фасадов у дорог с реагентами и у моря берут 304 или 316L.
• Пищевые кислоты с солью — осторожно — разбавленные органические кислоты 430 держит, но рассолы, маринады и солёные кислые продукты, особенно горячие, содержат хлориды. Для рабочих поверхностей с таким контактом нужна 304 или 316L.
• Сварные швы без отжига — в околошовной зоне сталь теряет стойкость к межкристаллитной коррозии (подробнее — в разделе о сварке).

Как хлориды пробивают пассивную плёнку и как считают PREN, разобрано в статье питтинговая коррозия нержавейки.

Нагрев. На воздухе 430 стойка к окислению до 870 °C при периодическом и до 815 °C при постоянном нагреве (Atlas Steels); ГОСТ 5632-2014 указывает для 12Х17 температуру начала интенсивного окалинообразования 900 °C. Долгая выдержка при 400–600 °C делает сталь хрупкой при комнатной температуре (хрупкость 475 °C) — её снимает отжиг.

Сварка, гибка и обработка

Свариваемость у AISI 430 ограниченная. ГОСТ 5632-2014 прямо указывает, что 12Х17 для сварных конструкций не рекомендуется и применяется в отожжённом состоянии. Причина — в зоне шва: при нагреве растёт зерно, по его границам образуется мартенсит, а выпадение карбидов хрома снижает стойкость к межкристаллитной коррозии. Шов и околошовная зона становятся хрупкими.

• Подогрев — 150–200 °C перед сваркой (Atlas Steels).
• Отжиг после сварки — 750–800 °C, обычно 1–2 часа (Outokumpu): он отпускает мартенсит и возвращает стойкость к межкристаллитной коррозии. Крупное зерно отжиг не измельчает (Atlas Steels).
• Присадка — обычно аустенитная (308L, 309, 310), она даёт вязкий шов; ферритную присадку применяют только для однопроходных швов.
• Защитный газ — на основе аргона; азот и водород не добавляют: азот насыщает шов, водород вызывает холодные трещины.

Если изделие сварное, проще сразу взять стабилизированную ферритную марку — 08Х17Т по ГОСТ, AISI 439 (1.4510) или 1.4520: титан связывает углерод, и шов меньше теряет свойства. Для ответственных сварных узлов берут аустенитную 304.

Гибка и вытяжка. Упрочняется при деформации 430 слабее, чем 304, поэтому гнуть её проще, но пластичность ниже, и для самых тяжёлых операций формовки её не берут. Минимальный радиус гиба равен толщине листа, для листа тоньше 1 мм — половине толщины (Outokumpu); ответственные гибы располагают поперёк направления прокатки. При вытяжке на поверхности может проявиться риджинг — волнистость вдоль прокатки; у стабилизированной 439 он слабее.

Холод и резание. Пластичность ферритной стали падает при температуре ниже комнатной, поэтому сложную штамповку ведут с металлом при комнатной температуре. Для близкой марки 08Х17Т ГОСТ 5632-2014 допускает эксплуатацию конструкций при температуре не ниже минус 20 °C. Резанием 430 обрабатывается легче, чем 304 (Atlas Steels).

Поверхности листа AISI 430

Холоднокатаный лист и рулон 430 чаще всего поставляют с поверхностями 2B и BA, а также со шлифовкой No.4 (Atlas Steels). Обозначения те же, что у других марок нержавейки.

Отделка влияет и на коррозию: чем глаже поверхность, тем меньше на ней задерживаются грязь и соли. Atlas Steels отмечает, что наибольшую коррозионную стойкость 430 показывает в полированном состоянии. Обозначения и шероховатость подробно разобраны в статье поверхности нержавеющего листа.

Где применяют AISI 430

ГОСТ 5632-2014 называет область 12Х17 прямо: предметы домашнего обихода и кухонная утварь, оборудование пищевой и лёгкой промышленности, а как жаростойкую сталь — теплообменники, оборудование кухонь и трубы. Справочники производителей добавляют бытовую технику и отделку.

• Бытовая техника — облицовка посудомоечных машин, панели холодильников и другой техники, декоративные кольца конфорок (Atlas Steels).
• Кухонное оборудование — мойки, утварь, корпуса и облицовка оборудования. Ферромагнитность используют в посуде для индукционных плит: слой 430 ставят снаружи или в дно.
• Отделка и декор — интерьерные панели, лифтовые кабины, автомобильные молдинги, декоративные листы со шлифовкой и зеркалом.
• Нагрев без агрессивной среды — вкладыши дымоходов, держатели нагревательных элементов, теплообменники (Atlas Steels, ГОСТ 5632-2014).
• Прочее — крепёж, увязочная проволока, фланцы и арматура для слабоагрессивных сред.

Не стоит брать 430 для уличных конструкций у моря и дорог с реагентами, для бассейнов, рабочих поверхностей с рассолами, сварных несущих конструкций и деталей с ударной нагрузкой на морозе. Сортамент листа этой марки — в каталоге: лист AISI 430 (12Х17).

AISI 430 или AISI 304: сравнение и как отличить

AISI 304 выигрывает по стойкости к хлоридам, свариваемости, пластичности и работе на холоде. AISI 430 — по цене, меньшему тепловому расширению и стойкости к хлоридному коррозионному растрескиванию.

Как отличить 430 от 304 магнитом

• Магнит уверенно притягивается по всей площади листа — это ферритная (430) или мартенситная сталь либо углеродистая. Отожжённая 304 так себя не ведёт.
• Слабое притяжение только на гибах, кромках, в штампованных углах — скорее всего, 304 после холодной деформации: в ней образуется мартенсит деформации.
• Магнит не притягивается — аустенит: 304, 316, 321 или низконикелевая 201. Различить их магнит не поможет.

Магнит показывает структуру, а не марку: он не отличит 430 от 409, 439 или углеродистой стали. Марку подтверждают сертификатом с химическим анализом плавки, на месте — портативным спектрометром, который покажет содержание никеля. Подробнее — в статье магнитится ли нержавейка.