К каким металлам относится нержавеющая сталь. Состав нержавеющей стали – какие типы антикоррозийных сплавов существуют

Производство оборудования или тары, которые взаимодействуют с пищевыми продуктами, требует выбора определенного материала. Приготовление, хранение, перевозка пищи, санитарная обработка, чаще всего связаны с условиями, когда даже нержавеющая сталь может быть подвержена коррозии и отрицательно воздействовать на качество пищи. Решить эту проблему помогает так называемая пищевая нержавеющая стать.

Пищевая нержавейка – это обобщенное название для марок нержавеющей стали, которые имеют повышенную устойчивость к коррозии . В ГОСТе этого определения нет, именно по этой причине пищевую нержавеющую стать зачастую нужно выбирать, ориентируясь на разрозненные отзывы и сведения. Что же такое пищевая нержавейка, и как правильно выбрать марку стали? Обо всем по порядку.

Изготовление различной тары и посуды, которые контактируют с продуктами питания, подразумевают выбор специальных материалов, имеющих особые свойства. Так как даже обычная нержавеющая сталь, которая славится своими антикоррозионными свойствами, не всегда сможет противостоять агрессивным химическим процессам, которые имеют отношение к пищевой промышленности .

В этих случаях вопрос решается использованием специализированных пищевых нержавеющих составов. Именно эти сплавы лучше всего подходят для изготовления разного рода оборудования для обработки и хранения пищи.

Эти составы отвечают самым высоким требованиям (токсикологическим, гигиеническим, эстетическим) к металлам, которые допускается использовать в области пищевой промышленности.

Преимущества пищевой нержавеющей стали:

экологически безопасна;
легко обслуживается;
не боится большинства химических сред;
износостойкая;
соответствует четким правилам растворения тяжелых металлов в рабочих средах.

Нержавейка по праву является одним из самых лучших материалов для изготовления посуды, которая используется в повседневном обиходе. Никакая хозяйка не откажется от красивой сковороды из этой стали, кастрюли, довольно практичных и элегантных столовых приборов, да и от какой-либо иной кухонной утвари. Из нержавеющей стали изготавливают поверхности холодильников, варочные плиты и так далее. На сегодняшний день количество применения изделий из нержавейки в быту постоянно растет.

Производители различных продуктов и предприятия общественного питания для оборудования своих цехов и заведений устанавливают нержавеющие трубы . Они тоже применяются для изготовления технологических устройств, используемых на всех этапах процесса приготовления пищи – для подготовки и измельчения сырья, его перемешивания, тепловой обработки, перевозки, разделения и сортировки.

Какие нержавеющие составы являются пищевыми

Под «нержавеющей сталью» принято понимать большую номенклатуру высоколегированных металлов, имеющих в своем составе довольно большое количество хрома (около 25 процентов). Именно такой химический элемент придает сплавам антикоррозионные характеристики благодаря тому, что при контакте с агрессивной средой образует на стальной поверхности особую защитную пленку. Этот защитный слой не позволяет металлу ржаветь, потому что имеет в составе нерастворимые окислы.

Для увеличения антикоррозионных свойств и придания металлам особых характеристик в нержавеющую сталь добавляют и иные химические элементы (никель, титан, молибден и так далее), которые меняют свойства сплава. К примеру, в слабоагрессивных средах можно применять нержавеющую сталь в соотношении с хромом на уровне приблизительно 14-18 процентов, не переживая о том, что она может поржаветь. Если же добавить чуть-чуть хрома (сделать его количество менее 18 процентов), а также молибдена и никеля, то эту металлическую композицию уже можно будет использовать в соляных растворах и иных довольно агрессивных жидкостях.

У нас в стране отдельных Государственных стандартов и правил на «пищевую нержавеющую сталь» не существует. Именно по этой причине большинство людей затрудняются ответить, какие марки нержавейки можно относить к «пищевым», а какие нельзя. Специалисты утверждают, что почти все существующие на сегодняшний день нержавеющие составы чисто теоретически можно относить к тем, которые подойдут для приготовления или хранения пищевых продуктов. В этом случае главное -определиться с правилами их эксплуатации .

На предприятиях общественного питания, на комбинатах, где производят пищу, применяемое для данных целей оборудование все время подвержено агрессивному действию активных и химически веществ. Естественно, что в этих условиях пищевой будет являться та нержавейка, которая успешно противостоит этому агрессивному воздействию. А вот в случаях, если продукты питания непостоянно и недолго контактируют с химическими средами, под определение пищевой стали могут попасть другие марки нержавеющих составов.

Распространенные марки пищевой нержавеющей стали

Подбирая конкретную марку нержавеющего сплава для использования стали в пищевой области, для начала нужно ориентироваться на то, на протяжении какого времени это стальное изделие будет контактировать с продуктами питания. Из сплавов, которые обеспечивают максимальную стойкость против коррозии , делают конструкции и оборудование, которые все время контактируют с продуктами. А для столовых приборов, к примеру, выбирают, как правило, более «легкую» сталь со значительно меньшим антикоррозионным свойством.

Рассмотрим подробней самые популярные сегодня марки пищевой нержавеющей стали:

08Х13 (AISI409) применяют для производства столовых принадлежностей и кухонной посуды. В повседневном быту нас очень часто окружают предметы и конструкции, изготовленные именно из этой марки стали, которая отличается повышенным уровнем адаптации к различным эксплуатационным условиям.
08Х18Н10 (по коду AISI304) – недорогая и популярная марка стали, которая используется для устройства пищевого производства, не контактирующее с активными кислотными сульфаминовыми веществами и каустической содой. 08Х18Н10 обладает уникальным химическим составом, который обеспечивает возможность производить электрическую полировку предметов из нержавеющей стали, их высоких прочностные качества при пониженных температурах. Этот состав великолепно противостоит межкристаллитному воздействию, а также характеризуется хорошим уровнем свариваемости.
12Х13 (AISI410) – это основная сталь для изготовления элементов оборудования, которое используется в сфере переработки пищевых отходов и виноделия, производства спирта и различных напитков. 12Х13 имеет повышенную жаропрочность при слабоагрессивных условиях, повышенную ударную вязкость и великолепную устойчивость против коррозии.
20Х13–40Х13 (AISI420) – состав данных стальных сплавов таков, что их можно безбоязненно применять для производства любых типов моек (и промышленных, и бытовых), посуды для гигиенической, а также для тепловой обработки продуктов питания. Эти сплавы великолепно противостоят повышенному температурному ржавлению, они имеют великолепные характеристики износостойкости и эластичности.

Также большую популярность имеют предметы из нержавеющей стали 08Х17 (AISI430) . Эти изделия незаменимы в случаях, если необходимо изготовить посуду, где пища будет подвержена термообработке. Сталь AISI430 характеризуется отличной прочностью и деформируемостью, в средах, которые имеют содержание серы, показала высокую степень противокоррозионной устойчивости, имеет великолепные механические характеристики и высокий коэффициент теплопроводности.

Нужно отдельно отметить и сталь 08Х17Т (AISI439) , из которой изготавливают мойки и другие санитарно-технические приспособления, холодильные агрегаты, а также машины для стирки белья. В целом этот нержавеющий состав является универсальным и пригодным для использования при различных условиях эксплуатации.

Особенности пищевой нержавейки

Изготовители продуктов питания чаще всего используют нержавеющие трубы. Они обязаны соответствовать требованиям и правилам стандарта DIN11850, который указывает состав металла и качество сварочного соединения. Нержавеющие трубы полностью отвечают всем высоким требованиям, экологичности и гигиеничности материалов, используемых при изготовлении оборудования для сферы общественного питания и пищевой промышленности. Их делают из стали марок AISI316L и AISI304 , которые имеют следующие характеристики:

В пищевой промышленности для мойки оборудования зачастую применяют каустической соды или горячие растворы сульфаминовой кислоты. В таких условиях лучше всего подбирать более стойкую к агрессивным веществам нержавеющую сталь AISI316. Для общепита и бытовых условий, когда металл не контактирует с такими растворами, можно выбирать AISI304 и более дешевые аналоги AISI430, AISI410 .

Вопрос цены

Если вам необходима пищевая нержавеющая сталь, то стоимость ее будет в большей степени определяться наличием в составе дорогостоящих легирующих составов. Также немаловажно качество обработки поверхности нержавеющих изделий. Оборудование для пищевой индустрии подразумевает более высокие нормы и стандарты к нержавейке, так как они находится в более агрессивных средах, а в случае появления коррозии может принести вред большим объемам продуктов. В общепите и быту может быть использована дешевая пищевая нержавеющая сталь .

Как узнать, что это пищевая нержавейка

Для того чтобы узнать состав нержавеющего сплава и его пригодность по критерию коррозионной стойкости, можно использовать справочник по маркам нержавеющей стали. Если у вас есть образец стали неизвестной марки, ее качество можно проверить, разместив на несколько дней в рабочую среду или в двухпроцентный уксусный раствор. Металлом можно пользоваться, если сталь не потемнеет.

Википедия дает такое определение: «Нержавеющая сталь это сложнолегированная сталь (сталь это сплав железа с углеродом, в котором последнего (0,01-2%)), стойкая против коррозии в атмосфере и агрессивных средах, содержащая в своем составе не менее 12% хрома» .

Таким образом хром, является основным легирующим элементом нержавеющей стали, определяющим ее коррозионную стойкость. Чем выше содержание хрома, тем больше коррозионная стойкость стали. Коррозия - это процесс разрушения металла под воздействием внешней среды. По механизму протекания различают химическую коррозию, возникающую под воздействием газов и неэлектролитов (нефть), и электрохимическую, развивающуюся в случае контакта металла с электролитами (кислоты, щелочь, соли, влажная атмосфера, почва, морская вода).

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали

Стали, устойчивые против электрохимической коррозии, называются коррозионностойкими (нержавеющими) сталями (содержание хрома 17% и более). Устойчивость стали против коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности плотные, прочно связанные с основой нерастворимые пленки окислов, препятствующие непосредственному контакту с внешней средой, а также повышающие ее электрохимический потенциал в данной среде. На коррозионную стойкость стали влияет также и состояние ее поверхности. Если поверхность стали полированная не имеет точечных дефектов, которые могут являться концентраторами коррозионного процесса, то коррозионная стойкость такого материала выше. Для нержавеющей стали существует также понятие межкристаллитной коррозии (МКК). Межкристаллитная коррозия это явление, обусловленное неравномерной (зерновой) структурой металла, при котором на границе зерен при нагреве активно образуются карбиды хрома (Cr23C6). При этом происходит обеднение хромом основной структуры зерна ниже 12% порога.

Особенно склонны к такому явлению, закаливаемые нержавеющие стали, имеющие повышенное процентное содержание углерода и минимальное (13%) содержание хрома. Закаливаемость стали напрямую зависит от процентного содержания углерода, чем больше углерода в составе стали, тем большей твердости можно достичь при закаливании, правда в ущерб пластичности. Если твердость и способность к закалке не являются основными требованиями к нержавеющей стали, то процентное содержание углерода стараются сделать минимальным, это позволяет снизить склонность стали к МКК. Другим способом снижения вероятности возникновения МКК является введение в состав стали сильных карбидообразующих элементов, таких как титан и ниобий. В этом случае вместо карбидов хрома образуются карбиды типа TiC и NbC, а хром остается в твердом растворе, сохраняя тем самым, антикоррозийные свойства стали. Для придания повышенных антикоррозионных свойств и устойчивости к особо агрессивным средам сталь дополнительно легируют молибденом.

Классы нержавеющих сталей

Нержавеющие стали по своей структуре делятся на три основных класса:

1) мартенситные нержавеющие стали
2) ферритные нержавеющие стали
3) аустенитные нержавеющие стали

а также смежные классы типа аустенитно-ферритного и т.д. Два первых класса обладают свойством намагничивания, а третий класс немагнитен.

Таким образом, испытание постоянным магнитом поможет определить лишь только то, к какому классу относится нержавеющая сталь, но ни в коей мере не позволяет судить о ее качестве .

Легирующие элементы

Основными легирующими элементами определяющими аустенитную структуру стали являются никель и марганец. Кроме того, эти элементы влияют и на определенные механические свойства нержавеющих сталей. Стали содержащие в своем составе 17-18% хрома и 8-10% никеля обладают хорошей пластичностью и способностью к глубокой вытяжке при штамповке. В последнее время в связи с ростом цен на никель все чаще начали применяться более дешевые, так называемые экономно легированные стали, в которых процентое содержание никеля снижено до 4-5% , а вместо дорогого никеля используется более дешевый марганец (8-10%). Для стабилизации структуры такого типа стали, в нее добавляется медь (1.5-2%) . Недостатком экономно легированных сталей является их склонность к трещинообразованию при глубокой вытяжке. Причем образование трещин происходит по направлению движения рабочего инструмента как непосредственно в процессе вытяжки, так и через некоторое время после того. Вероятность трещинообразования напрямую зависит от толщины материала. Чем материал (лист) тоньше, тем больше вероятность образования таких трещин.

Стали аустенитного класса обладают хорошей свариваемостью. Они дают практически идеальный зеркальный блеск при механической полировке. Эти стали хорошо полируются методами электрохимической и электролитно-плазменной полировки (ЭПП), при этом, чем выше % содержание никеля, тем лучше результат (улучшение до 2-х классов чистоты поверхности за один 3-х минутный цикл).

Безникелевые высохромистые (17-23% хрома) относятся к ферритному классу нержавеющих коррозионностойких сталей. Эти стали жестче аустенитных сталей, при этом некоторые из них практически не уступают по коррозионной стойкости аустенитным сталям, за счет введения в структуру ниобия или титана и пониженного содержания углерода. Эти стали обладают хорошей способностью к глубокой вытяжке, хорошей свариваемостью, значительно дешевле хромоникелевых аустенитных сталей, но хуже поддаются механической полировке. Полировке методом ЭПП поддаются, но идеального блеска не дают из-за молочной матовости поверхности. Безникелевые низкохромистые стали (13% хрома), с повышенным содержанием углерода (0.2-0.65% углерода) относятся к мартенситному классу. Эти стали обладают способностью к закаливанию. В закаленном состоянии обладают высокой твердостью поверхности (HRC 45-65). Из-за пониженного содержания хрома склонны к МКК. Процесс закалки таких сталей производится в среде инертных газов, чтобы избежать выгорания хрома и излишнего карбидообразования. Для повышения антикоррозийных свойств и снижения вероятности образования МКК такие стали могут дополнительно легироваться молибденом и титаном. Обрабатываются мартенситные стали в сыром (незакаленном) состоянии методом ковки и штамповки. Механическая полировка производится после закалки. Для полировки методом ЭПП такие стали малопригодны, в рабочем растворе электролита для хромоникелевых сталей они чернеют и теряют блеск.

Маркировка нержавеющих сталей

Марки нержавеющих сталей стандартизированы. В мире действует несколько систем стандартов по нержавеющим сталям. Американская AISI, японская JIS, европейская EN, немецкая DIN, в странах СНГ система ГОСТ и т.д.

Нержавеющая сталь была изобретена примерно сто лет назад. Товары из нержавейки, содержащие около 12% хрома (Cr ), появились на рынке в 1911 году. Исследования металлургии и физических свойств этих сплавов проводились начиная с 1902 года Первым, кто представил промышленные возможности такого материала был исследователь Х. Брирли. В настоящее время нержавеющая сталь заняла одно из лидирующих мест среди наиболее значимых материалов в мире.

Принято считать, что класс материалов под названием “нержавеющая сталь » включает в себя сплавы, основными составляющими которых являются железо и хром (не менее 12%). Они устойчивы к электрохимической, химической (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной и другим видам коррозии. Увеличение содержания хрома повышает коррозионную стойкость материала. Повышение устойчивости стали к коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности защитные пленки, прочно связанные с основным металлом и предупреждающие контакт между сталью и наружной агрессивной средой. Этот защитный слой весьма устойчив и после механического или химического повреждения, быстро приобретает свой прежний вид, и антикоррозионные качества металла остаются прежними.

К хромо-никелевым сталям широко практикуется присадка других элементов, это Ti, Nb, которые устраняют склонность к интеркристаллитной коррозии и Si-повышает жаростойкость. При изготовлении деталей используемых в пищевой промышленности, не подвергаемых термической обработке, желательно применение сталей типа 18-8 с пониженным содержанием углерода (ниже 0,06%), не склонных к интеркристаллитной коррозии.

Нержавеющие стали по своей микроструктуре подразделяют на 3 основные категории: аустенитные, ферритные и мартенситные.

Аустенитные стали – не магнитные материалы. В дополнение к хрому содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. К этой группе относят нержавеющие жаропрочные стали с повышенным содержанием никеля (10 -20%) и хрома (17 -25%), они имеют лучшее сопротивление к окислению при высоких температурах. Основным достоинством аустенитной структуры являются и высокие механические свойства. На сегодняшний день это самая широко используемая группа нержавеющих сталей.

Ферритные стали – магнитные, имеют низкое содержание хрома (в основном на уровне 13-17%) при определенном содержании углерода (0 ,08%). Коррозионная стойкость ферритных сталей выше, чем мартенситных. Вместе с тем ферритная структура несколько снижает механические свойства и возможности обработки материала.

Мартенситные стали – магнитные, содержат 13% хрома и умеренный уровень углерода (0 ,120,2%). Они упрочняются закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям и поэтому находят применение, главным образом, при изготовлении режущих инструментов, столовых приборов и т. п. Стали с 13% хрома и более высоким содержанием углерода используются в основном для производства коррозийностойких режущих кромок.

Аустенитные и ферритные сорта составляют 95% всех используемых нержавеющих сталей.

Преимущества нержавеющих сталей

Технологичность – они имеют очень высокую пластичность, поэтому широко применяются для деталей, изготавливаемых глубокой вытяжкой (кухонная посуда, различные емкости). Их недостаток: склонность ряда сталей к интеркристаллитной коррозии, которую приобретают в результате замедленного охлаждения или нагрева в интервале температур (500 -850°С), а также после сварки. Современные методы металлообработки подразумевают, что нержавеющая сталь может быть порезана, сварена, сформована и обработана также, как традиционные стали и другие материалы.

Сопротивление коррозии – существуют сорта, которые могут сопротивляться коррозии не только в нормальных атмосферных и водных средах, но и во многих кислотах, щелочах и некоторых хлористых растворах, присущих окружающим средам, типичным для многих производств.

Прочность – механические свойства нержавеющих сталей позволяют уменьшить толщины и вес изделий без снижения прочностных характеристик. Аустенитные сорта не теряют прочности при низких температурах и меньших толщинах по сравнению с конструкционными сталями общего назначения. И, несмотря на то, что нержавеющие стали дороже, в данном случае возможна существенная экономия по отношению к традиционным материалам.

Гигиена – нержавеющая сталь признана наиболее гигиеничной поверхностью для приготовления пищевых продуктов. Уникальность ее поверхности в том, что она не имеет пор или трещин для проникновения грязи и бактерий. Это свойство по сравнению с другими поверхностями, делает нержавеющую сталь предпочтительной в строгих гигиенических условиях больниц, общественных кухонь, на скотобойнях, перерабатывающих предприятиях агропромышленного комплекса и при изготовлении пищевого оборудования.

Эстетический внешний вид – зависит от состояния поверхности. Яркая, легко обслуживаемая поверхность нержавеющей стали обеспечивает привлекательный и современный внешний вид изделий, является идеальной для постоянно растущего диапазона декоративных элементов. В настоящее время для изготовления кухонной посуды применяются нержавеющие стали с зеркальной поверхностью, получаемой различными режимами электрополировки. Причем, обработке могут подвергаться как готовые изделия, так и листы, для сохранения поверхности на них наклеивается полиэтиленовая пленка. Нержавеющая сталь хорошо комбинируется со стеклом, камнем, деревом. Это очень практичный материал, благородный и эстетичный одновременно. Благодаря разнообразию марок и видов поверхности нержавейка в состоянии удовлетворить широкому диапазону требований.

Разнообразные требования, предъявляемые к нержавеющим сталям, привели к их интенсивному совершенствованию. На сегодняшний день рынок нержавеющих сталей в России вплотную столкнулся с необходимостью максимального расширения ассортимента недорогих коррозионно-стойких материалов, в то время как мировые производители предлагают потребителям целый спектр новых экономнолегированных материалов. Аналоги сталей мирового и отечественного рынков приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики нержавеющих сталей

Марка стали	Класс стали	Свойства	Применение
		Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллитной коррозии; высокая прочность при низких температурах; поддается электрополировке	Установки для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, бумажной и фармацевтической промышленности
		Технические свойства при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден	Химическое оборудование, инструменты, установки для переработки пищи, емкостях для отработанных масел
		Изготовление сварных конструкций и использование при t= (400 - 800°С), устойчива к коррозии	Оборудование для химической, нефтеперерабатывающей промышленности
		Детали общего применения, которые могут быть адаптированы к различным условиям эксплуатации	Бытовые изделия (столовые приборы, кухонная посуда)
		Высокая ударная вязкость, хорошая коррозионная стойкость и жаропрочность	Изделия, работающие в слабоагрессивных средах; детали машин для виноделья, спирта, продуктов переработки отхода пищевой отрасли
20Х13 – 40Х13		Высокая износостойкость, пластичность, устойчивость к высоким температурам и коррозии	Оборудование пищевой отрасли (мойка, гигиеническая обработка сырья, сортировка продукции, тепловая обработка)
		Высокие прочностные, механические характеристики, теплопроводность, деформируемость, устойчивость к коррозии в серосодержащих средах	В системах теплообмена, в бытовых изделиях для пищевых продуктов для предотвращения перегрева в процессе приготовления
		Материал для массового применения в различных условиях эксплуатации	Холодильники, стиральные машины, для изготовления раковин и др.

Примечание. А – аустенитный; Ф – ферритный; М – мартенситный.

Несмотря на то, что нержавеющими сталями традиционно считают стали с содержанием хрома более 12%, современная зарубежная металлургия активно ведет работу над созданием нержавеющих материалов с более низким содержанием хрома (до 5%) при сохранении коррозионной стойкости на уровне сталей с 15-17% Cr. Это весьма актуально, поскольку одной из основных причин разрушения стальных нержавеющих конструкций часто является электрохимическая коррозия, обусловленная неоднородностью зон сварных швов и основного металла.

Если конструкции из нержавеющих сталей длительно эксплуатируются при высоких температурах, то следует учитывать температурно-временные факторы, которые могут негативно влиять на прочностные характеристики. Например, отечественные никельсодержащие нержавеющие стали и стали серии 300 (за исключением 321 и 347 марок) при эксплуатации в течение всего лишь нескольких часов в температурном диапазоне 450-750°С могут быть подвержены очень опасному виду коррозионного разрушения – межкристаллитной коррозии. А хромистые ферритные стали серии 400 не корродируют при температуре до 1000°С. Кроме того, обладая сравнительно низкой удельной теплоемкостью, элементы конструкций из хромистых ферритных сталей быстрее прогреваются при меньших энергозатратах. Это позволяет избежать возможного инерционного перегрева, что весьма актуально для широкого ряда пищевых производств. Эти стали выдерживают высокие пиковые температурные нагрузки (до 950°С) и могут непрерывно эксплуатироваться при температурах как минимум до 700°С.

Пищевая и перерабатывающая промышленности

Сегодня нержавеющая сталь вместе со стеклом и некоторыми видами пластмасс является одним из немногих материалов, которые одобрены, как сырье для изготовления оборудования для производства, хранения и транспортировки пищевых продуктов. Это связано с высокими гигиеническими, эстетическими и токсикологическими требованиями.

Обычно для производства оборудования пищевой промышленности используются марки нержавеющей стали AISI 304 и AISI 316, в очень редких случаях могут потребоваться высоколегированные марки. Важным фактором является хорошая и гладкая (без изломов, неровностей и царапин) поверхность металла, но в некоторых случаях необходима электролитическая полировка. Шероховатость поверхности (Ra ) не превышает 0,6 мкм.

Хромистые нержавеющие стали обладают высокой коррозионной стойкостью во многих пищевых средах, могут быть использованы для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, измельчение продуктов, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и т.д.). Согласно заключению Всероссийского научно-исследовательского института коррозии, аналоги стали серии AISI 400, изготовленные в соответствии с ГОСТ 13819, являются стойкими к кипящей питьевой воде, перегретому водяному пару, кипящему растительному и животному жиру, мясным продуктам, вину, этиловому спирту, пиву и пивному суслу и т.п. Эти стали могут быть использованы для изготовления оборудования солодовен (емкости для мойки и замачивания ячменя для приготовления солода, сушилки для зеленого солода, оборудование для очистки солода и т.п.).

Применение безникелевых нержавеющих сталей в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности регламентировано и рекомендовано многочисленными стандартами и другими нормативными документами. ГОСТ 27002 « Посуда из коррозионно-стойкой стали» указывает на то, что для изготовления корпусов и крышек посуды должна применяться сталь марок 08Х13, 12Х13, 15Х25Т, 12Х17.

В свою очередь, в перечне рекомендуемых нержавеющих сталей для изготовления моек в ГОСТ Р 50851 « Мойки из нержавеющей стали» обозначена сталь 08Х18Т, а с 2001 года ГОСТ Р 51687- 2000 « Приборы столовые и принадлежности кухонные из коррозионно-стойкой стали» регламентирует стали 30Х13, 40Х13 как материалы для изготовления кухонных ножей. ГОСТ 5632-72, также регламентирует использование некоторых хромистых ферритных сталей в качестве заменителей аустенитных хромоникелевых сталей типа 12Х18Н10Т для изготовления оборудования пищевой промышленности и кухонной посуды. Кроме того, на данные марки сталей имеются санитарно-эпидеомиологические заключения о возможности их использования в контакте с пищевыми продуктами.

В качестве заменителей никельсодержащих марок могут широко применяться хромо-марганцовистые нержавеющие стали аустенитного класса, которые обладают более высокой прочностью, чем хромо-никелевые при примерно одинаковой пластичности. А сталь 12Х14Г14Н3Т является заменителем стали 12Х18Н10Т для изделий, применяемых в пищевой промышленности.

Стали марок AISI 409, 420, 430, 439 и др. не только могут быть использованы в качестве заменителей никельсодержащих марок, но, превосходя последние по ряду свойств, часто оказываются незаменимыми при производстве оборудования пищевой промышленности. Эти стали обеспечивают ускоренный теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (системы с охлаждением гликолем, водой и другими охлаждающими средами). Необходимо принимать во внимание коррозионную стойкость сталей серии AISI 400 в таких умеренно агрессивных пищевых средах, как животные и растительные жиры, этиловый спирт, соки, дрожжи, пивное сусло, сыры, крахмал, уксусная кислота, углекислота, дубильная кислота, окислительные растворы солей и т.п. Эти стали устойчивы в серосодержащих средах, а использование наиболее популярных никельсодержащих сталей в серосодержащих средах не рекомендовано, в том числе и по ГОСТ 632-72. Серосодержащие вещества, не говоря уже о различного рода хлоридах, широко применяются в пищевой промышленности (например, входят в состав консервантов и т.д.). Поэтому необходимы индивидуальные тесты на коррозионную стойкость, которая определяется температурой, контактом с другими материалами, нагрузкой, степенью непосредственного контакта с технологическими и пищевыми средами, длительностью непрерывной работы, абразивным воздействием продуктов, влиянием моющих и дезинфицирующих растворов, а также другими специфическими условиями.

Рассмотрим некоторые области применения нержавеющих сталей в пищевой промышленности.

Молочные продукты. Аустенитные стали применяются для стерилизации и хранения молока в холодильниках, молочных сепараторах, сыроваренном оборудовании, а также в различных приспособлениях, посудомоечных машинах и цистернах для перевозок молока. Эти стали широко используются также в производстве мороженого и сухого молока.

Пивоварение. Из аустенитных сталей делают емкости для брожения, теплообменники, цистерны и бочки для перевозки пива, оборудование для производства дрожжей.

Фруктовые консервы и соки. Для консервирования плодов и соков широко используется двуокись серы, поэтому в таких случаях применяются стали, содержащие молибден.

Супы и соусы. В состав этих продуктов могут входить весьма агрессивные смеси, так как они являются кислыми и одновременно содержат хлориды. По этой причине здесь также часто приходится использовать стали с добавкой молибдена.

Пекарни. В этом случае важно иметь легко очищаемые поверхности, поэтому аустенитные стали подходят для изготовления смесительного оборудования и рабочих столов.

У коррозионно-стойких нержавеющих сталей присутствует общая черта – содержание молибдена, никеля, ниобия, титана и др., причем механические и эксплуатационные свойства зависят от соотношения этих элементов. Для того, чтобы сталь служила успешно и долго, необходимо тщательно подойти к выбору марки нержавеющей стали.

Четкое представление о коррозионной стойкости, механических, физических свойствах нержавеющих сталей, стабильности свойств, диапазонах температурного использования, а также знание специфики их обработки и эксплуатации является залогом существенной экономии.

Производственно-Техническое Предприятие « СтанкоСтроитель» имеет богатый опыт изготовления изделий из пищевой нержавеющей стали. В производстве мы используем качественную пищевую нержавеющую стали марок AISI 304 и AISI 316. Как сказано выше, а также опираясь на опыт работы, эти марки являются оптимальными для изготовления пищевого оборудования. Однако с целью удешевления конструкций они могут быть заменены на другие, более дешевые виды нержавеющей стали.

Оставляя право выбора за своими клиентами, мы в любой момент готовы предоставить профессиональную консультацию по любым производственным вопросам.

Приглашаем к взаимовыгодному сотрудничеству!

Сколько видов нержавеющей стали существует? Как понять какой именно вид подходит для изготовления изделий из нержавейки ? В этой статье мы дадим исчерпывающие ответы на эти и другие вопросы.

Нержавеющие стали устойчивы к коррозии благодаря полностью покрывающей поверхность оксидной пленке, богатой хромом и никелем. Легированные стали, содержащие менее 8% добавок, имеют показатели коррозионной стойкости, близкие к обычной углеродистой стали.

Низколегированные стали, содержащие около 8% легирующих добавок, являются ферритными или аустенитными и обладают хорошими физико-механическими свойствами. Они магнитны и относительно легко подвергаются механической обработке. Эти типы стали стоит скорее причислить к слабокоррозийным, чем к нержавеющим, поскольку они склонны подвергаться точечной коррозии и покрываться пятнами.

Ферритная нержавеющая сталь.

Марки коррозионностойкой ферритной нержавеющей стали известны как серия 400 . Марки с номерами от 403 до 420 обычно содержат от 11 до 14% хрома. Более устойчивые к коррозии марки с номерами между 430 (аналог по ГОСТ 08х17) и 440 содержат от 15 до 18% хрома. Эти марки нержавеющей стали не содержат никель в качестве легирующего элемента. Марка стали 630 содержит от 3 до 5% никеля и от 3 до 5% хрома; присутствие этих добавок делает материал хорошо поддающимся обработке и снижает выделение вторичных фаз. Этот материал хорошо противостоит коррозии в различных средах. По антикоррозийным свойствам он близок к марке 304 (аналог 08Х18Н10 по Российскому ГОСТ).

Аустенитная нержавеющая сталь.

С повышением содержания легирующих добавок (в основном никеля) стали становятся более аустенитными и теряют магнитные свойства. Повышенное содержание легирующих добавок приводит к улучшению коррозионной стойкости, в особенности это касается точечной и щелевой коррозии. Поверхностная пленка крепка и содержит мало железа (или не содержит вообще). Для того чтобы удалить с поверхности остаточное железо и сделать поверхностную пленку значительно более равномерной и устойчивой к местной коррозии, может использоваться пассивирование. При дальнейшем повышении содержания легирующих добавок появляются так называемые дуплексные нержавеющие стали, которые обладают еще большей химической устойчивостью.

Увеличение содержания легирующих элементов всегда влечет за собой увеличение стоимости материала. Тем не менее, прочность стали возрастает, а некоторые потери можно частично восполнить, уменьшая толщину и площадь сечения.

Распространенные марки аустенитной нержавеющей стали - это 301, 303, 304, 316, 317, 321, 314 (по возрастанию содержания добавок). Там, где требуется низкий уровень коррозионной устойчивости (в определенной степени приемлема точечная коррозия и пятна ржавчины), в качестве недорогого (не аустенитного) варианта можно рассмотреть марку 3CR12 .

Марка стали 301 содержит чуть меньше хрома (16-18%) и меньше никеля (6-8%), чем 304 , хотя эти две марки могут совпадать по свойствам: сталь 301 хорошего качества эквивалентна стали 304 плохого качества. В зависимости от степени холодной обработки, марку 301 можно отличить от 304 по слабым магнетическим свойствам. Разновидностями марки 301 являются 301L и 301LN . Марка 301L имеет низкое содержание углерода, за счет чего более пластична, в то время как 301LN - это разновидность с меньшим содержанием азота, которая проще нагартовывается. Она также имеет более высокий числовой эквивалент стойкости к точечной коррозии (PREN), чем обычная сталь 301 .

Марка 304 - это «классическая» нержавеющая сталь 18/8. Она обычно содержит 17,5-20% хрома и от 8 до 11% никеля. Как правило, она не магнитна. Преимущество этой марки состоит в том, что ее легко подвергать глубокой вытяжке при изготовлении раковин из нержавейки, кастрюль и других промышленных товаров изготавливаемых методом штампования. Она прекрасно противостоит коррозии в различных атмосферных средах, однако она довольно чувствительна к точечной и щелевой коррозии в теплых хлоридсодержащих средах и в силу этого не должна использоваться в морских условиях или в пищевой промышленности, где применяются хлоридсодержащие чистящие реагенты. Также следует избегать контактов с биологическими жидкостями.

Стали 321 (12х18н10т) и 347 - это модификации марки 304 , в которые был добавлен титан или ниобий для снижения чувствительности материала к выделению карбидов, возникающему в результате нагревания при сварке и приводящему к межкристаллитной коррозии.

Сталь 316 (аналог 08Х17Н13М2 ) - наиболее устойчивая к коррозии из распространенных марок нержавеющей стали. Она содержит от 16 до 18,5% хрома, от 10 до 14% никеля и от 2 до 3% молибдена. Это предпочтительный материал для тех случаев, когда требуется высокий уровень устойчивости к точечной и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах. Она часто используется в транспорте и строительстве благодаря внешнему виду поверхности, хотя воздействие теплых хлоридсодержащих сред, тем не менее, может привести к появлению неприглядных ржавых пятен и эстетически нежелательных питтингов.

Сталь марки 314 - это аустенитная нержавеющая сталь с содержанием 23-26% хрома и от 19 до 22% никеля. Она прекрасно сопротивляется коррозии и не имеет таких проблем со сваркой, как дуплексные стали.

Дуплексные нержавеющие стали.

В качестве исключительно устойчивого к коррозии материала необходимо выбирать дуплексные нержавеющие стали. Дуплексные нержавеющие стали имеют смешанную микроструктуру феррита и аустенита. По этой причине их свойства сходны и с ферритными и с аустенитными сталями. Они чрезвычайно устойчивы к коррозии. Высока степень устойчивости как к точечной, так и к щелевой коррозии. Их недостаток заключается в сложности сварки. Существует два типа дуплексных сталей, известные как первое поколение и второе поколение. Улучшенные стали второго поколения содержат больше азота и значительно более устойчивы к точечной коррозии. Их отличие от супердуплексных нержавеющих сталей состоит в том, что их числовой эквивалент стойкости к точечной коррозии (PREN) меньше 40, в то время как супердуплексные стали имеют показатель PREN больше 40. Эти типы стали известны под такими наименованиями, как SAF 2507, Ferralium SD40 и Zeron 100.

Супердуплексные сплавы используются как в высшей степени устойчивый к коррозии металл.

Дуплексные нержавеющие стали содержат от 19 до 24% хрома и от 3 до 5% никеля. Супердуплексные нержавеющие стали содержат от 24 до 27% хрома и от 6 до 8% никеля, также они, как правило, имеют повышенное содержание азота - от 0,2 до 0,35%.

В ГОСТе такого понятия попросту нет, поэтому и однозначного ответа быть не может в принципе. Выбирая конкретную марку нержавеющей стали, необходимо учитывать основные требования, которые предъявляются к материалам, постоянно контактирующим с пищевыми продуктами. В чем они заключаются, на какие параметры металла ориентироваться и что следует учесть при выборе марки «пищевой» нержавеющей стали – все это станет предметом детального разбирательства.

Понятие «нержавейка» – обобщенное. К этой категории относятся такие стали, как мартенситная, ферритная, аустенитная, хромоникелевая и ряд других. Теоретически их все можно использовать для перевозки, хранения продуктов и приготовления пищи.

А как быть на практике?

На что обратить внимание

Скорость коррозии

Она измеряется в мм/год. По этому параметру все пищевые стали классифицируются по группам: совершенно (0,0010), удовлетворительно (от 0,0011 до 0,003) и малостойкие (не более 0,005). При этом учитывается особенность протекания процесса коррозии, то есть равномерное распределение вкраплений по всей площади, их глубина.

Специфика использования нержавеющей стали

В принципе, данный пункт является продолжением первого. Одно дело – готовить в металлической посуде пищу, и другое, использовать в виде столового прибора. В последнем случае ее контакт с продуктами питания кратковременный. То же касается и ящиков (ларей) для хранения, трубопроводов, которые применяются в составе технологической цепочки на предприятиях пищепрома.

Особенности ухода за нержавейкой

Подразумевается, как часто и какими средствами она обрабатывается. В домашних условиях используются чистящие препараты, которые не относятся к категории высокоагрессивных. Другое дело – производство. В принципе, по этой характеристике все нержавейки для бытового применения вполне пригодны.

Основные марки нержавейки и их краткая характеристика

В скобках – классификация по западному стандарту AISI. Все перечисленные марки могут быть использованы в пищевой промышленности.

08Х18Н10 (304)

Одна из недорогих разновидностей нержавейки. Такая сталь хорошо сваривается, полируется (электроспособом), характеризуется достаточной прочностью при нормальной температуре. Использовать в качестве посуды для термообработки продуктов не рекомендуется.

03Х17Н14М2 (316)

Отличается повышенной устойчивостью при высоких температурах.

08Х13 (409)

Все характеристики на среднем уровне. Такая сталь более пригодна для производства посуды и кухонной утвари.

12Х13 (410)

Отличительная черта – жаропрочность и повышенная устойчивость к коррозии. Возможно использование только в слабоагрессивных средах.

20Х13 – 40Х13 (420)

У таких сталей более широкий спектр применения. От кухонных моек до посуды. Благодаря высокой пластичности, износостойкости, практически полной инертности к коррозии эти марки считаются чуть ли не универсальными.

08Х17 (430)

Еще одна марка, которая по своим характеристикам – хорошая теплопроводность, прочность, податливость в обработке и устойчивость перед коррозией – подходит для использования в производстве бытовых приборов, в которых пища готовится методом термообработки. В том числе, и паровой.

Остается добавить, что все перечисленные марки нержавейки полностью отвечают требованиям, связанными с гигиеничностью и токсичностью материалов. Поэтому в изделиях из них (различных емкостях) можно хранить продукты, консервацию, готовить пищу без ущерба для здоровья.

Более детальную информацию о специфике использования некоторых марок нержавеющих сталей можно найти в ГОСТ №№ 51687 от 2000 года (мойки); 5632 от 1972 года (приборы столовые и принадлежности).