Стандарт AISI – класифікація, властивості, застосування

Що таке стандарти AISI?

Історія та значення AISI

Американський інститут чавуну та сталі (AISI) — некомерційна організація, заснована в 1855 році, яка відіграє ключову роль у просуванні та стандартизації сталеливарної промисловості в Сполучених Штатах. AISI публікує стандарти, які широко прийняті та використовуються в усьому світі, створюючи основу для виробництва сталі та контролю якості.

Класифікація сталі за стандартами AISI

Сталь класифікується відповідно до стандартів AISI на основі її хімічного складу. Система нумерації AISI зазвичай складається з чотирьох цифр, які визначають тип сталі.

Вуглецеві сталі:

10xx: Низьковуглецеві сталі.

11xx: вуглецеві сталі з добавками, що покращують оброблюваність, наприклад, сіркою.

12xx: вуглецеві сталі з високим вмістом сірки, краща оброблюваність.

Леговані сталі:

41xx: хромомолібденові сталі, відомі своєю міцністю та твердістю.

43xx: нікель-хром-молібденові сталі, які використовуються у високоміцних компонентах.

86xx: нікель-хром-молібденові сталі з добавками марганцю, які використовуються у високоміцних додатках.

Нержавіючі сталі:

30xx: хромонікелева нержавіюча сталь.

40xx: хромонікелева нержавіюча сталь з додаванням молібдену, що використовується в корозійних середовищах.

Хімічний склад і механічні властивості сталі за AISI

Стандарти AISI точно визначають хімічний склад окремих марок сталі, що має вирішальне значення для їх механічних і фізичних властивостей.

Вуглецеві сталі:

AISI 1010: містить 0,08-0,13% вуглецю, використовується у виробництві листового металу, труб і автомобільних компонентів.

AISI 1045: містить 0,43-0,50% вуглецю, має хорошу міцність і твердість, використовується у виробництві валів і шестерень.

Леговані сталі:

AISI 4140: містить 0,38-0,43% вуглецю, 0,75-1,00% хрому та 0,15-0,25% молібдену. Використовується у виробництві осей, валів і деталей машин.

AISI 4340: містить 0,38-0,43% вуглецю, 1,65-2,00% нікелю, 0,70-0,90% хрому та 0,20-0,30% молібдену. Відрізняється високою міцністю і твердістю, використовується в авіації та автомобілебудуванні.

Нержавіючі сталі:

AISI 304: містить 0,08% вуглецю, 18-20% хрому та 8-10,5% нікелю. Широко використовується в харчовій, хімічній та медичній промисловості завдяки своїй стійкості до корозії.

AISI 316: містить 0,08% вуглецю, 16-18% хрому, 10-14% нікелю та 2-3% молібдену. Використовується в агресивних середовищах, таких як морські та хімічні.

Застосування зі сталі відповідно до стандартів AISI

Сталь, класифікована за стандартами AISI, широко використовується в різних галузях промисловості:

Автомобільна промисловість:

Вуглецеві та леговані сталі зазвичай використовуються для виробництва автомобільних компонентів, таких як колінчасті вали, шестерні, осі та компоненти підвіски.

Аерокосмічна промисловість:

Леговані сталі, такі як AISI 4340, використовуються у виробництві конструктивних компонентів літаків і деталей двигунів завдяки їх високій міцності та твердості.

Харчова та хімічна промисловість:

Нержавіючі сталі, такі як AISI 304 і AISI 316, використовуються для виготовлення резервуарів, труб і обладнання, яке має бути стійким до корозії та легко чиститися.

Нафтогазова промисловість:

З легованих сталей виготовляють труби, арматуру та обладнання, яке використовується при видобутку та переробці нафти і газу, де потрібна висока міцність і стійкість до корозії.

Виробничі процеси та обробка сталі згідно AISI

Виробництво та обробка сталі відповідно до стандартів AISI включає ряд процесів, які забезпечують відповідні механічні та фізичні властивості:

Плавлення та лиття:

Сталь виробляють у доменних печах, а потім відливають у форми для отримання потрібної форми та розміру. На цьому етапі важливий контроль хімічного складу.

Прокат і кування:

Процеси прокатки та кування надають сталі відповідної структури та механічних властивостей. Гаряча і холодна прокатка дозволяє отримати різну товщину і міцність.

Термічна обробка:

Такі процеси, як загартування, відпуск і відпал, використовуються для поліпшення механічних властивостей сталі, таких як твердість, міцність і зносостійкість.

Обробка поверхні:

Сталеві поверхні можна піддавати різним процесам, таким як гальванізація, порошкове покриття або анодування, щоб підвищити стійкість до корозії та покращити естетичність.