Пищевая нержавеющая сталь: марка и особенности применения

Пищевая нержавейка, как сокращенно называют нержавеющую сталь, используемую для производства изделий, которые в процессе своей эксплуатации контактируют с пищевыми продуктами и жидкостями, является материалом с особым химическим составом. Свойства этого металла, представленного различными марками, определяют достаточно широкую сферу его применения.

Лист нержавеющий марки 08Х18Н10(AISI 304) шлифованный в пленке

Сферы применения

К материалам изготовления различных изделий, тары, емкостей, трубопроводов и оборудования, которые используются в пищевой промышленности, предъявляются особенно высокие требования. Объясняется это тем, что такие материалы в процессе эксплуатации не только постоянно контактируют с жидкими и влажными средами, но и подвергаются воздействию высоких температур, а также химически агрессивных веществ.

Условия, в которых хранятся, транспортируются и перерабатываются пищевые продукты, не всегда способна выдержать обычная нержавейка, несмотря на то, что отличается высокой устойчивостью к коррозии. Именно поэтому специалисты разработали специальные нержавеющие стали, относящиеся к категории пищевых.

Производители продуктов питания используют нержавеющие трубы, которые соединяются соответствующей арматурой, отвечающей требованиям стандарта DIN 11850

Пищевую нержавейку отличает целый ряд достоинств, среди которых стоит выделить следующие:

• соответствие строгим гигиеническим и токсикологическим требованиям;
• эстетически привлекательный внешний вид;
• легкость в обслуживании;
• экологическая безопасность;
• прочность и износостойкость;
• исключительная устойчивость к воздействию агрессивных сред различного типа;
• соответствие требованиям по нормам растворения тяжелых металлов в рабочей среде.

Не только специалист, но и любая хозяйка знает, что наиболее удобными в уходе и красивыми являются те кастрюли и столовые приборы, которые изготовлены из нержавейки. Кроме того, из листов данного металла делают противни для духовых шкафов, корпуса кухонных плит, холодильников и другой бытовой техники. В последнее время сфера применения пищевой нержавеющей стали постоянно расширяется.

На любой кухне пищевая нержавейка присутствует в изобилии: от столовых приборов до отделки фасадов мебели

Нержавейка является практически незаменимым материалом, используемым для производства различного оборудования и элементов оснащения предприятий, имеющих дело с производством, переработкой и хранением пищевых продуктов и жидкостей. В частности, из данного металла производят емкости различного объема, трубы, лотки, элементы технических устройств, на которых выполняют измельчение пищевых продуктов, их смешивание, сортировку и тепловую обработку.

Характеристики нержавеющей стали AISI 304

Марка 304 AISI является наиболее универсальной и наиболее широко используемой из всех марок нержавеющих сталей. Её химический состав, механические свойства, свариваемость и сопротивление коррозии/окислению обеспечивает лучший выбор в большинстве Приложений за относительно низкую цену. Эта сталь также имеет превосходные низко-температурные свойства. Если межкристаллическая коррозия происходит в зоне высоких температур, так же рекомендуется ее применение.

Российский аналог 304 AISI по ГОСТ – 08Х18Н10, 304 L AISI – 03Х18Н11.

Область применения

304 AISI используется во всех индустриальных, коммерческих и внутренних областях из-за ее хорошей антикоррозийной и температурной устойчивости. Вот некоторые ее применения:

• Резервуары и контейнеры для большого разнообразия жидкостей и сухих веществ;
• Промышленное оборудование в горнодобывающей, химической, криогенной, пищевой, молочной и фармацевтических отраслях промышленности.

Дифференциация марки 304 AISI

При производстве стали могут быть заданы следующие особые свойства, что предопределяет ее применение или дальнейшую обработку:

• Улучшенная свариваемость;
• Глубокая вытяжка, Ротационная вытяжка;
• Формовка растяжением;
• Повышенная прочность, Нагартовка;
• Жаростойкость C, Ti (углерод, титан);
• Механическая обработка.

Химический Состав (ASTM A240)

Типичные свойства в отожженном состоянии

Свойства, указанные в этой публикации типичны для производства одного из заводов и не должны быть расценены как гарантируемые минимальные значения для целой спецификации.

Механические свойства при комнатной температуре

При необходимости, прочность аустенитной стали можно повысить следующим образом:

• добавлением в сталь азота (напр., 304LN AISI);
• формоупрочнением стали на заводе (неоднократной дрессировочной прокаткой; нагартовкой; растяжением; давлением).

Азотированная нержавеющая сталь используется, в частности, в таких обьектах как крупные резервуары, колонны и транспортные контейнеры, в которых более высокая расчетная прочность (Rp0,2) стали позволяет уменьшить толщину стенки и добиться экономии в расходах на материалы.

Другими областями применения аустенитной стали, подвергнутой формоупрочнению, служат, например, различные формовочные плиты для производства транспортных средств, сварные трубы, обручи для кегов, цепи, планки и опорные элементы.

Свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к 304 AISI только. Для 304L AISI значения не приводятся, потому что её прочность заметно уменьшается выше 425°C.

Предел прочности при повышенных температурах

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов)

Максимум, рекомендованных температур обслуживания (температура образования окалины)

Непрерывное воздействие 925°C прерывистые воздействия 850°C

Свойства в низких температурах (304 AISI, 304L AISI)

Сопротивление коррозии

Кислотные среды

Примеры приводятся для некоторых кислот и их растворов (наиболее общие значения):

Код: 0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100 mm/год; 1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100m до 1000 mm/год; 2 = non resistant — Скорость коррозии более чем 1000 mm/год.

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем подвергании).

Тепловая Обработка

Отжиг

Высокая температура от 1010°C до 1120°C и быстрый отпуск (охлаждение) в воздухе или воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070°C, и быстром охлаждении.

Отпуск (снятие напряжения)

Для 304L AISI — 450-600°C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Должна использоваться более низкая температура отпуска — 400°C максимум.

Горячая обработка (интервал ковки)

Начальная температура: 1150 — 1260°C. Конечная температура: 900 — 925°C.

Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

Обратите внимание: Время для достижения однородности прогрева дольше для нержавеющих сталей чем для углеродистых сталей — приблизительно в 12 раз.

Холодная Обработка

304 AISI , 304L AISI, являясь чрезвычайно прочной, упругой и пластичной, с легкостью находит множество применений. Типичные действия включают изгиб, формовку растяжением, глубокую и ротационную вытяжку.

В процессе формовки можно использовать те же машины и чаще всего даже те же инструменты как и для углеродистой стали, но здесь требуется на 50-100% больше силы.

Это связано с высокой степенью упрочнения при формовке аустенитной стали, что в некоторых случаях является отрицательным фактором.

О гибке

Приближенные пределы изгиба получают, когда s=толщина листа и r=радиус изгиба:

• s < 3мм, мин. r = 0;
• 3мм < s < 6мм, мин. r = 0,5·s, угол гибки 180°;
• 6мм < s < 12мм, мин. r = 0.5·s, угол гибки 90°.

Обратное распрямление больше, чем у углеродистой стали, ввиду чего «перегибать следует соответственно больше». При загибе обычного прямого угла на 90° получаем следующие показатели по выправлению:

r = s обратное распрямление ок. 2°; r = 6·s обратное распрямление ок. 4°; r = 20·s обратное распрямление ок. 15°.

Для аустенитной нержавеющей стали минимальный рекомендуемый радиус гибки составляет r = 2·s.

Следует заметить, что для ферритной нержавеющей стали рекомендуют следующие минимумы: s < 6 мм, — мин r = s, 180°; 6 < s < 12мм, — мин r = s, 90°.

Глубокая вытяжка и ротационная вытяжка

При чистой глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают «торможению», а материалу дают свободно течь в инструментах. На практике такое имеет место очень редко. Например, при вытяжке хозяйственной посуды всегда присутствует также элемент формовки с растяжением.

Материал, подвергаемый глубокой вытяжке, должен быть максимально стабильным, т.е. он должен обладать низкой степенью упрочнения при формовке, а показатель Md 30(N) должен явно быть «на минусе». В отношении нержавеющих столовых приборов применяются обычно те же самые т.н. суб-анализы нержавеющего проката, как и при изготовлений кастрюль методом глубокой вытяжки.

Ротационная вытяжка на токарно-давильном станке, как говорит уже само название, представляет собой процесс формовки с точением. Типичными объектами применения являются ведра и аналогичные конусные изделия симметричного вращения, которые обычно не подвергают полировке.

О формовке с растяжением

В процессе формовки с растяжением заготовку подвергают «торможению» во время вытяжки. Стенки становятся более тонкими и во избежание разрывов для стали желательно предусмотреть свойства повышенного упрочнения при формовке. При выполнении более сложных операций ( например, из заготовки посудомоечного стола вытягивают одновременно по две чаши), показатель Md 30(N) стали должен явно быть «на плюсе».

Сварка

Свариваемость – очень хорошая, легко свариваемая.

Обычно тепловая обработка после сварки не требуется. Однако, где существует риск межкристаллитной коррози, производят дополнительное отожжение при 1050-1150°С. Для марок 304L AISI (низкий углерод) или 321 AISI (стабилизация Ti) это условие – предподчительно (нагрев шва до 1150°С с последующим быстрым охлаждением). Сварочный шов механическим и химическим способом должен быть очищен от окалины и затем пассивирован травильной пастой.

Отличия от обычной нержавеющей стали

К сталям нержавеющей категории относятся сплавы, в химическом составе которых содержится значительное количество (до 27%) хрома. Этот элемент способствует формированию окисной пленки, которая обеспечивает нержавейке высокую коррозионную устойчивость.

Разновидности нержавеющих сталей относительно содержания в них хрома

Чтобы наделить нержавеющую сталь требуемыми эксплуатационными характеристиками, в ее состав, кроме хрома, вводят и другие химические элементы – никель, молибден, титан и др. Так, если изделия из нержавейки, в составе которой содержится 13–17% хрома, могут успешно эксплуатироваться только в слабоагрессивных средах, то стальные сплавы с повышенным содержанием данного элемента (свыше 17%), а также с никелем и молибденом уже способны противостоять воздействию растворов солей и даже более агрессивных сред.

Поскольку на пищевую нержавейку нет отдельного нормативного документа (ГОСТа), отличить ее от технической стали достаточно сложно.

Теоретически любые марки нержавеющих сталей можно использовать для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами или жидкостями. Коррозионная устойчивость таких изделий, из каких бы марок нержавейки они ни были произведены, зависит не только от химического состава материала изготовления, но и от условий эксплуатации.

Как производство, так и процесс хранения и транспортировки пищевых продуктов связаны с условиями, при которых материалы, контактирующие с такими продуктами, подвергаются постоянному воздействию агрессивных сред. В зависимости от типа и длительности воздействия последних к категории пищевых относят различные марки нержавейки. Так, если емкость, трубопровод или элементы оборудования находятся в контакте с пищевыми продуктами очень непродолжительное время, то для их изготовления можно использовать и техническую нержавейку. Совсем иначе обстоит вопрос с выбором стали для изготовления изделий различного назначения, которые будут находиться в постоянном контакте с пищевыми продуктами и жидкостями. Для таких целей следует использовать совершенно другие марки нержавейки. Очевидно, что к категории пищевых могут относиться разные марки нержавеющих стальных сплавов.

Применение нержавеющей стали в пищевой промышленности

Из нержавеющей стали изготавливаются тарелки, кастрюли, столовые приборы, тара для хранения и перемещения, рабочие поверхности, мойки, раздаточные, стеллажи, оборудование для производства – дистилляторы, мясорубки, винодельни и многое другое. По применению нержавеющая сталь для пищевой промышленности делится на две большие группы – те, которые контактируют непосредственно с пищей, и те, которые с ней не контактируют. В первую группу входят марки стали 12Х18Н9, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 17Х18Н9, 08Х22Н6Т, 10Х14АГ15, 03Х17Н14МЗ, их зарубежные аналоги AISI 304, 304L, 316, 316L. Для элементов, которые не подвергаются ударным нагрузкам, нагреву и длительному контакту с пищей допускаются стали более дешёвых марок 12X13, 12X17, AISI 430.

Купить пищевую нержавеющую сталь в

В представлен широкий ассортимент нержавеющей пищевой стали от лучших заводов США, Японии, СНГ и России. Поставляем нержавейку по прямым контрактам с поставщиками, благодаря чему, устанавливаем невысокие расценки. Наши специалисты проконсультируют и помогут подобрать подходящую марку.
Решив купить пищевую нержавеющую сталь в , клиент получает:

• сертифицированный товар без дефектов;
• гибкие условия оплаты;
• более 2000 т металлопроката в наличии;
• доставку по России и СНГ;
• быстрое формирование и отгрузку заказа;
• качественный сервис – бесплатные консультации, хорошая упаковка;
• дополнительные услуги по разумной стоимости – лазерная резка, шлифовка, маркировка;
• поставку в оговоренные сроки.