Пищевая нержавеющая сталь

Определение и химический состав

К таре и оборудованию, контактирующему с продуктами питания, существуют специфические требования. Санитарная обработка, хранение, транспортировка, приготовление продуктов производятся в условиях, отрицательно воздействующих на свойства материалов. Пищевая нержавеющая сталь имеет специальный состав, что обуславливает сферу её применения.

Хром и легирующие добавки, повышающие коррозионную стойкость металлов, присутствуют в составе нержавейки. Её поверхность формируется с участием окислов хрома, образующих нерастворимый самовосстанавливающийся слой, стойкий к агрессивным и химическим воздействиям.

В основу элементов, повышающих антикоррозийные свойства, входят медь, кобальт, сера, марганец, никель, фосфор, ниобий, молибден, титан. Их наличие прямым образом влияет на стоимость изделий.

Распространенные марки пищевой нержавеющей стали

максимальную стойкость против коррозии

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.

Виды марок нержавеющей стали

Нержавейка была запатентована в 1913 года на территории Англии. С того времени начинается новые этап развития сталелитейной промышленности и металлургии. Это связано с уникальными свойствами сплава:

1. Высокая прочность.
2. Простая обработка.
3. Хорошая свариваемость.
4. Длительный срок активной эксплуатации с сохранением изначального вида.
5. Высокий показатель устойчивости к образованию ржавчины.

Выделяется несколько видов нержавейки, которые отличаются составом, свойствами.

Сталелитейное производство (Фото: Instagram / iskoro)

Марки аустенитной нержавеющей стали

Один из преобладающих дополнительных компонентов — никель. Его содержание превышает 7% от общей массы. Особенности аустенитной нержавеющей стали:

• высокий показатель пластичности;
• хорошая свариваемость;
• широкий температурный диапазон эксплуатации;
• немагнитные свойства.

Наиболее распространенные марки этого вида нержавейки — 301, 304, 310. Чем выше обозначение, тем больше легирующих компонентов содержит состав. Описание:

1. Из нее изготавливаются изделия, на которые будет оказываться механическое воздействие. Сплав имеет высокую износоустойчивость, пластичность.
2. Применяется во всех направлениях промышленности. Имеет оптимальные технические характеристики.
3. Жаропрочная сталь, которая подходит для сборки нагревательного оборудования, печей. Материал не разрушается при нагревании свыше 1000 °C.

Печь из нержавеющей стали (Фото: Instagram / g.b.masterskie)

Марки ферритной нержавеющей стали

По характеристикам этот вид нержавейки можно сравнить с малоуглеродистой сталью. Главное отличие — высокая устойчивость к образованию ржавчины. Содержание хрома может достигать 17%. Основные представители этой группы — 403–420. Примеры:

1. Применяется для сборки сварных металлоконструкций.
2. В составе содержится повышенное количество серы. Сплав легко обрабатывать на разных станках.
3. Применяется для изготовления столовых принадлежностей.

Разновидности под маркировкой 430, 440 более дорогие.

Марки дуплексной аустенитно-ферритной стали

Имеет одновременно две структуры кристаллической решетки — ферритную и аустенитную. Второй вариант возможен благодаря небольшому количеству никеля в составе. Особенность — совмещение высокой прочности и гибкостью. Недостаток — плохая свариваемость. В продаже можно найти супердуплексную сталь, которая содержит до 5% никеля, 24% хрома.

Велосипед из нержавеющей стали (Фото: Instagram / metallobaza_2)

Марки мартенситной нержавеющей стали

Простой вид нержавейки. Содержание хрома может достигать 13%. Особенности:

• средний показатель устойчивости к образованию ржавчины;
• совмещение прочности, жесткости;
• минимальное содержание вредных примесей.

Марки жаростойкой аустенитной нержавеющей стали

Устойчивость стали к воздействию высоких температур зависит от двух параметров — жаростойкости и жаропрочности. Жаропрочный материал — не изменяет формы при сильном нагревании. При сильном нагревании жаростойкого металла на металлических поверхностях не образуется окалины, ржавчины.

Виды:

• хромокремнистая;
• хромоникелевая;
• хромистая.

Содержание хрома достигает 18%, никеля — 10%.

Кастрюли из нержавейки (Фото: Instagram / posu.da312)

Разновидности труб марок AISI 304 / 304 L

Труба круглая марок AISI 304 и AISI 304 L в узких кругах называется «молочная». Это связано с высокой гигиеничностью трубопровода и способностью легко транспортировать жидкие и вязкие вещества, к примеру, молочные или любые другие асептические продукты.

Основные достоинства, которые имеет сталь этой марки, таковы:

• прочность;
• способность выдерживать равномерную нагрузку по всей длине, включая сварочный шов;
• шероховатость менее 0,8 мкм;
• шероховатость в области сварочного шва – не более 1,6 мкм.

Для транспортировки жидких веществ рекомендовано использовать трубы марки AISI 304 и AISI 304 L

Такие уникальные свойства связаны с повышенным содержанием хрома и молибдена в составе, а также сниженной концентрацией углерода. Это в значительной степени упрощает обработку и сварку изделий, способствует лучшей сопротивляемости коррозии.

Чаще всего такая труба изготавливается длиной 6 м, однако в зависимости от необходимости возможно производство изделий самой различной длины. Также в некоторых случаях перед реализацией продукция поддается дополнительной термической обработке (отжиг, травление).

Мировыми лидерами в производстве круглого трубопровода из нержавеющей низколегированной стали являются европейские компании. Хорошо зарекомендовала себя продукция таких фирм:

• ILTA INOX (Италия);
• Siderinox (Италия);
• PADANA TUBI (Италия);
• Marcegaglia (Италия);
• BUTTING (Германия),
• Outokump (Финляндия);
• ARCELO (Франция);
• Inoxidables de Rabade (Испания).

Выбирая круглые пищевые трубы, предпочтение следует отдавать европейским производителям

Основной сферой применения является пищевая промышленность, но также такая труба применяется в химической и фармацевтической отрасли.

Квадратные изделия отличаются от других симметричностью своих параметров. Высокие гигиенические показатели нержавеющей стали позволяют использовать квадратные трубы на молочном, хлебопекарном и кондитерском производстве.

Пищевая отрасль – это не единственный потребитель такой продукции. Высокая устойчивость к коррозии, долговечность и безупречный внешний вид позволяет использовать трубы для сооружения декоративных конструкций, лестничных ограждений, барных стоек и других опор.

Сфера использования прямоугольных труб из нержавеющих стали во многом схожа – это пищевая промышленность и строительство, сооружение опорных и декоративных конструкций. Одной из основных причин использования стали 300-й серии является сочетание доступной цены и хороших эксплуатационных характеристик.

Общая характеристика пищевой стали

Главные характеристики пищевой нержавеющей стали очень большие, чем обыкновенной. Связывают это с тем, что не каждый металл может выдерживать условия, при которых проходит перевозка и хранение пищевых продуктов. Собственно поэтому в течении долгого периода велись разработки для получения материала с исключительными рабочими качествами.

Современная пищевая нержавейка отличается следующими характерностями:

1. Эстетический красивый внешний вид. Он при этом остается фактически постоянным в течении долгого периода.
2. Отличия пищевой нержавеющей стали от технической находятся в том, что первая выполняется при воплощении строгих гигиенических и токсикологических требований.
3. Безопасность в экологическом плане. Поверхность не взаимодействует с внешней средой.
4. Легкость в обслуживании. Если понадобится нержавейка может быть быстро очищена, и для этого не нужны специализированные химические вещества.
5. Находящаяся на поверхности пленка может держать агрессивное влияние.

В наши дни пищевая сталь практически всегда используется во время изготовления изделий бытового использования. По мимо этого, материал листового типа применяют для обшивки пространства внутри духовок или плит для кухни. Высокие рабочие качества формируют то, нержавеющая сталь скорее всего прослужит в течение долгого периода.

Пищевая нержавейка листовая

Очень популярным вопросом можно назвать то, как отличить пищевую нержавеющую сталь от технической. К рассматриваемой категории металлов относятся сплавы, в их состав входит около 27% хрома.

Как определить пищевую нержавеющую сталь? В основном, разница состоит в концентрации конкретных компонентов в составе:

1. При конкретной концентрации хрома и кальция можно увеличить стойкость поверхности к влиянию пара перегретого. При этом антикоррозионные показатели могут сохраняться при температуре до 1150 °C.
2. В состав могут включать и никель, который увеличивает стойкость поверхности к влиянию азотной либо иных кислот.
3. Молибден повышает стойкость металла к действию уксусной и серной кислоты.
4. В большинстве случаев проходит добавление меди, благодаря которой металл становится более стойким к коррозии и растяжению.
5. Кремний бережет материал от действия серной и соляной кислоты.

Необходимо учесть, что высокая концентрация легирующих компонентов может плохо отображаться на ключевых механических характеристиках металла

По этому при подборе более подходящей нержавеющей стали принимается во внимание то, в каких условиях он используется

Что представляет собой «пищевая» нержавеющая сталь?

Название говорит за себя: необходима сталь , которая не будет ржаветь при длительном и не очень контакте с пищей. Поэтому посуда должна быть произведена из соответствующего материала. Пищевая сталь – наилучший выбор, совмещающий доступность, надежность и качество.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что официально в государственном стандарте понятие «пищевая нержавейка» не существует и используется только в быту

Пищевая нержавейка

Нержавейка является высоколегированным металлам, потому устойчива к коррозии. Хром, добавленный в металл, дает ему возможность не ржаветь. Количество легирующих добавок определяют устойчивость к коррозии. Молибден, титан, никель также значительно улучшают защитные свойства стали.Условия, в которых используется нержавейка, являются определяющими для нее

В пищевой промышленности на оборудование влияет агрессивная среда, а потому важно из какого металла она изготовлена

Если возникает необходимость узнать с пищевой нержавеющей сталью или технической имеют дело, следует провести эксперимент. Исследуемый материал нужно положить в уксус и подержать там некоторое время. Потемнение образца говорит о том, что это техническая сталь, сохранение цвета свидетельствует о пищевой нержавейке.

Маркировка коррозионностойких сталей

Для маркировки нержавеющих сталей в России и странах СНГ используются цифровые и буквенные символы. Буквы указывают, какие элементы, помимо железа и углерода, входят в состав конкретной марки, цифры характеризуют количество углерода и легирующих элементов.

Химические элементы, входящие в состав нержавеющей стали:

• Х – хром. Основной легирующий элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость сплава.
• Н – никель. Способствует повышению устойчивости к коррозии, улучшает прочность и пластичность.
• Ю – алюминий. Стабилизирует состав и предотвращает образование посторонних включений.
• М – молибден. Повышает устойчивость к агрессивным кислым средам.
• Б – ниобий. Измельчает зерно, снижает склонность сплава к интеркристаллитной коррозии.
• Г – марганец. Благоприятно влияет на свариваемость.
• Т – титан. Измельчает структуру, препятствует появлению коррозии на границах зерен.
• Ф – ванадий. Повышает пластичность.

Первая цифра, присутствующая в маркировке, указывает на содержание углерода в сотых долях процента. Сам элемент буквой не обозначается. Если легирующий элемент содержится в количестве до 1%, то после его буквенного обозначения цифра не ставится. Если процентное содержание добавки более 1%, то ее содержание указывается целым процентом.

Например, в марке 12Х21Н5Т содержится: 0,12% углерода, 21% хрома, 5% никеля и до 1% титана. При содержании в стали марганца и кремния в количестве до 2% в маркировке их обычно не указывают.

Таблица химических составов нержавеющих сталей популярных марок

Пищевая нержавейка по ГОСТ

Официального понятия как пищевая или техническая нержавейка не существует. Так называют любую марку, которая подходит для изготовления посуды. Требования к изделиям, предназначенных для контакта с продуктами, изложены в ГОСТ 27002-86.

В перечень возможных сплавов входят марки с количеством углерода не менее 12 %, хрома не менее 13 %, возможно наличие никеля в количестве 5-13 %, а также молибдена около 2 %.

На их выбор влияют следующие критерии:

• будет ли использоваться посуда для тепловой обработки;
• насколько длительным предполагается контакт.

Также не существует сплавов, которые используются только для изготовления посуды, столовых приборов и т. д. Из одной и той же марки могут изготавливать и посуду, и трубы и инструменты. При этом и окончательная термомеханическая обработка может применяться одинаковая.

Предпочтительно из нержавейки 12Х13 делают посуду, не контактирующую длительное время с продуктами, не подвергающуюся ударам и нагреву.

Вопросы безопасности

Большинство считает нержавейку абсолютно безвредной. Однако дискуссии на тему безопасности ее использования продолжаются. Многие марки коррозионно-стойкой стали содержат в составе никель. Его принято считать сильным аллергеном. Некоторые ученые говорят о канцерогенных свойствах этого элемента.

Сторонники теории вреда пищевых сталей не рекомендуют готовить в такой посуде чрезмерно острую пищу и овощные блюда. Объясняют это тем, что овощной сок при кулинарной обработке может реагировать с ионизированными формами частиц сплава. В результате подобных реакций могут образовываться соли никеля, которые и являются особенно вредными для организма человека.

На основании таких данных нержавеющие стали с минимальным содержанием никеля принято считать безвредными. Вводится специальная маркировка, указывающая на отсутствие никеля. Стоимость такой посуды обычно выше прочих изделий из нержавейки. Отсутствие детальных исследований влияния химического состава коррозионно-стойкой стали на безопасность использования в пищевой промышленности и существенное увеличение цены на отдельные виды продукции дают повод предположить, что распространение подобных сомнений — лишь удачный маркетинговый ход некоторых производителей.

Если снижение стоимости достигнуто уменьшением массы готового изделия, на безопасности его эксплуатации это никак не скажется. Пострадают только прочность и срок службы. Гораздо опаснее использование сомнительной стали, химический состав которой неизвестен. Нежелательные примеси, которые бывают в материале, при нагревании легко переходят в пищу. Распознать применение такого недоброкачественного материала можно по металлическому привкусу приготовленной пищи. Особенно сильно он ощущается, если просто вскипятить в этой посуде воду. Безопасность — это не то, на чем можно экономить. Лучше воздержаться от приобретения изделий неизвестного происхождения, особенно если есть явные сомнения в их качестве.

Особенности ухода за нержавейкой

Уход за нержавеющей сталью

Этот аспект подразумевает то, какими средствами и с какой частотой обрабатываются используемые изделия. В домашних условиях следует придерживаться правила «чем более щадящая чистка, тем лучше»: не следует покупать для своих нержавеющих кастрюль высокоагрессивные препараты с абразивной структурой (содержащие твёрдые частицы), если нет желания существенно укоротить их срок службы.

Посуда будет прекрасно выглядеть, если её мыть обычным средством и большим количеством воды. Можно прибегнуть к 1% нашатырному спирту, но ни в коем случае не использовать отбеливатель. После мытья рекомендуется протирать мягкой сухой тканью.

Пищевая нержавейка с каждым годом лишь укрепляет свои позиции в качестве практичного, лёгкого и устойчивого к коррозии материала, незаменимого в быту и промышленном производстве. Если соблюдать правила ухода за материалом, изделия из него прослужат очень долго.

Классификация нержавеющих сталей

Классификация нержавеющих сталей разнится в зависимости от стран, но имеет общие принципы. Маркировка нержавейки осуществляется в зависимости от химического состава, свойств и внутренней структуры готового материала. Исходя из этого сталь делят на такие типы:

1. Ферритные. Данная группа сталей характеризируется высоким содержанием хрома, обычно более 20%. Поэтому иногда этот тип называют хромистым. Такой химический состав способствует высокой устойчивости к агрессивной внешней среде. Сплавы этой группы обладают магнитными свойствами. Стали ферритной группы относительно дешевые, широко используются в промышленности, уступая лишь аустенитным.
2. Аустенитные. Группа противокоррозионных сплавов, которые отличаются высоким содержанием хрома и никеля. За счет этого они отличаются повышенной прочностью и гибкостью в сравнении с аналогами. Также легко поддаются сварке и устойчивы к коррозии. Наиболее широко используемые в промышленности. Относятся к немагнитным металлам.
3. Мартенситные. Особый тип нержавеющих сплавов. Отличается повышенной прочностью и износоустойчивостью. Не подвержены воздействию высоких температур, при этом содержат минимальную часть вредных компонентов, которые не выделяют паров при интенсивном нагреве. К этой группе относят жаропрочную коррозионностойкую сталь.
4. Комбинированные. Особый тип стали, комбинирующий свойства вышеуказанных групп. Такие инновационные стали разрабатываются индивидуально в зависимости от требуемых заказчиком свойств. На сегодняшний день выделяют аустенитно-ферритные и аустенитно-мартенситные стали.

В свою очередь, марки нержавеющей стали аустенитной группы делятся на 4 типа:

1. А1 – сталь, содержащая в составе значительную часть серы, из-за чего более подвержена коррозии чем остальные.
2. А2 – наиболее широко используемая марка. Легко поддается сварке без потери физических свойств. Морозостойкая, но подвержена коррозии в агрессивной кислой среде.
3. А3 – производная от А2, но с добавлением стабилизирующих компонентов. Отличается повышенной устойчивостью к высокой температуре и кислой среде.
4. А4 – сплав с добавление молибдена (до 3%). Характеризуется сопротивлением кислой среде. Широко используется в судостроении.
5. А5 – схожа с маркой А4. Отличается лишь соотношением стабилизирующих компонентов. Производиться для повышенного сопротивления высоким температурам.

Виды нержавеющей стали не ограничиваются вышесказанными типами. Так как даже малейшее изменения процентного соотношения компонентов могут значительно повлиять на свойства стали.

Значимость хрома и маркировка

Стали, маркируемые по российскому ГОСТу, определяют количество легируемых элементов. Рассмотрим на примере 12Х15Г9НД.

• Цифровой индекс 12 указывает на содержание 12 % углерода;
• Буквенно-цифровой индекс Х15 определяет содержание 15 %хрома;
• Индекс Г9 регламентирует количество марганца около 9 % от общего состава сплава;
• Индекс Н указывает на содержание 1 %никеля;
• Индекс Д в маркировке обозначает присутствие 1%меди.

Хром определяет самое главное качество этой стали: коррозионную стойкость.

От количества хрома зависит, насколько сталь обладает этими свойствами:

• Минимальное содержание хрома для позиционирования стали, как нержавейки должно быть не менее 12 %;
• В диапазоне 12-17 % сталь является слабо ржавеющей, т. е. при постоянном контакте с водой или непродолжительном контакте даже со слабо агрессивными кислотами, на поверхности может появляться точеная коррозия;
• При содержании хрома 18 % и более сталь обладает полноценными свойствами нержавейки.

1 Зачем нужна пищевая нержавеющая сталь?

Производство разнообразного оборудования и тары, контактирующих с продуктами питания, требует подбора специальных материалов, обладающих особыми характеристиками. В большинстве случаев санобработка, хранение, перевозка, приготовление пищевых продуктов осуществляются в условиях, которые способны негативно воздействовать на свойства материалов.

Даже обычная “нержавейка”, славящаяся своими антикоррозионными возможностями, не всегда может противостоять химическим процессам, имеющим отношение к обработке пищи.

Такие сплавы отвечают повышенным требованиям (эстетическим, гигиеническим, токсикологическим) к материалам, которые допускается применять в сфере пищевой промышленности. Пищевая “нержавейка” легко обслуживается, является экологически безопасной, износостойкой, не боится большинства агрессивных сред, а главное, она соответствует строгим нормам растворения в рабочих средах тяжелых металлов.

Нержавеющая сталь по праву считается одним из лучших материалов для выпуска посуды, используемой на кухне. Ни одна хозяйка не откажется от красивой кастрюли из такой стали, сковороды, элегантных и весьма практичных столовых приборов, да и от любой другой кухонной утвари. Из “нержавейки” делают кухонные плиты, поверхности холодильных агрегатов. На данный момент объем применения изделий из нержавеющих сплавов в быту неуклонно увеличивается.

Свойства сплавов AISI 304 и 430 в зависимости от химического состава

AISI 304 отличается прекрасной свариваемостью, легко обрабатывается (сварка и ковка). Но показатель твёрдости меньше. Хотя для применения этот вариант и дороже (за счёт наличия никеля), AISI 304 незаменима для производства конструкции, к которым предъявляют высокие требования по технологичности.

AISI 430 подвержена более сложным типам сварки, и её не подвергают упрочнению.

Чтобы понять, чем отличается AISI 304 от AISI 430, необходимо также обратить внимание на их магнитные свойства. Так, AISI 304 относится к немагнитным сплавам – аустеничный класс, а AISI 430 представляет класс ферритов. Кроме основных качеств, сплавы отличаются и другими свойствами

Кроме основных качеств, сплавы отличаются и другими свойствами.

• Высокая прочность и долговечность, возможность изготавливать детали и конструкции для эксплуатации в агрессивных средах.
• AISI 430 обладает большей стойкостью к воздействию кислотных и щелочных сред.
• Оба металла характеризуются низким коэффициентом термического расширения.
• Внешне они отличаются оттенками поверхности — AISI 304 желтоватым, а AISI 430 – бело-голубым.