Материалы · Подборка

Какой материал выбрать для деталей, работающих в воде и агрессивной среде

Кратко

В пресной воде и слабых средах хватает AISI 304 и 12Х18Н10Т. Для морской воды и хлоридов, например в бассейне, берут AISI 316 или титан ВТ1-0, судовые корпуса делают из АМг6, детали насосов из БрАЖ9-4. Для кислот и щелочей подходят ПЭНД, ПВХ и фторопласт.

Кандидаты: вода и агрессивная среда

Марка	Плотность, г/см³	Прочность	Сварка	Резание	Когда подходит	Ограничения
AISI 304	7,9	не менее 515 МПа	отлично	хорошо	Пресная вода, пищевая среда, слабые растворы	В хлоридах (бассейн, морской воздух, дорожная соль) покрывается точечной коррозией
12Х18Н10Т	7,9	не менее 530 МПа	отлично	хорошо	Сварные детали пресной воды и слабых кислот, шов не боится межкристаллитной коррозии	Титановая стабилизация защищает шов, но не от хлоридов
AISI 316	8	не менее 515 МПа	отлично	хорошо	Морская вода, бассейны, хлорсодержащие растворы, фармацевтика	Дороже 304, в горячих хлоридах тоже не вечна
ВТ1-0	4,505	около 400–450 МПа	отлично	ограниченно	Морская вода, хлориды, азотная кислота, теплообменники	Дорогой, трудно обрабатывается, не стоек к плавиковой и концентрированным соляной и серной кислотам
АМг6	2,64	305–340 МПа	отлично	хорошо	Корпуса катеров, баки, сварные конструкции в пресной и морской воде	Магний выше 3% делает сплав склонным к коррозии при длительном нагреве выше 60–70 °C
БрАЖ9-4	7,6	около 400–500 МПа (мягкий), 500–700 МПа (твёрдый)	хорошо	хорошо	Детали насосов и судовой арматуры, втулки в воде	Тяжёлая и дорогая, для кислот не подходит
ПЭНД	0,95	не менее 21,6–25,5 МПа (предел текучести)	отлично	хорошо	Ёмкости, ванны, футеровка, крупные недорогие детали	Рабочая температура до 80 °C, под постоянной нагрузкой ползёт
ПВХ	1,4	не менее 59 МПа (предел текучести)	отлично	отлично	Ёмкости, воздуховоды, ванны для кислот и щелочей	Рабочий диапазон от 0 до 60 °C, на морозе хрупкий, лазером не режется
Фторопласт-4	2,2	не менее 15–27 МПа	не подходит	хорошо	Любые кислоты и щёлочи, температура до 260 °C, уплотнения и футеровка	Дорогой, течёт под нагрузкой

Плотность, прочность и оценки обработки взяты из карточек марок, у каждой из них указан стандарт и источники.

Как выбирать

Хлориды

Хлориды разрушают защитную плёнку нержавеющей стали и дают точечную коррозию. Если в воде есть соль, хлор или реагенты бассейна, 304 не подходит: берут 316, титан или пластик.

Кислоты и щёлочи

Здесь стойкость определяет не марка стали, а конкретная среда и концентрация. Для кислот чаще берут пластик (ПЭНД, ПВХ, фторопласт), для щелочей подходят и пластик, и нержавеющая сталь.

Температура

Пластики ограничены нагревом: ПЭНД до 80 °C, ПВХ до 60 °C, фторопласт до 260 °C. Алюминий с магнием выше 3% не любит длительного нагрева, нержавейка и титан его переносят.

Гальванические пары

Алюминий рядом с нержавеющей сталью или медью во влажной среде корродирует ускоренно, потому что становится анодом. Разнородные металлы разделяют изолирующими шайбами и втулками.

Щели и застой воды

Под прокладками, в зазорах и мёртвых карманах вода застаивается, и там начинается щелевая коррозия даже на хорошей нержавейке. Конструкция должна сливаться и не иметь карманов.

Типичные ошибки

Ставить AISI 304 в бассейн или в соляной туман. Точечная коррозия появляется в первый сезон.
Не травить и не пассивировать нержавеющий шов после сварки. Цвета побежалости у шва означают потерю стойкости.
Прикручивать алюминиевый корпус стальными болтами без изоляции: возникает гальваническая пара.
Использовать ПВХ в горячей воде выше 60 °C: он размягчается и теряет форму.