Харчова сталь

  1. Головна
  2. Статті
  3. Харчова сталь
Харчова сталь
Різниця між харчовою і звичайною сталлю, види нержавіючої сталі, сфера застосування харчової сталі
Харчова сталь
Метінвест СМЦ
https://metinvest-smc.com/ua/articles/pishevaja-stal/
2022-08-18 12:54:27
Харчова сталь
19 Липня 2022

До приготування, зберігання та транспортування продуктів харчування висуваються особливі вимоги – від цього залежить здоров'я та життя людини. Мають значення температурний режим, обробка й, звичайно, технологія, що використовується, тара й упаковка. Біологічно та токсично безпечна, стійка до корозії харчова сталь ідеально  підходить для виробництва ємностей та різного обладнання.

Якою має бути харчова нержавіюча сталь

Обираючи конкретний матеріал чи виріб, ми зазвичай цікавимося, наскільки вони відповідають вимогам стандартів. Найчастіше в стандартах на марочний склад таких сплавів "сталь нержавіюча харчова" окремо не виділяється - ця продукція просто відноситься до сегменту загального призначення. Прикладом такого підходу може бути американський ASTM A240/A240M, який обумовлює вимоги до хромонікелевих корозійностійких сталей для виготовлення посудин під тиском і для загального призначення (в т.ч. для харчової промисловості).

посуда стальнаяПри цьому існує ряд стандартів на кінцеві вироби, які обумовлюють їх хімічний склад та інші параметри саме для конкретного застосування. Як зразок можна запропонувати німецький стандарт DIN 11850 «Труби з корозійностійкої сталі для харчової, хімічної та фармацевтичної промисловості», який допускає використання для цих цілей лише марок X5CrNi18-10, X2CrNi18-9 X2CrNiMo17-12-2 DIN а також їх аналогів – 304, 304L, 316L за ASTM A240.

Отже, що ж таке харчова «нержавіюча сталь», якими якостями вона повинна володіти?

У харчовій промисловості обладнання та інші предмети постійно взаємодіють з агресивним середовищем, наприклад, миються розчинами, де є сульфамінова кислота або каустична сода, а також стикаються з оцтовою кислотою та продуктами бродіння. Це говорить про те, що матеріал для їх виготовлення повинен бути стійким до корозії, не вступати в хімічні процеси, що виникають при переробці, виробництві та упаковці харчових продуктів та напівфабрикатів. Такі властивості притаманні спеціальним сплавам з особливою системою легування, до того ж виготовлені з нержавіючої сталі предмети мають привабливий зовнішній вигляд, відповідають вимогам гігієни та санітарії, не становлять токсикологічної небезпеки.

Чим відрізняється харчова сталь від звичайної?

На думку споживачів, існує «нержавіюча» харчова та технічна – різниця в хімічному складі металу та його технологічних та експлуатаційних властивостях (наприклад, вважається, що харчова краще і простіше шліфується навіть до дзеркального блиску, технічна – має більш матову поверхню і важче піддається обробці). Але насправді кордон між цими різновидами вельми розпливчастий (якщо він взагалі існує), оскільки з нержавіючої сталі в харчовому секторі випускають далеко не тільки каструлі та листи.

Котли під тиском, трубопроводи та ємності, що працюють в агресивних середовищах або під впливом високих температур, ріжучий інструмент та багато іншого – кожен вид продукції пред'являє свій комплекс вимог до вихідного матеріалу.

За рахунок вмісту у складі хрому (його масова частка може досягати 27%), нержавіюча сталь харчова має високу стійкість до корозії. Так як завдяки наявності такого хімічного елемента на поверхні металу утворюється захисна оксидна плівка, стійка до зовнішніх хімічних впливів та іржавіння.

Для ще більшого підвищення корозійної стійкості та несприйнятливості до впливу кислот, солей та лугів до складу сталі вводять нікель, мідь та інші легуючі елементи.

Особливості сталі для харчової промисловості

Вибір сталі для харчової промисловості залежить від умов майбутньої експлуатації та тривалості контакту з готовими продуктами та їх інгредієнтами. Якщо, наприклад, обладнання перебуває у постійній взаємодії з водою, спиртом, дріжджами тощо, підбираються марки максимально стійкі до корозії.

кастрюли стальныеУсі марки стали для харчової промисловості леговані. Одна з найдешевших, але затребуваних - AISI 304 (вітчизняний аналог 08Х18Н10). Має відмінну зварюваність, завдяки унікальному хімічному складу дозволяє проводити електричне полірування виробів. Але в цій марці, а також в AISI 430, AISI 316 та більшості інших сталей відсутній титан, що дещо негативно відбивається на експлуатаційній стійкості та схильності до міжкристалітної корозії виробів у порівнянні з марками, що мають таку добавку.

Якщо говорити про те, яку сталь використовують у харчовій промисловості, то найчастіше це AISI 304L, AISI 316L, AISI 316Ti, AISI 321 та інші.

Корозійна стійкість харчової сталі в залежності від середовища застосування

Умови експлуатації

Тип сталі за AISI

AISI 304

AISI 304L

AISI 316

AISI 316L

AISI 316 Ti

AISI 321

Прісна вода та помірний клімат

+

+

+

+

+

+

Промислове застосування

+

+

+

+

+

+

Морська вода/морські судна

+

+

+

+

+

+

Неагресивні та слабоагресивні середовища

+

+

+

+

+

+

Cильні окислювачі/кислоти

+

+

+

+

+

+

Сильні відновники/луги

-

-

+

+

+

-

Вітчизняні та зарубіжні харчові сталі з аналогічними або близькими властивостями

Стандарти Американського інституту чавуну та сталі (AISI США)

Вітчизняні стандарти та країни СНД

AISI 304

08Х18Н10

AISI 304L

03Х18Н11

AISI 316

08Х17Н13М2

AISI 316L

03Х12Н14М2

AISI 321

08Х18Н10Т

AISI 316Ti

08Х17Н13М2Т

Хімічний склад харчової нержавіючої сталі варіюється, що відбивається на фізико-механічних властивостях. Як писалося вище, основний легувальний компонент – хром, який значно підвищує антикорозійні якості сталей. Нікель також надає корозійної стійкості та збільшує міцність. Титан обеспечивает сплаву стабильность при воздействии агрессивной среды и стойкость к межкристаллитной и точечной коррозии. 

Застосування залежить від властивостей металу. Відповідно, перерахуємо основні.

 Деякі експлуатаційні властивості корозійностійких харчових сталей

Найменування сталі

Властивості та застосування

AISI 201

Пластична, легко деформується, у холодному стані добре обробляється. Можна використовувати при дії органічних кислот.

AISI 304, AISI 304L

Міцні, добре зварюються, сприйнятливі до хімічного та термічного впливу. Підходять для короткочасного контакту з мало- та середньо агресивними хімічними сполуками.

AISI 310, AISI 310S, AISI 314

Відрізняються високою зносостійкістю, йдуть на виготовлення жароміцних виробів та деталей.

AISI 316L, AISI 316Ti, AISI 321

Містять титан, завдяки чому можуть застосовуватися у агресивному середовищі при прямому контакті з кислотами, лугами.

AISI 316

Стабільно переносить перепади температур. У харчовій промисловості використовується для виготовлення допоміжних деталей та інструменту.

AISI 410 и AISI 410S

Піддаються термообробці та поліруванню, мають високу ударну в'язкість, не утворюють окалини при високих температурах. Підходять для слабоагресивного середовища.

AISI 430

Характеризується високою теплопровідністю, стійкістю до агресивного середовища. З неї виготовляють обладнання, інструменти для обробки продуктів і тару для їх транспортування.

AISI 904L

Супераустенітний сплав, з найвищим рівнем захисту від корозії. Використовується в особливо складних умовах.

Харчова «нержавійка» – марка AISI 316 вважається одним з найкращих варіантів для виготовлення промислового обладнання, а марки AISI 304 (08Х18Н10), AISI 430 і AISI 410 підходять для побутових потреб та виробництва кухонного начиння.

Види харчової нержавіючої сталі

Виходячи з відсоткового вмісту хрому, а також присутності додаткових компонентів сталі бувають:

  • хромистими;
  • хромомарганцевонікелевими;
  • хромонікелевими.

За своєю структурою корозійностійкі стали поділяють на:

  • феритні;
  • аустенітні;
  • мартенситні;
  • аустенітно-феритні (дуплекс-сталі) та ін.

Чим складніший за складом метал, тим більш унікальні його експлуатаційні властивості.

Де використовується харчова сталь?

«Нержавійка» харчова цінується за численні якості. Крім антикорозійних властивостей, одна з найбільш вагомих – стійкість до продуктів життєдіяльності бактеріальних та грибкових культур, що важливо для виробництва та зберігання будь-яких продуктів харчування. Виготовлений з неї посуд та начиння займає гідне місце на кухні кожної господині.

Стильні та зручні каструлі з товстим дном довго тримають тепло, при їх використанні для приготування їжі продукти зберігають багато корисних мікроелементів. Посуд для індукційних плит також виготовляється з цього якісного матеріалу.

Витончені, з гарним дизайном столові прилади з «нержавійки» служать прикрасою столу. Для професійних наборів використовується аустенітна сталь, що містить 18-20% хрому та 8-10% нікелю. Матеріал не притягується магнітом і не піддається корозії.

столовые приборыСталь мартенситна (масова частка хрому становить 10-18%) марки AISI 420 широко застосовується у виробництві ножів. Однак вона не дуже добре протистоїть корозії при тривалому впливі активних середовищ.

До складу феритної марки AISI 430 сталі входить 16-18% хрому. Використовується для дешевих столових приладів.

Меблі з нержавіючої сталі міцні, зручні та надійні. Для їх виробництва у більшості випадків використовується марка нержавіючої сталі для харчової промисловості AISI 304. Термін служби виготовлених з неї стелажів, столів, мийок, полиць, прилавків та інших становить 10 і більше років. Може застосовуватися і AISI 430, але через те, що вміст нікелю в цій марці нижче, обладнання менш стійке до появи корозії.

Має попит кухонне обладнання з нержавіючої сталі. Підставки під пароконвектомат, плити, теплові столи та багато іншого виготовляють із таких марок.

стальная мойкаЩо таке харчова нержавіюча сталь, яку роль відведено у виробничому процесі? Відповідь однозначна – величезна. При промисловій переробці м'яса та риби, зернових та бобових, фруктів та овочів використовується колосальна за призначенням та конструкцією кількість обладнання. А з корозійностійких марок виготовляються:

  • трубопроводи для транспортування та перегонки рідин;
  • змійовики та теплообмінні апарати;
  • фільтр-преси та преси;
  • бочки, фляги, ємності для бродіння та резервуари зберігання для молока, кисломолочних продуктів та меляси;
  • сталеві стрічки конвеєрів та транспортерів;
  • веретена центрифуг, що фільтрують;
  • масловиробники та жиротопки;
  • вакуум-кристалізатори;
  • дозувальні апарати;
  • сепаратори;
  • пакувальні та сушильні автомати;
  • подрібнювачі та змішувачі;
  • тістомісильні машини;
  • фаршемішалки та куттери;
  • розстійні шафи та інше обладнання для м'ясокомбінатів, винзаводів, кондитерських фабрик та ін.

Наскільки безпечна харчова сталь

Будь-який сплав, що використовується в харчовій промисловості, повинен мати сертифікат відповідності. Усі види нержавіючої сталі, незалежно від свого хімічного складу та обробки, повинні відповідати вимогам харчової промисловості та при правильній експлуатації не завдавати шкоди здоров'ю.

На закінчення можна сказати, що харчова нержавіюча сталь – один із найбезпечніших у плані екології матеріалів. Його можна використовувати разом із багатьма іншими матеріалами, наприклад, чавуном, деревом, керамікою, склом. Головне – правильно визначитись із вибором. Тому, якщо у вас є сумніви або недостатньо досвіду у підборі матеріалів, звертайтесь до менеджерів компанії Метінвест-СМЦ за телефоном 0800-30-30-70, і вони підкажуть вам, на прокат з якої корозійностійкої сталі оформити замовлення для конкретного застосування в харчовій галузі.

Ми раді, що ви зацікавилися інформацією з нашого блогу. І даємо згоду на використання матеріалів для навчальних цілей або особистого користування. Проте попереджаємо, що копіювання інформації для публічного розповсюдження – це порушення авторського права та інших прав інтелектуальної власності згідно з Бернською конвенцією та Законом України про авторське право №3792-XII.