304L широко используется при производстве различных видов металлопроката – из нее изготавливаются нержавеющие трубы, уголки, листы, ленты, шестигранники, круги и т.д. Повышенный спрос на нержавеющую сталь AISI 304, 304L обусловлен ее универсальностью, превосходными механическими свойствами и химическим составом, а также рядом других отличительных особенностей, в числе которых:
- отличная свариваемость;
- хорошее сопротивление окислению;
- прекрасные антикоррозийные свойства;
- стойкость к резким перепадам температуры и другим климатическим воздействиям;
- доступная цена.
Аналоги aisi 304 и aisi 304L
Российскими аналогами aisi 304 являются марки стали 08Х18Н10 и 03Х18Н11 (по ГОСТ).
Область применения нержавеющей стали AISI 304, 304L.
Нержавеющая сталь AISI 304 используется во множестве областей деятельности человека, а ее отличная температурная стойкость и антикоррозийные свойства являются главными преимуществами перед другими марками стали. Перечислим лишь некоторые области применения нержавеющей стали марки AISI 304, 304L:
- Различные отрасли промышленности, где сталь используется при изготовлении металлопроката и металлических конструкций.
- Резервуары и контейнеры, а также трубы для хранения и транспортировки различных видов жидкостей, в том числе и питьевой воды.
Дифференциация стали марки 304 AISI
В зависимости от сферы применения и необходимости последующей обработки при производстве нержавеющей стали марок AISI 304, 304L, Deco она может быть изготовлена в соответствии с определенными свойствами, например:
- прочность нержавеющей стали, жаростойкость;
- качество свариваемости и последующей механической обработки;
- глубокая и ротационная вытяжки;
- формовка растяжением и т.д.
Сталь AISI 304 химический состав (ASTM A240)
| Ni | Cr | Si | S | P | Mn | C | |
| 304L AISI | 8.0 - 12.0 | 18.0 до 20.0 | max | max | max | max | 0.03 max |
| 304 AISI | 8.0 до 10.50 | 18.0 до 20.0 | 1.0 | 0.030 | 0.045 | 2.0 | 0.08 max |
Механические свойства при комнатной температуре
| 304L AISI | 304 AISI | |||
| Типичн. | Min | Типичн. | Min | |
| Усталостная прочность, N/mm2 | 240 | - | 240 | - |
| A5 | 60 | 40 | 60 | 40 |
| относительное удлинение, % | ||||
| Твердость по Бринеллю - НВ | 170 | - | 170 | - |
| Rp m | 590 | 485 | 600 | 515 |
| Rp0,2 | 310 | 170 | 310 | 205 |
| Предел Упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm2 | ||||
Для повышения механических свойств нержавеющей стали, в частности ее прочности, необходимо:
- увеличить содержание азота в стали;
- использовать многократную дрессировочную прокатку, которая значительно упрочняет сталь.
Нержавеющая сталь с повышенным содержанием азота в большинстве случаев используется при изготовлении транспортных контейнеров, больших резервуаров и других металлоконструкций, где требуется обеспечить высокую расчетную прочность при минимальной толщине стенок. Очень часто аустенитная сталь, отличающаяся повышенной прочностью, используется при производстве сварных нержавеющих труб , формовочных плит, опорных элементов металлических конструкций, цепей, планок и т.д.
Свойства нержавеющей стали AISI 304 при высоких температурах
Все значения, указанные в данной таблице, касаются только нержавеющей стали марки AISI 304. Прочность стали марок 304L, Deco при высоких температурах значительно отличается (при температуре более +425 °С).
| Rp m | 380 | 270 | 170 | 90 | 50 |
| Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | |||||
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
Минимальные величины предела упругости при высокой температуре
| Rp1,0 | 120 | 80 | 50 | 30 | 10 |
| 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2 | |||||
| Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
- Непрерывное воздействие +925 °C.
- Прерывистое воздействие +850 °C.
Свойства нержавеющей стали 304 AISI, 304L AISI в низких температурах
| Температура, °C | Rp m | Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | Rp0,2 | Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести), N/mm2 | Ударная вязкость, J |
| -78 | 1100/950 | 300/180 | 180/175 | ||
| -161 | 1450/1200 | 380/220 | 160/160 | ||
| -196 | 1600/1350 | 400/220 | 155/150 | ||
Сопротивление коррозии
Кислотные среды
В таблице приведены только общие значения сопротивления нержавеющей стали различным типам кислот. Точные показатели сопротивляемости зависят от конкретных свойств стали.
| Температура, °C | Концентрация, % к массе | Серная кислота | Азотная кислота | Фосфорная кислота | Муравьиная кислота |
| 20 | 10 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 20 | 2 | 0 | 0 | 0 | |
| 40 | 2 | 0 | 0 | 0 | |
| 60 | 2 | 0 | 0 | 0 | |
| 80 | 1 | 2 | 0 | 0 | |
| 100 | 0 | 0 | 2 | 0 | |
| 80 | 10 | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 20 | 2 | 0 | 0 | 1 | |
| 40 | 2 | 0 | 0 | 2 | |
| 60 | 2 | 0 | 0 | 2 | |
| 80 | 2 | 1 | 1 | 1 | |
| 100 | 2 | 2 | 2 | 0 |
Код: 0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год); 1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год); 2 = non resistant – (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).
Атмосферные воздействия
В таблице указаны значения коррозии для нержавеющей стали марки AISI 304, а также сравнение их с другими металлами при схожих атмосферных воздействиях за определенный период времени (в данном случае показатели указаны при атмосферных воздействиях на протяжении 10 лет).
| Окружающая среда | Сельская | Морская | Индустриальная Морская | |
| Скорость коррозии (mm/год) | AISI 304 | 0.0025 | 0.0076 | 0.0076 |
| Aлюминий-3S | 0.025 | 0.432 | 0.686 | |
| углеродистая сталь | 05.авг | 34.0 | 46.2 | |
Тепловая обработка нержавеющей стали:
Отжиг.
Отжиг нержавеющей стали, для обеспечения хороших антикоррозийных свойств, осуществляется при высоких температурах – от +1010 °C до +1120 °C, после чего сталь быстро охлаждается путем быстрого отпуска в воде или воздухе. Оптимальная температура обжига для достижения максимального сопротивления коррозии +1070 °C.
Отпуск (снятие напряжения).
Снятие напряжения для нержавеющей стали марки 304L AISI осуществляется на протяжении одного часа при температурах от +450 до +600 °С. Минимальная температура отпуска не должна снижаться до отметки в +400 °С.
Горячая обработка (интервал ковки).
Горячая обработка нержавеющей стали должна осуществляться при температуре от +1150–1260 °C и заканчиваться температурами в диапазоне от +900 до +925 °C. Отжиг нержавеющей стали при выполнении горячей обработки является обязательным. При выполнении горячей обработки нержавеющей стали важно помнить, что ее однородный прогрев до заданной температуры занимает значительно больше времени, чем прогрев углеродистых сталей.
Холодная обработка нержавеющей стали:
Нержавеющая сталь марок 304 AISI и 304L AISI является очень востребованной во многих областях промышленности, строительства и других сферах деятельности человека благодаря своей повышенной прочности, пластичности и упругости.
Существует несколько разновидностей холодной обработки нержавеющей стали – глубокая и ротационная вытяжка, формовка, растяжение и изгиб.
Для формовки нержавеющей стали возможно использование машин и инструментов, которые применяются при обработке углеродистой стали, но при этом важно помнить, что подобная сталь имеет повышенную степень упрочнения, поэтому требуется прикладывать значительно больше силы.
Гибка нержавеющей стали AISI 304.
Пределы изгиба листов нержавеющей стали зависят от толщины листов (S) и радиуса изгиба (R):
- 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°.
При выполнении изгиба нержавеющей стали важно помнить, что обратное распрямление таких листов существенно больше, чем листов из углеродистой стали. Ниже вы можете ознакомиться с примерными значениями обратного распрямления при загибе листов до прямого угла.
- R = S обратное распрямление ок. 2°;
- R = 6·S обратное распрямление ок. 4°;
- R = 20·S обратное распрямление ок. 15°.
При выполнении гибки аустенитной нержавеющей стали минимальный радиус изгиба должен быть равен толщине листов, умноженной на два и более (R = S х 2). В случае если предполагается изгиб ферритной нержавеющей стали, то минимальные значения изгиба должны составлять:
- S < 6 мм, - мин R = S, 180°;
- 6 < S < 12мм, - мин R = S, 90°.
Формовка с растяжением.
При выполнении формовки с растяжением заготовка будущего изделия из нержавеющей стали подвергается так называемому «торможению», которое происходит на все время вытяжки.
Так как при выполнении этой процедуры стенки изделия становятся очень тонкими, во избежание их разрывов необходимо заранее предусмотреть свойства повышенного упрочнения.
Глубокая вытяжка и ротационная вытяжка.
Глубокая вытяжка подразумевает под собой чистую вытяжку без применения «торможения», хотя на практике подобная технология не применяется.
Почти всегда при производстве изделий из нержавеющей стали присутствует элемент формовки с растяжением. Для выполнения глубокой вытяжки необходимо использовать только нержавеющую сталь с минимальной степенью упрочнения (показатели Md 30 (N) должны быть в «минусе»).
Если глубокая вытяжка осуществляется на специальных прессах, то ротационная – на специальных токарно-давильных станках. Подобная технология в большинстве случаев применяется при производстве любых конусных изделий симметричного вращения, например при изготовлении ведер.
Сварка нержавеющей стали
Одной из ключевых характеристик нержавеющей стали, которая и делает ее такой популярной, является ее отличная свариваемость.
| Сварочный процесс | Толщина без сварного шва | С учетом сварного шва | Защитная среда | ||
| Толщина | Покрытие | ||||
| Проволока | Пруток | ||||
| TIG | <1,5mm | >0.5mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 | Аргон |
| ER 347 (Si) | ER 347 (Si) | Аргон + 5% Водород | |||
| Аргон + Гелий | |||||
| Resistance-spot | <2mm | ||||
| (точечная) -seam (шов) | |||||
| Electrode | Repairs | E 308 E 308L E 347 | |||
| S.A.W. | >2mm | ER 308 L | |||
| ER 347 | |||||
| PLASMA | <1.5mm | >0.5mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 | ER 310 | Аргон |
| ER 347 (Si) | Аргон + 5% Водород | ||||
| Аргон + Гелий | |||||
| MIG | >0.8mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 | Аргон + 2% CO 2 | ||
| ER 347 (Si) | Аргон + 2 % O 2 | ||||
| Аргон + 3% CO 2 + 1% H 2 | |||||
| Аргон + Гелий | |||||
| Laser | <5mm | Гелий | |||
| Иногда Аргон, Азот | |||||
После выполнения сварки нержавеющей стали дополнительная тепловая обработка не требуется, но при этом нужно учитывать, что при малейшем риске возникновения межкристаллитной коррозии необходимо производить отожжение при температуре +1050–1150 °С. После выполнения сварочных работ шов обязательно должен быть очищен от окалины механическим и химическим способом, а впоследствии и пассивирован.
Декоративная нержавеющая сталь Deco
Декоративная сталь марки Deco – текстурированная, шлифованная или зеркальная нержавеющая сталь, которая применяется для внешней и внутренней отделки зданий, а также при облицовке лифтов, эскалаторов, торгового оборудования, колонн, резервуаров и т. д.
Использование декоративной стали позволяет существенно сэкономить на приобретении других отделочных материалов и при этом создать оригинальный дизайн интерьера или экстерьера на долгие годы.
Особенности декоративной нержавеющей стали Deco:
- устойчивость к деформациям;
- коррозийная стойкость;
- высочайшая прочность, которая достигается за счет напыления нитритом титана;
- жаростойкость;
- упругость и простота сварки, резки.
Марка AISI304 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.
Область применения
304 используется во всех индустриальных, коммерческих и внутренних областях из-за ее хорошей антикоррозийной и температурной устойчивости. Вот некоторые ее применения:
- Резервуары(Танки) и контейнеры для большого разнообразия жидкостей и сухих веществ;
- Промышленное оборудование в горнодобывающей, химической, криогенной, пищевой, молочной и фармацевтических отраслях промышленности.
Дифференциация марки 304
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)
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | |
| 304 | 0.08 max | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 1.0 | 18.0 до 20.0 | 8.0 до 10.50 |
| 304L | 0.03 max | max | max | max | max | 18.0 до 20.0 | 8.0 - 12.0 |
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.
1. Механические Свойства при комнатной температуре
При необходимости, прочность аустенитной стали можно повысить следующим образом:
- добавлением в сталь азота (напр.,304LN)
- формоупрочнением стали на заводе (неоднократной дрессировочной прокаткой; нагартовкой; растяжением; давлением)
Азотированная нержавеющая сталь используется, в частности, в таких объектах 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.
2. Свойства при высоких температурах
Все эти значения относятся к 304 только. Для 304L значения не приводятся, потому что её прочность заметно уменьшается выше 425oC.
Предел прочности при повышенных температурах
Минимальные величины Предела Упругости при высокой температуре (деформация в 1 % за 10 000 часов)
Непрерывное воздействие 925 o C
прерывистые воздействия 850 o C
3. Свойства в низких Температурах (304 / 304L)
4. Сопротивление Коррозии
4.1 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
4.2 Атмосферные воздействия
Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии рассчитана при 10-летнем подвергании).
5. Тепловая Обработка
1. Отжиг.
Высокая температура от 1010 o C до 1120 o C и быстрый отпуск (охлаждение) в воздухе или воде. Лучшее сопротивление коррозии получено, когда отжиг при 1070 o C, и быстром охлаждении
2.Отпуск (Снятие напряжения).
Для 304L - 450-600 o C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации. Должна использоваться более низкая температура отпуска - 400 o C максимум.
3. Горячая обработка(интервал ковки)
Начальная температура: 1150 - 1260 o C
Конечная температура: 900 - 925 o C
Любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.
Обратите внимание: Время для достижения однородности прогрева дольше для нерж. сталей чем для углеродистых сталей - приблизительно в 12 раз.
6. Холодная Обработка
304 / 304L 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.
1. 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 х s, угол гибки 180º
- 6мм < s < 12мм, мин r = 0.5 х s, угол гибки 90º
Обратное распрямление больше, чем у углеродистой стали, ввиду чего.При загибе обычного прямого угла на 90º получаем следующие показатели по выправлению:
r = s обратное распрямление ок.2º
r = 6 х s обратное распрямление ок.4º
r = 20 x s обратное распрямление ок.15º
Для аустенитной нержавеющей стали минимальный рекомендуемый радиус гибки составляет r = 2 x s.
Следует заметить, что для ферритной нержавеющей стали рекомендуют следующие минимумы:
s < 6 мм → мин r = s, 180º
6 < s < 12мм → мин r = s, 90º
2. Глубокая вытяжка и ротационная вытяжка
При чистой глубокой вытяжке на прессе заготовку не подвергают, 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. 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.
3. О формовке с растяжением
В процессе формовки с растяжением заготовку подвергают 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.
7. Сварка
Свариваемость - очень хорошая, легко свариваемая.
| Сварочный процесс | Толщина без сварного шва | С учетом сварного шва | Защитная среда | ||
| Толщина | Покрытие | ||||
| Пруток | Проволока | ||||
| Resistance -spot (точечная) -seam (шов) | ≤2mm | ||||
| TIG | <1,5mm | >0.5mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | Аргон Аргон + 5% Водород Аргон + Гелий |
|
| PLASMA | <1.5mm | >0.5mm | ER 310 | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | Аргон Аргон + 5% Водород Аргон + Гелий |
| MIG | >0.8mm | ER 308 l(Si) W.Nr 1.4370 ER 347 (Si) | Аргон + 2% CO2 Аргон + 2 % O2 Аргон + 3% CO2 + 1% H2 Аргон + Гелий |
||
| S.A.W. | >2mm | ER 308 L ER 347 | |||
| Electrode | Repairs | E 308 E 308L E 347 | |||
| Laser | <5mm | Гелий. Иногда Аргон, Азот. | |||
Обычно тепловая обработка после сварки не требуется. Однако, где существует риск межкристаллитной коррозии, производят дополнительное отожжение при 1050-1150°С. Для марок 304L (низкий углерод) или 321 (стабилизация Ti) это условие - предпочтительно (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
Применяемые стандарты и одобрения
AMS 5511
ASTM A 240
ASTM A 666
MIL-S-4043
Классификация
сталь коррозионно-стойкая обыкновенная
Применение
- Оборудование для химического машиностроения
- Оборудование для пищевой промышленности
- Трубопроводы и котлы
- Сварные конструкции
AISI 304 L используется там, где компоненты требуют прочной сварки с сопротивлением межкристаллитной коррозии. Эти компоненты могут использоваться без последующей обработки шва, независимо от толщины.
Основные характеристики
- хорошее общее сопротивление коррозии
- очень хорошая защита от МКК
- пригодность к криогенным приложениям
- отличная свариваемость
AISI 304 L имеет более низкое содержание углерода по сравнению с AISI 304 , что улучшает ее сопротивление межкристаллитной коррозии в сварных швах и зонах медленного охлаждения.
Химический состав (% к массе)
Механические свойства при высоких температурах
Физические свойства
| Физические свойства | Условные обозначения | Единица измерения | Температура | Значение |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | d | - | 4°C | 7.93 |
| Температура плавления | °C | 1420 | ||
| Удельная теплоемкость | c | J/kg.K | 20°C | 500 |
| Тепловое расширение | k | W/m.K | 20°C | 15 |
| Средний коэффициент теплового расширения | α | 10 -6 .K -1 |
20-100°C 20-200°C 20-400°C |
16.0 16.5 17.5 |
| Электрическое удельное сопротивление | ρ | Ωmm 2 /m | 20°C | 0.73 |
| Магнитная проницаемость | μ | в 0,8 kA/m | 20°C | 1.015 |
| Модуль упругости | E | MPa x 10 3 | 20°C | 200 |
Сопротивление коррозии
AISI 304 L имеет хорошее общее сопротивление влажной коррозии и особенно рекомендована там, где есть риск межкристаллитной коррозии.
AISI 304 L имеет хорошую устойчивость к большинству пищевых продуктов и многочисленным химическим средам:
- разбавленные щелочные растворы в температуре окружающей среды,
- разбавленные органические кислоты в температуре окружающей среды,
- нейтральные или щелочные соляные растворы без галоидного соединения,
- большинство органических сред.
Кислотные среды
Обработка
Отжиг
Диапазон температуры отжига 1050°C ± 25°C сопровождается последующим быстрым охлаждением на воздухе или в воде. После отжига необходимо травление и пассивирование.
Отпуск
Для AISI 304L - 450-600 °C в течение одного часа с небольшим риском сенситизации.
Травление (очистка поверхности)
- Смесь азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты (10 % HNO 3 + 2% HF) при комнатной температуре или 60°C
- Серно-азотная кислотная смесь (10 % H 2 SO 4 + 0.5 % HNO 3) при 60°C
- Паста для очистки от окалины в зоне сварки
Пассивация
- 20-25 % раствор HNO 3 при 20°C
- Пассивирующие пасты для зоны сварки
AISI 304 - универсальная и широко применяемая нержавеющая сталь с высокими антикоррозийными свойствами. Она обладает отличными характеристиками для штамповки и сварки. Сбалансированная аустенитная структура позволяет выдерживать высокие температуры без изменений свойств металла. Часто применяется в нефтехимии, для изготовления термостойкой посуды, элементов котлов и дымоходов, крепёжных и других изделий.
AISI 304: характеристики
Качество стали характеризуется её составом. В данном случае базовым элементом является железо (Fe), составляющее 66,3-74 % от общей массы. Содержание основных легирующих элементов хрома (Cr) и никеля (Ni) в минимальном количестве составляет 18-20 % и 8-10,5 % соответственно. Присадки обеспечивают её высокую коррозионную стойкость и кислотостойкость, в том числе при непродолжительном воздействии повышенных температур до 800-900 °C. Значительное содержание цветных сплавов придаёт немагнитные свойства стали AISI 304.
Механические характеристики:
- Деформация растяжения - минимум 45 %.
- Прочность на разрыв составляет 505 Мпа.
- Предел текучести - минимум 215 Мпа.
- Прочность на сжатие - в пределах 210 Мпа.
Применение
Благодаря широкому перечню полезных качеств - термической, кислотной и коррозионной стойкости - нержавеющая сталь AISI 304 стала невероятно популярной у производителей металлопродукции различного назначения. Материал хорошо поддаётся механической обработке, гибке и формовке. При сварке тонких срезов не требуется отжиг. Поэтому металл применяется для изготовления различных компонентов в промышленности, архитектуре, транспортной сфере.
Из AISI 304 изготавливают:
- Оборудование для пищевой промышленности, производства алкоголя, хранения и переработки молочных продуктов.
- Пищевые нержавеющие трубы.
- Термостойкую посуду (миски, сковороды, кастрюли), кухонные бытовые приборы, столовые приборы (вилки, ложки, ножы и т. д.), оборудование для предприятий общественного питания.
- Холодильное оборудование.
- Оснастку, узлы и агрегаты для предприятий химической, фармацевтической, косметической промышленности.
- Теплообменники.
- Строительные металлоконструкции. Например, из неё сделана 190-метровая арка в г. Сент-Луис (США).
Труба AISI 304 очень хорошо поддаётся сварке, что позволяет широко её применять в производстве сварных конструкций (баков, ёмкостей), а также для изготовления электросварных нержавеющих труб. Наибольший объём сталей этой марки используется в нефтехимии благодаря сопротивляемости агрессивным средам.
Аналоги
По составу и физико-химическим свойствам наиболее соответствует стали AISI 304 российский аналог 08Х18Н10 (прежнее обозначение 0Х18Н1). В нём допускается чуть меньшее содержание хрома (17-19 %), и чуть большее никеля (9-11 %). По классификации Евросоюза, фактическим аналогом является марка 1.4301 DIN (X5CrNi18-1).
Различают два подкласса марки AISI: 304 H и 304 L. У первого содержание углерода повышено, у второго - понижено. Сталь 304 L близка по характеристикам к российской 03Х18Н11.
Особенности
Марка стали AISI 304 представляет собой отличную комбинацию коррозионной стойкости и технологичности. Такое сочетание свойств является причиной широкого применения данного сплава. Например, в США на тип 304 приходится почти половина из общего производства нержавеющих сталей. Новая технология АОТ позволяет без существенных затрат получать сплав с пониженным содержанием углерода, что расширяет область применения материала.
Подтип 304 L используется для сварных изделий, которые могут подвергаться воздействию факторов, провоцирующих межкристаллитную коррозию. Также существует улучшенная модификация 304 Since, которая отличается повышенной прочностью при сохранении высокого уровня пластичности (относительное удлинение) по сравнению с типичным сплавом AISI 304. Российский аналог обладает теми же свойствами. Особенностями марки являются:
- Устойчивость к коррозии.
- Сопротивление к оксидации.
- Высокая прочность при малом весе.
- Хорошая прочность и твёрдость при криогенных температурах.
- Предотвращение загрязнения хранимых в ёмкостях продуктов.
- Внешняя красота изделий и лёгкость очистки.
- Широкая область применения.
Термические и коррозионные свойства
Одной из самых термически и коррозионностойких является сталь AISI 304. Характеристики состава позволяют длительно противостоять окислительным процессам при воздействии температур до 925 °C. По мере снижения температуры стойкость к коррозии понижается. Если при 870 °C она достаточно высокая, то уже в пределах 425-860 °C длительное пребывание в жидкостной среде нежелательно. В данном случае применяют подтип AISI 304L, так как он устойчив к выделению карбидов. Сталь AISI 304H применяют, когда необходимо достичь высокой прочности в диапазоне 500-800 °C.
В целом «нержавейка» хорошо противостоит агрессивным средам. Например, лист AISI 304 устойчив к щелевой и питтинговой (точечной) коррозии даже в высокоактивных средах, содержащих хлориды. Если металл находится под напряжением, то превышение температуры свыше 60 °C может спровоцировать образование микротрещин.
Сварка
Аустенитные нержавеющие стали, к которым относится AISI 304, считаются наиболее пригодными для сварки благодаря высокой плавкости. Однако при данной процедуре необходимо сохранить устойчивость к коррозии и предотвратить растрескивание.
В зависимости от метода сварки применяют различные технологии. При использовании автогена «нержавейка» хорошо сплавляется без использования дополнительных присадок. Если, например, сваривается труба AISI 304 электрическим способом, присадку и электрод желательно использовать из стали AISI 308. Присадочный материал можно делать из российской стали 04Х19Н9. Для марки 304 L соответственно применяется присадка 308 L с рутилово-кислотной оболочкой (AC/DC).
После сварки больших секций для повышения коррозийной стойкости шов рекомендуется подвергнуть отжигу (для подкласса 304 L это делать необязательно). Если в зоне монтажа невозможно организовать процедуру термообработки, от стали 308 лучше вообще отказаться, заменив её маркой AISI 321.
Термообработка
Особенность внутренней кристаллической решётки AISI 304 такова, что термообработка стали не улучшает её физических характеристик. Впрочем, обжиг всё равно проводят, чтобы снять поверхностное напряжение, провоцирующее образование трещин. Изделия нагревают до температурного порога 1010-1120 °C и быстро охлаждают при 816-427 °C чтобы избежать осаждения карбидов хрома.
Механическая обработка
Благодаря высокому коэффициенту текучести нержавеющая сталь AISI 304 прекрасно поддаётся различным способам обработки: штамповке, прокату, резанию, шлифовке и т. д. Однако, учитывая необходимость сохранения высоких защитных свойств, металлорежущий инструмент должен отвечать определённым требованиям.
Прежде всего, он должен быть чистым, чтобы не занести в микроструктуру коррозирующие вещества (процесс контаминирования). Также очищают поверхность заготовки. Для обработки «нержавейки» используются специально предназначенные резцы, фрезы, свёрла и т. д. Режущая кромка инструмента должна быть остро заточенной, в противном случае в зоне контакта образуется нежелательное избыточное уплотнение. По этой же причине резка проводится быстро, с глубоким шагом.
Чтобы не допускать деформацию обрабатываемого изделия, рекомендуется применять стружколомные устройства. Они не позволят стружке царапать поверхность заготовки. Учитывая, что аустенитные сплавы плохо проводят тепло, режущая кромка инструмента быстро перегревается. Для охлаждения необходимо использовать СОЖ.
AISI 304 отлично поддаётся методам пластической деформации. При горячей обработке (например, ковке) заготовку необходимо равномерно нагревать до 1149-1260 °С. После придания желаемой формы изделие быстро охлаждается (при относительно высоких температурах) - это защитит её от коррозии.
При холодной обработке давлением (например, штамповке) зачастую требуется промежуточная стадия отжига. Она облегчает процесс упрочнения поверхностного слоя, делая его более плотным и менее подверженным коррозии. Также процедура предупреждает развитие микротрещин и разрывов. После окончательной обработки проводится полный отжиг, устраняющий внутренние напряжения стали.
Всё о стали aisi 304: расшифровка, свойства, цены, аналоги, контакты поставщика. Вне зависимости от объемов стали, доставка производится в кратчайшие сроки.
Нержавеющая сталь импортного производства aisi 304 относится к аустенитным сталям. Она получила наибольшее распространение среди многообразия марок стали, благодаря универсальности и уникальным характеристикам. Нержавеющая сталь является одним из наиболее важных видов металла, у которого основной характеристикой является защита от коррозии и других негативных воздействий.
Состав и характеристики
Одним из основных преимуществ является повышенная устойчивость к кислотным средам и способность кратковременно выдерживать резкое увеличение температуры, которая может достигать 900 градусов. На российском рынке аналогом этой стали является 08Х18Н10. Но российский аналог уступает по техническим характеристикам и устойчивости, поэтому сталь aisi 304, несмотря на более высокую стоимость, является наиболее предпочтительной.
Прайс на сортамент продукции из стали aisi 304
Сталь aisi 304 относится к основной из разряда нержавеющих. В составе содержится не менее 10% Ni и 18%Cr. Благодаря относительно большому количеству кремния в составе стали, на ее поверхности имеется оксидный слой, который и является основной преградой для воздействия агрессивных веществ. Благодаря сочетанию кремния и никеля в составе стали она приобретает антиферромагнитные характеристики.
В зависимости от метода производства, сталь aisi 304 может быть горячекатаной или холоднокатаной. После производства листы материала обрабатываются различным способом. В результате, получается материал нескольких типов поверхностей: матовый, зеркальный или шлифованный.
Преимущества и недостатки сплава
Листовую сталь aisi 304 применяют в различных сферах. Наиболее часто из нее свариваются трубы, ее часто используют при возведении различных конструкций, используют на раскройном оборудовании и для многих других целей. Широкое применение материала возможно, благодаря хорошим эксплуатационным характеристикам и неподверженности коррозии, что является наиболее важным качеством. Из нее часто производят кеги для хранения пива, кваса, других газированных напитков, а также столовое оборудование. Благодаря полной безопасности этот вид стали широко используется для пищевой промышленности, удовлетворяя ее потребности в полном объеме.
Благодаря уникальным эксплуатационным свойствам, с которыми не может сравниться ни один аналог, сталь aisi 304 в больших количествах применяется в машиностроении, тяжелой и легкой промышленности, горнодобывающей и многих других. На самом деле, в очень многих сферах можно найти применение нержавеющей стали aisi 304, что более чем увлекательно и интересно.
Материал имеет оптимальное соотношение стоимости к эксплуатационным характеристикам, за это в большей степени она и получила такую популярность. Нержавеющая сталь может долгие годы служить, не поддаваясь коррозии, и выдерживать любые воздействия даже самых мощных химических веществ, которые могут попадать на поверхность материала, как в малых, так и в больших количествах, в зависимости от условий использования.
Loading...