304 нержавеющая сталь аналог
Обновлено: 20.05.2024
Марка стали AISI 304 - относится к хромоникелевому классу низкоуглеродистых высоколегированных сталей. Высокое содержание хрома и никеля определяет превосходные прочностные и антикоррозионные свойства, востребованные повсеместно – их определяют, как универсальные. Именно поэтому данный сплав относится к числу наиболее применяемых.
В системе ГОСТ данной марке соответствует 12X18H10 , так же являющаяся одной из наиболее массовой в производстве.
Мы предлагаем прокат из стали AISI 304 , относящейся к кислостойкому классу. Это универсальный конструкционный материал, применяемый в различных отраслях производства, строительства, городского хозяйства и даже в быту.
Представленный ассортимент охватывает:
- в нарезке различных габаритов и исполнений: матовый, шлифованный, зеркальный, перфорированный, сложного поперечного сечения (рифленый);
- 304-ая сталь в рулонах;
- AISI 304 в лентах (полосах) - узкий листовой прокат.
Химический состав AISI 304
| Углерод(С) | Кремний(Si) | Марганец(Mn) | Никель(Ni) | Сера(S) | Фосфор(P) | Хром(Cr) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Массовая доля % | 0,07 | 1,0 | 2,0 | 8,0-10,5 | 0,02 | 0,045 | 17,0-19,5 |
Коррозионная стойкость AISI 304
| Марка стали | NaCl 3.5% (морская вода), T=20˚C | C2H2O4 (щавелевая кислота), 2.5%, T=100˚C | H2SO4 (серная кислота), 5%, T=35˚C | ЦHNO3 (азотная кислота), 30%, T=106˚C | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 | 0,1-1,0 мм/год | >1,0 мм/год | 0,1-1,0 мм/год | Обозначение | Предел текучести, MПa (мин) | Предел прочности, MПa (мин) | Относительное удл., % (мин) | Твердость, НRВ (макс) |
| AISI 304 | 205 | 515 | 40 | 92 | ||||
Технические характеристики нержавеющей стали AISI 304
Прежде всего, она устойчива к вредному воздействию со стороны следующих веществ:
- Вода, как получаемая из естественных источников, так и пресная, и прошедшая централизованную водоподготовку на уровне города;
- Растворы химически активных веществ (например, уксусной, муравьиной или азотной кислот) в значительной концентрации. При этом допускается определенный нагрев.
Важным ограничением являются условия, способствующие возникновению межкристаллической коррозии – в этом случае предпочтительны другие марки.
С технологической точки зрения, серьезных противопоказаний нет. Материал обрабатывается резанием, сваркой, пластической деформацией. Для этого вполне подойдет универсальное оборудование, предназначенное и для углеродистой стали.
Применение стали AISI 304
Основные качества, дающие преимущества именно AISI 304: устойчивость к окислению и к повышенной температуре. Данные факторы определяют область применения:
- Оборудование и прочие изделия, контактирующие с продуктами питания. Кислотостойкость делает сплав оптимальным в плане гигиеничности. В посуде из 12X18H10 можно хранить даже активные вещества. Это касается пищевой и фармакологической промышленности;
- Предметы быта;
- Оборудование, эксплуатируемое в условиях постоянного химического воздействия и повышенных температур;
- Сварные конструкции, для которых важно обеспечить прочность, качество и долгий срок службы.
Наиболее качественным сплавом считается такой, в котором содержание серы и фосфора минимально. Они влияют на образование трещин при нагреве и охлаждении. Посторонние примеси даже в номинальных долях нежелательны.
Стоит отметить хорошую пластичность сталей марки 304 (aisi), благодаря которой имеется возможность производить успешную формовку и гибку. Это свойство стали 304 позволяет проводить волочение, ротационную вытяжку, а также беспрепятственное формирования любого контура, а т.к. эти операции являются стандартными практически для всех машин обработчиков, то сталь aisi 304 по праву можно назвать универсальным и очень удобным сплавом, который охотно применяется в промышленном строительстве.
AISI 304 и российский аналог 12х18н10т сравнение сталей
Сталь AISI 304 имеет практически полноценный аналог – сплав марки 12Х18Н10Т. Однако некоторые отличия в химическом составе данных сплавов позволяют их сравнивать, и найти отличие aisi 304 от 12х18н10т в свойствах при их использовании. Так что, выбирая сталь для изготовления определённого вида конструкций или деталей, необходимо руководствоваться этим данными.
Химический состав, позволяющий определить отличие aisi 304 от 12х18н10т
Никель. AISI 304 – до 10-11 %. 12Х18Н10Т - аналогично
Хром. AISI 304 - до 20 %. 12Х18Н10Т - 17-19 %
Медь. AISI 304 – до 0,3 %. 12Х18Н10Т - аналогично
Углерод – AISI 304 - до 0,08 %. 12Х18Н10Т - до 0,12 %
Титан - AISI 304 – не более 0,3 %. 12Х18Н10Т – 0,8 %.
Полный химический состав данных сплавов см. табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Ti | Fe |
| 12Х18Н10Т | 17,0-19,0 | 9,0-11,0 | Остальное | ||||||
| AISI 304 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | - | Остальное |
Свойства - aisi 304 12х18н10т
Во многом похожие свойства данных сплавов позволяют при изготовлении конструкций заменять их друг другом. Хотя сталь 12х18н10т отличается таким преимуществом, как повышенная пластичность и ударная вязкость после закалки, у неё есть свои недостатки по сравнению с aisi 304. Её твёрдость и прочность ниже, чем у стали 304.
Однако, схожесть химического состава и позволяет считать специалистам, что у стали aisi 304 российский аналог 12х18н10т.
Стоит также упомянуть, что нержавеющая сталь aisi 304 превосходит характеристики 12х18н10т (СНГ) по такому ключевому фактору, как свариваемость. Сталь 12х18н10т, имеющая в своём составе такую легирующую добавку, как титан, превышающую процентный показатель у сплава 304, сваривается существенно хуже. А это не позволяет использовать данный сплав в сварных конструкциях, где прочность сварных соединений является основным требованием (что и есть основная 304 12х18н10т разница).
Если сравнивать их другие качества, то низкий процент углерода в обеих сталях (у 12х18н10т больше, что хуже), наличие схожего содержания хрома и никеля, дают возможность отнести данные сплавы к металлам с высокой стойкостью к образованию любых видов коррозии, в том числе, межкристаллитной. Изделия из них, в том числе 12х18н10т аналог aisi 304, также отлично работают в условиях разбавленных кислот (фосфорная, уксусная, азотная), в солевых и щелочных растворах, в криогенных средах (даже при температурах до -269 °С). Из них производят детали и конструкции, способные работать при больших температурах, достигающих 600 °С. И под высоким давлением в температурных режимах – от -196 ˚С до +600 °С, а в агрессивных средах и до +350 °С. Поэтому они являются коррозионностойкими и жаропрочными сталями. Не проявляют они и ферромагнитных свойств.
Применение AISI 304 и 12х18н10т , разница
При применении данных сталей для производства конструкций и деталей, элементов изделий, нужно обязательно учитывать сравнение химического состава и свойств AISI 304 и 12х18н10т.
Сталь марки 12х18н10т, как хромоникелевый нержавеющий сплав, применяют для конструкций и элементов оборудования, эксплуатация которых предполагается в криогенных сферах. Для изготовления деталей емкостной, теплообменной и реакционной техники. Из неё производят элементы паронагревателей и труб для трубопроводов высокого давления, деталей печного оборудования, муфелей, и коллекторов выхлопных систем. При использовании данной стали в производстве немаловажным качеством является длительный срок службы при неизменности основных характеристик.
Сталь AISI 304 имеет настолько широкую сферу применения, что перечислить всё невозможно. Наиболее востребован данный сплав для изготовления элементов деталей соединения трубопроводов, арматуры, и собственно сварных труб. Широко применяют 304 сталь в строительстве, для производства сварных колонн, переходных мостиков, деталий перекрытий, монорельсов и пр. Отлично подходит сталь 304 для изготовления медицинских инструментов, деталей аппаратуры медицинского применения, ёмкостей и контейнеров.
AISI 304 / SS 304 сталь
Характеристики марки стали AISI 304 / SS 304
ASTM A182 - Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах
ASTM A213 - Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей
ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения
ASTM A312 - Стандартные спецификации на бесшовные, сварные и прошедшие интенсивную холодную обработку трубы из аустенитной нержавеющей стали
Сталь AISI 304 – самая востребованная марка стали из класса нержавеющих. Повышенный спрос и повсеместное применение обусловлено ее универсальностью. Сталь аиси 304 имеет высокие показатели устойчивости коррозии в агрессивных средах, высокое сопротивление окислению и отличные низкотемпературные свойства.
Стоит отметить, что нержавейка AISI 304 устойчива к негативному воздействию воды (соленая, пресная, водопроводная) и растворов кислот в высоких концентрациях (уксусная, муравьиная, азотная).
Цена aisi 304 вполне доступна, что является еще одним из ее преимуществ.
Химический состав в % стали AISI 304
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Fe |
| 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | Остальное |
Нержавеющая сталь ss304 легирована никелем, марганцем, медью и хромом, что обеспечивает ей аустенитную структуру, повышенную прочность и устойчивость в коррозионных средах. Краткое обозначение AISI 304 – 18 Cr-8 Ni.
Механические свойства материала AISI 304
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа | 515 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 205 |
| Твердость по Бриннелю, HB тип. | 170 |
| Усталостная прочность, N/mm 2 тип. | 240 |
| Относительное удлинение, мин., % | 40 |
Физические свойства AISI 304
Плотность стали (вес) aisi 304 - 7,74 г/см 3 .
Характеристики при повышенных температурах
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Предел прочности, МПа | 380 | 270 | 170 | 90 | 50 |
| Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
| Предел текучести, МПа | 120 | 80 | 50 | 30 | 10 |
Сопротивление коррозии в кислотных средах
0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);
1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);
2 = нет защиты (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 304
Сфера применения AISI 304
Нержавейка AISI 304 (18 Cr-8 Ni), благодаря своей высокой устойчивости к окислению и высоким температурам, нашла широкое применение:
- в химической и фармакологической промышленности;
- в пищевой, молочной и пивоваренной промышленности;
- в медицине (хирургическое оборудование, иглы для инъекций);
- в производстве судового оборудования и крепежа для атомных судов;
- в металлопрокате (трубы, уголки, листы, ленты, шестигранники);
- в нефтяной (сетки фильтра для скважин) и горнодобывающей промышленности;
- в производстве оборудования для работы в условиях химического воздействия;
- в возведении конструкций, для которых важны прочность и длительный срок эксплуатации;
- в текстильной и бумажной промышленности.
Кроме того, из-за своих отличных технических параметров, гигиенических показателей и приятному эстетичному виду, сталь 304 используют в изготовлении кухонной мебели и столовых приборов; емкостей и контейнеров для хранения жидких и сухих веществ.
Сталь нержавеющая aisi 304 участвует в производстве катушек охлаждения, криогенных сосудов, холодильного оборудования, сантехнической арматуры, емкостей под давлением и проч.
Сварка
Нержавеющая сталь aisi 304 / SS 304 / 18 Cr-8 Ni легко сваривается всеми методами. Последующая тепловая обработка необходима только в том случае, если есть вероятность межкристаллитной коррозии. Проводят ее при 1050-1150°С, шов обязательно зачищают от образовавшейся окалины и пассивируют специальной пастой.
Обработка
Отжиг: при температуре 1010°C-1120°C; охлаждение - на воздухе или в воде.
К сведению: оптимальные антикоррозийные свойства стали достигаются при температуре +1070°C с последующим моментальным охлаждением.
После отжига необходимо травление и пассивирование.
Отпуск: при температуре не выше 400 °C.
Пассивация: 20-25 % раствор HNO3 при 20°C.
Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO3 + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C.
Горячая обработка: начальная температура - 1150 - 1260°C; конечная – 900-950°C.
К сведению: любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.
Холодная обработка: нержавеющая сталь AISI 304 (18 Cr-8 Ni) очень прочная и упругая, поэтому легко подвергается формовке растяжением, изгибу и глубокой и ротационной вытяжке, волочению.
К сведению: для формовки можно использовать те же машины и инструменты, как для углеродистой стали, но на 50-100% большей силы.
Нержавеющая сталь AISI 304
AISI 304 — самая востребованная марка нержавеющего проката. Это универсальная пищевая сталь, она устойчива к средне-агрессивным кислотным и щелочным средам, способна выдерживать кратковременное повышение температур до 900 С⁰. Благодаря эстетическому виду используется в качестве отделочного и строительного материала.
Российским стандартом предусмотрен равноценный аналог стали AISI 304 08Х18Н10. Как все семейство нержавеек, сплав имеет хромникилевую основу и низкое содержание углерода.
Химический состав AISI 304:
- С (углерод) — до 0,8%;
- Cr (хром) — 17-19%;
- Ni (никель) — 9-11%;
- Si (кремний) — до 0,8%;
- Ti (титан) — до 0,5%;
- Сu (медь) — до 0,3%;
- Примеси: S(сера) — до 0,02 и P(фосфор) — до 0,035.
Хром образует на поверхности оксидную пленку, которая предотвращает развитие коррозии. При увеличении доли хрома формируются сложные хромжелезистые карбиды, повышающие способность к термоупрочнению, износостойкость, сопротивляемость агрессивным средам. Никель способствует формированию аустенитной кристаллической решетки, а в сочетании с хромом увеличивает стойкость к неокисляющим кислотам, ударную вязкость, устойчивость к усталостным напряжениям.
Основные характеристики стали AISI 304:
- Коррозионная стойкость;
- Высокие механические качества;
- Жаропрочность;
- Отсутствие вредных примесей;
- Технологичность;
- Не чувствительна к низким температурам;
- Долгий срок службы;
- Невысокая стоимость в сравнении с другими марками.
Диапазон рабочих температур: от -200 до +600 С⁰, при длительном применении до +420. Близкие аналоги стали AISI 304: AISI 316, в которой структура усилена молибденом и AISI 304L со сниженным содержанием углерода (low) для улучшения качества сварных швов. Нержавеющие стальные сплавы не предназначены для ударных нагрузок, преимущественно их используют для возведения легких конструкций, специальных трубопроводов и оборудования.
Таблица зарубежных аналогов нержавеющей стали AISI 304
Характеристики нержавеющей стали AISI 304
Свойства стали зависят от состава, режима термообработки, вида проката. Например, сплавы с максимальными концентрациями легирующих элементов отличаются от изделий той же марки, но с показателями, приближенными к нижним границам. Производители проводят испытания каждой партии.
Механические свойства:
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа | 515 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 205 |
| Твердость по Бриннелю, HB тип. | 170 |
| Усталостная прочность, N/mm 2 тип. | 240 |
| Относительное удлинение, мин., % | 40 |
Физические свойства:
| Физические свойства | Условные обозначения | Единица измерения | Температура | Значение |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | d | — | 4°C | 7.93 |
| Температура плавления | °C | 1450 | ||
| 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 | 0-100°C 0-200°C | 17.5 18 |
| Электрическое удельное сопротивление | ρ | Ωmm 2 /m | 20°C | 0.80 |
| Магнитная проницаемость | μ | в 0.80 kA/m DC или в/ч AC | 20°C μ μ разряж.возд. | 1.02 |
| Модуль упругости | E | MPa x 10 3 | 20°C | 200 |
К химическим свойствам относят скорость процессов естественного окисления, стойкость к агрессивным веществам, способность выделять токсичные вещества. Стандартные испытания для стали AISI 304 проводятся в азотной, уксусной, фосфорной и серных кислотах в разных концентрациях при комнатной температуре. Этого вполне достаточно для использования почти во всех видах пищевой и фармацевтической промышленности. Устойчивость к сложным составам определяют по согласованию с производителем. Требования к характеристикам изложены в ГОСТ 5632-2014.
Сопротивление коррозии в кислотных средах
| Температура, °C | 20 | 80 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Концентрация, % к массе | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Серная кислота | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 0 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Азотная кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| Фосфорная кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| Муравьиная кислота | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 2 | 1 | 0 |
Предел прочности при повышенных температурах
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Предел прочности, МПа | 380 | 270 | 170 | 90 | 50 |
Минимальные величины предела упругости при высокой температуре
| Температура, °C | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
| Предел текучести, МПа | 120 | 80 | 50 | 30 | 10 |
Способы обработки
Сталь AISI 304 хорошо поддается технологическим процессам. При изготовлении полуфабрикатов проводят ряд операций: закаливание, отжиг, отпуск. Поверхность обрабатывают кислотными реактивами для устранения окалины и окислов, затем шлифуют.
- Закалка: при 1010-1200 С⁰ с быстрым охлаждением в воде или на воздухе;
- Отпуск: не выше 400 С⁰.
- Горячая: при 1150-1260 С⁰, с конечной температурой 950-990.
- Холодная: волочение, ротационная и глубокая вытяжка, штамповка, формовка растяжением, нагартовка.
Сварку производят любым методом, подходящим для нержавеющих сталей, сварной шов необходимо очистить от окалины и пассивировать. Если высока вероятность межкристаллической коррозии, проводят стабилизирующий отжиг при 1050-1150 С⁰.
Области применения
Сортамент проката AISI 304 включает бесшовные и электросварные трубы, профили, капиллярные трубки, листовую сталь, прутки, шестигранники, ленту, проволоку и сетки различного плетения.
Нержавеющие трубы используют в технологических трубопроводах на предприятиях пищевой и химической промышленности, в системах водоснабжения (полотенцесушители). Из AISI 304 изготавливают промышленную мебель, панели оборудования, емкости и резервуары для жидких и сыпучих продуктов, и реагентов. В нефтяной и горнодобывающей промышленности: сетки фильтров.
Трубный, профильный и листовой прокат используют в строительстве: обшивка кабин лифтов, обустройство заграждений, возведение рекламных конструкций. Жаропрочность позволяет применять сплав для организации дымоходов, отделки промышленных систем вентиляции, выхлопных труб, посуды: кастрюль, сковородок, контейнеров. Прочности стали достаточно для производства сантехнической арматуры: подающих барабанов, клапанов. По регламенту морского судоходства допускается использование монтажных лент, для морских катеров и яхт из AISI 304.
Читайте также: