Aisi 304 нержавеющая сталь характеристики
Обновлено: 16.05.2024
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.
Сталь AISI 304
В настоящее время большой популярностью пользуется сталь, которая по американской классификации называется AISI 304. Очень часто в зарубежной литературе по металлургии можно встретить такое англоязычное название 304 stainless steel или сокращённо SS 304. Она относится к категории низкоуглеродистых нержавеющих антикоррозийных аустенитных сталей.
Состав и свойства
Эта сталь является аналогом стали российского производства марки 08Х8Н1. Поэтому по своему составу они очень близки. Основного элемента в ней – железа от 66 до 74 процентов. Остальное составляют так называемые легирующие добавки. К ним относятся: хром – около 20%, марганца – 2%, никеля — 8%, углерода – менее 8%. На базе этой стали в зависимости от находящегося в ней количества углерода были разработаны дополнительные две марки металла: с меньшим содержанием углерода – это AISI 304L, с повышенным содержанием — AISI 304 H. Российским аналогом первой марки является сталь 03Х18н11.
Фланец воротниковый из стали 03Х18н11
Наличие именно такого процентного содержания добавок и соответствующая обработка придают этому металлу столь необходимые и полезные свойства.
К полезным свойствам относятся:
- Продолжительная стойкость к повышенным или низким температурам. Полученный экспериментальным путём интервал допустимых температур составляет от минус 200 °С до плюс 650 °С.
- Высокая устойчивость к длительному воздействию агрессивных сред (солёной водой, кислотных и щелочных растворов). То есть хорошая антикоррозийная стойкость.
- Слабая намагниченность. Этого удаётся достичь за счёт создания специальной структуры и способов обработки.
- Прекрасная экологичность. Она позиционируется на международном рынке как материал категории Inox. Эту категорию она получила благодаря тому, что не впитывает ни какие вещества, в том числе и токсичные.
- Хорошо подвергается обработке.
- Высокая прочность при небольшом удельном весе.
- Большое сопротивление к эффекту оксидации.
- Почти идеальное предотвращение загрязнения продуктов, хранящихся в ёмкостях из этой стали.
- Прекрасная эстетичность и простота в очистке после применения посуды.
- Широкая область применения.
К дополнительным преимуществам можно отнести большой срок службы изделий, изготовленных из этого металла, низкие эксплуатационные затраты.
Серьёзных недостатков у этой стали нет. Существуют некоторые проблемы при обработке и эксплуатации в условиях высоких температур. Для всех аустенитных нержавеющих сталей при обработке в диапазоне температур от 425 °С вплоть до 820 °С проявляется эффект осаждения карбидов хрома. Такие стали становятся подвержены межкристаллической коррозии при помещении изделий в сильноагрессивные среды. Поэтому, этот эффект, так называемой «сенсибилизации» может проявляться в местах нагрева, например при сварке, в местах швов.
В России сталь марки 08Х18Н10 – аналог AISI 304, в Евросоюзе 1.4301. Следует отметить, что во многих странах существует своя система классификации.
Характеристики стали
Сталь AISI 304 имеет свои индивидуальные характеристики. Их можно разделить на три категории:
- физические;
- химические;
- механические.
Физические характеристики определяются следующими параметрами:
Физические свойства AISI 304
Эти характеристики определяют многие свойства этого металла.
Химические характеристики состоят из следующих показателей:
- процентное содержание различных элементов в составе материала;
- устойчивость стали к химическим реакциям при воздействии агрессивной среды;
- скорость естественного окисления (коррозия);
- способность к впитыванию и последующему выделению вредных веществ.
Химический состав AISI 304
К механическим характеристикам относятся:
- прочность на сжатие (составляет 210МПа);
- прочность на разрыв (изменяется в пределах от 520 до 720 МПа);
- допустимый предел текучести (около 210 МПа);
- деформация на растяжение (примерно 45%);
- твердость по роквелу (достигает 70 единиц).
Жаропрочность AISI 304 в сравнении с другими марками Устойчивость к коррозии AISI 304 в сравнении с другими марками
Способы обработки
Сталь AISI 304 достаточно легко подвержена практически всем видам механической обработки: штамповке, формовке, прокату. Кроме этого она хорошо сверлится, режется, фрезеруется и шлифуется. Сталь хорошо подвергается глубокой вытяжке на прессе, а также холодной гибке и формовке. Для этого металла допустимый радиус изгиба зависит от толщины листа. Его вычисляют по формуле r=2×s. Где s — это толщина листа.
При термической обработке допускается: обжиг, отпуск. Для проведения обжига температура заготовки должна составлять 1050 °С. Допустимый интервал составляет 25 °С в обе стороны. После обжига производят быстрое охлаждение. Это позволяет придать металлу хорошие антикоррозийные свойства. После проведения процесса обжига обязательно проводят ещё два вида обработки: травление и пассивирование.
Процесс травления, то есть очистки поверхности, производится с помощью смеси двух кислот: азотной и фтористоводородной. Этот процесс производится при нагреве до 60 °С, а пассивация с помощью 20% раствора азотной кислоты с применением специальных паст, особенно для той зоны, где производилась сварка.
Отпуск производиться при более низкой температуре (450 — 600 °С) в течение 60 минут. Для сохранения технологии термической обработки необходимо помнить для нержавеющей стали время однородного прогревы в два раза выше, чем у углеродистой стали.
Детали или элементы конструкции, изготовленные из стали AISI 304 достаточно легко могут быть сварены. Это происходит благодаря хорошим показателям плавкости. Для этого можно использовать автогенную сварку без добавления присадочных материалов.
Область применения
Эта сталь применяется во многих отраслях промышленности: машиностроении и строительстве, в химической и пищевой промышленности, медицине и производстве бытовых инструментов. Иногда в обиходе эту сталь называют пищевой нержавейкой.
Резервуар из стали AISI 304
Металл выпускается в виде:
- листового проката (нержавеющий лист, декорированный лист);
- сортового проката (круг, квадрат, полоса, шестигранник и уголок);
- трубы (бесшовной, профильной, электросварной).
В строительстве для производства сборных металлоконструкций. В качестве примера можно привести арку длиной в 190 метров в городе Сент-Луис (США). Но это скорее исключение, чем правило. Чаще всего в строительной индустрии этот металл используют для отделки лифтовых кабин, эскалаторов. Рифлёный лист применяют для изготовления ступеней и лестниц. Труда используется для организации вентиляционных вытяжек, дымоходов. Для изготовления поручней, входных групп, поручней и ограждений применяются полированные трубы и прутки различной толщины.
Производство труб из стали AISI 304
Нержавеющая сталь AISI 304 применяется в химической, нефтяной и газовой промышленности. В химической промышленности её применяют для производства оборудования и резервуаров для хранения и транспортировки различных реактивов. Благодаря своему свойству сопротивляемости агрессивной среде в этих областях применяются трубы и специфическое оборудование. Примером такого оборудование может служить щелевые фильтры, в которых установлена проволока, для изготовления которой используется только марка стали AISI 304.
Из листа изготавливают ёмкости и резервуары различного назначения. Например, для холодильных, моющих, дезинфицирующих машин. Мебель для пищевых предприятий (столовых, кафе, баров и ресторанов) рабочие столы, стеллажи, шкафы, тумбочки. Благодаря своим хорошим свойствам по жаропрочности из листа производят элементы низкотемпературных печей.
Лента монтажная из стали AISI 304
Из сортового проката изготавливают:
- фланцы (плоские, воротниковые, свободные);
- пищевую арматуру;
- запорную арматуру (шаровые краны, различные клапаны);
- фитинги (отводы, тройники, переходы).
Большое распространение получили приборы и оборудование, изготовленное из этой стали в медицине и фармакологии. Для них изготавливают инструмент, отдельные виды оборудования, медицинскую мебель, различные имплантаты.
Применение AISI 304 в пищевой промышленности
Пищевая нержавеющая сталь AISI 304 используется для изготовления различного бытового инвентаря. В их число входят столовые приборы, термостойкая посуда (кастрюли, сковороды, миски, тарелки), корпуса электрических кухонных агрегатов (кофемашин, кофемолок, чайников).
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.
Основные технические сведения об AISI 304
В процессе производства стали могут быть приданы различные свойства, благодаря чему она получает дальнейшее многообразное применение:
Типичные свойства в отожженном состоянии.
Приведенные данные отражают особенности (типичные свойства) конкретного заводского производства и не могут расцениваться как минимальные значения для всей спецификации.
Свойства
Изначально марка стали AISI 304 и 430 обладают не одинаковыми свойствами.
По умолчанию нержавеющая сталь AISI 430 считается «обладающей увеличенной устойчивостью в химически активных средах к образованию коррозии». Наличие в составе хрома обеспечивает способность металла к пассивации. Однако очень важно выбирать надлежащие условия эксплуатации для сохранения устойчивости этого пассивного состояния.
По умолчанию пищевая нержавеющая сталь AISI 304 430 марку стали превосходит по нескольким параметрам. Хромоникелевые стали обладают высокими технологическими свойствами:
· повышенное сопротивление ползучести;
· высокий порог окалиностойкости +800°С … +900°С.
Поэтому пищевая нержавеющая сталь 304 легко полируется, что облегчает уборку и соблюдение максимально высоких гигиенических требований в пищевом производстве и медицине.
Хромоникелевая коррозионно-стойкая жаропрочная сталь AISI 304 склонна к точечной коррозии. Эта болезнь присуща всей 300 серии аустенитных нержавеек по классификации американского стандарта. Недорогую ферритную сталь AISI 430 так же часто эксплуатируют при высоких температурах, о никогда при повышенном давлении.
Химический состав
Сталь AISI 304 относится к высоколегированным хромоникелевым нержавеющим сталям. Основным элементом стали, влияющим на ее коррозионную стойкость, является хром. Из-за высокого содержания хрома на поверхности стали формируется оксидная пленка, предохраняющая материал от воздействия агрессивной среды и позволяющая ему не окисляться в течении многих лет. Добавление никеля увеличивает технологичность стали. Дело в том, что никель — более тугоплавкий элемент чем хром и способен оставаться в составе стали даже при воздействии высоких температур. Таким образом никель обеспечивает стойкость сварного шва к окислению когда хром выгорает при сварке.
Массовая доля элементов, %
| Углерод (C) | Марганец (Mn) | Фосфор (P) | Сера (S) | Кремний (Si) | Хром (Cr) | Никель (Ni) | Азот (N) |
| ≤0,08 | ≤2,0 | ≤0,045 | ≤0,03 | ≤0,75 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | ≤0,10 |
Механические свойства
Сталь AISI 304 легко поддается обработке в горячем и холодном состоянии, отлично сваривается различными способами.
Устойчивость к высоким и низким температурам
C повышением температуры у стали AISI 304 снижаются пределы прочности и упругости. Например, при 600 °С предел упругости равен 380 Н/мм², при 800 °С — уже 170 Н/мм², а при 1 000 °С — всего 50 Н/мм². Аналогично падает и предел упругости.
Максимальные рекомендуемые температуры обслуживания (образования окалины):
- при непрерывном воздействии — 925 °С;
- при прерывистом воздействии — 850 °С.
Снижение температуры до сверхнизких значений приводит к значительному увеличению прочности стали AISI 304. Так при 78 °С предел прочности равен 1 100 Н/мм², при -161 °С — 1 450 Н/мм², а при -196 °С — 1 600 Н/мм². Предел упругости тоже повышается, но в меньшей степени, а ударная вязкость уменьшается.
Физические свойства стали AISI 304
| Наименование | Условные обозначения | Единица измерения | Температура | Значение |
| Плотность | d | — | 4 °C | 7,93 |
| Температура плавления | — | °C | — | 1 450 |
| 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 18,0 |
| Электрическое удельное сопротивление | ρ | Ω mm²/m | 20 °C | 0,80 |
| Магнитная проницаемость | μ | в 0.80 kA/m DC или в/ч AC | 20 °C ρ ρ разряж.возд. | 1,02 |
| Модуль упругости | E | MPa x 10³ | 20 °C | 200 |
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
Нержавеющая сталь AISI 304 легко поддается холодной обработке: изгибу, ротационной и глубокой вытяжке, формовке растяжением. Так как аустенитные стали упрочняются в ходе формовки, то здесь необходимы механические усилия в 1,5-2 раза больше чем для сталей другого типа.
Гибка
Минимальный радиус изгиба листов AISI 304 при толщине до 3 мм может быть нулевым, а при большей толщине составляет половину толщины самого листа. Угол ибки — 180 град. при толщине 3-6 мм, 90 град. при толщине 6-12 мм. Заготовку необходимо немного перегибать, так как у аустенитных сталей присутствует значительное обратное распрямление. Рекомендуемый минимальный радиус гибки стали AISI 304 — двойная толщина листа.
Глубокая и ротационная вытяжка
При глубокой вытяжке на прессе материал обычно не подвергают торможению, за исключением обработки изделий с точными размерами. Для последних используют формовку с растяжением и, желательно, упрочнением. Ротационная вытяжка осуществляется на токарно-давильном оборудовании и, по сути, является формовкой с точением.
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).
Минимальные величины предела упругости при высокой температуре
Максимум рекомендованных температур обслуживания
- Непрерывное воздействие +925 °C.
- Прерывистое воздействие +850 °C.
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.
| Наименование | Толщина, мм | Цена розница, руб/тн |
| Сталь AISI 304 (листы, рулоны, ленты) | 0,4 | 259 990 |
| 0,5 | 251 990 | |
| 0,6-0,8 | 244 990 | |
| 0,9-1,5 | 239 990 | |
| 2,0-6,0 | 229 990 | |
| 3,0-14,0 | 219 990 | |
| 15,0-130,0 | 249 990 |
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.
Свойства при высоких температурах
Вся приведенная ниже информация относится только к марке 304; данные по 304L отсутствуют вследствие значительного уменьшения прочности при температуре выше 425°С.
Предел прочности при повышенных температурах
| Температура, °С | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
| Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm | 380 | 270 | 170 | 90 | 50 |
Минимальные величины предела упругости при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов)
| Температура, °С | 550 | 600 | 650 | 700 | 800 |
| Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2 | 120 | 80 | 50 | 30 | 10 |
Максимум рекомендованных температур обслуживания (температура образования окалины)
- непрерывное воздействие 925°C
- прерывистые воздействия 850°C
Свойства при низких температурах (для марок 304 / 304L)
| Температура | oC | -78 | -161 | -196 |
| Rp m Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | N/mm2 | 1100/950 | 1450/1200 | 1600/1350 |
| Rp0,2 Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести) N/mm2 | N/mm2 | 300/180 | 380/220 | 400/220 |
| Ударная вязкость | J | 180/175 | 160/160 | 155/150 |
Сопротивление коррозии
- 0 = высокая степень защиты = скорость коррозии менее 100 мм/год
- 1 = частичная защита =скорость коррозии от 100 до 1000 мм/год
- 2 = кислотоустойчивость отсутствует = скорость коррозии свыше 1000 мм/год
Тепловая обработка
- ОтжигЭксперимент проводился при высоких температурах в диапазоне от 1010°С до 1120°С с дальнейшим охлаждением в воде или воздухе (быстрый отпуск). Согласно исследованиям сопротивление оказывалось оптимальным при отжиге при температуре 1070°С с последующим быстрым охлаждением.
- Отпуск (снятие напряжения)Исследования проводились в течение часа для марки 304L при температуре 450–600°C в при минимальном риске сенситизации. Рекомендованная температура 400°С (максимальный температурный режим).
- Горячая обработка (интервал ковки)
- Начальная температура: 1150–1260°C.
- Конечная температура: 900–925°C.
Благодаря таким качествам, как прочность, пластичность и упругость марки 304 и 304L широко применяются при холодной обработке. В качестве методов используются формовка растяжением, изгиб или ротационная и глубокая вытяжка.
При использовании метода формовки используются те же машины и инструменты, что и при работе с углеродистой сталью, но с приложением большей силы (на 50–100%). Причина в том, что при формовке аустенитной стали свойственно усиленное упрочнение.
При обратном распрямлении аустенитную сталь следует перегибать больше, чем углеродистую. Загиб под углом 90° дает следующие данные выправления:
- r = s обратное распрямление ~2°;
- r = 6 × s обратное распрямление ~4°;
- r = 20 × s обратное распрямление ~15°.
Минимальный радиус гибки аустенитной нержавеющей стали составляет r = 2 × s.
Рекомендованные минимальные показатели для ферритной нержавеющей стали:
Глубокая вытяжка также подразумевает максимальную стабильность самого материала, степень упрочнения которого при формовке должна быть низкой, показатель Md30(N) – отрицательным. Изготовление столовых приборов и металлической кухонной посуды требует применения субанализов нержавеющего проката при использовании метода глубокой вытяжки.
Технологии обработки
Отжиг осуществляется при температуре +1010°C-1120°C, а охлаждаться сталь может водяным или воздушным методом. Для достижения оптимального уровня коррозионной стойкости металла необходима температура +1070°C и последующее моментальное охлаждение. После отжига наступает этап травления и пассивирования. Данные технологические процессы проводятся при температуре до +400°C и с применением раствора HNO3 (20-25%) при +20°C соответственно.
Для очистки поверхности используются:
- кислотный раствор азотный + плавиковый или фтористоводородный в пропорции 10% + 2% (температура – комнатная или +60°C);
- кислотный раствор серный + азотный в пропорции 10% + 0,5% (температура – +60°C).
Сталь AISI 304 подвергается начальной горячей обработке при +1150-1260°C, а затем конечной при +900-950°C. Важным нюансом является необходимость последующего отжига. Холодная обработка дает хороший результат благодаря прочности и упругости материала. Для получения готового продукта подходят методы изгиба, волочения, растяжения, ротационной и глубокой вытяжки. Формовка может проводиться при помощи станков и инструментов для углеродистой стали. Необходимо только увеличить силу на 50-100%.
Сферы применения
Устойчивость к коррозии и широкие температурные возможности позволяют использовать AISI 304 в различных областях стальной индустрии и коммерции. Среди множества сфер применения выделяются:
Читайте также: