Нержавеющая сталь aisi 304 характеристики гост 12х18н10т
Обновлено: 05.05.2024
AISI 304 — низкоуглеродистая нержавеющая сталь аустенитного типа (немагнитная). Металлопрокат из стали этой марки отличается повышенной коррозионной стойкостью и используется в производстве оборудования и изделий пищевой, химической, фармацевтической промышленности.
Нержавейка AISI 304 выпускается в виде труб, круглого профиля и листов. Наша компания обеспечивает продажу нержавеющего металлопроката в розницу и оптом по выгодным ценам.
Подробнее
Характеристики марки стали AISI 304
Это наиболее востребованный “стандартный” состав нержавейки, поскольку включает 8% никеля и 18% хрома. Повышенное содержание хрома обеспечивает формирование плотной оксидной пленки, которая “срабатывает” как надежная защита от агрессивного химического воздействия.
Характеристики при повышенных температурах
AISI 304 принадлежит к классу жаропрочных коррозионноустойчивых сталей и может нормально эксплуатироваться (без изменения свойств) при температурном диапазоне -196…+600 градусов Цельсия.
Закалка этой нержавейки проводится при температуре 1020-1100°С, свариваемость — без ограничений.
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 304
Нержавеющая сталь AISI 304 по физико-механическим свойствам соответствует российской нержавейке 08Х18Н10. Также существуют и другие стандартные обозначения — 1.4301 (стандарты ЕС), SUS304 или S30400, 304S15 или 304S16, 304S31, EN58E.
Эквиваленты стали марки AISI 304 отличаются оптимальным содержанием никеля и хрома, хорошей свариваемостью, высокой формуемостью и коррозионной устойчивостью. Такой металлопрокат не окисляется во влажной среде на протяжении 150 лет.
Термообработка и сварка
Термообработка для стали AISI 304 используется только для снижения напряжения поверхностного слоя (физические характеристики после термической обработки не улучшаются). Процесс заключается в быстром охлаждении после нагрева до 1100°С.
Нержавеющая сталь AISI 304 отличается высокими показателями плавкости, поэтому автогенная сварка может производиться без присадок. Также допускается электросварка: в этом случае присадочным материалом выбирают электроды из стали AISI 308.
Обработка стали AISI 304 проводится специализированными инструментами, предназначенными для нержавейки. Рабочий инструмент тщательно очищается, что позволяет избежать вторичного загрязнения металлами, подверженными коррозии.
Быстрое отверждение стали AISI 304 делает эффективной холодную обработку, но после ее завершения обязательно проводится процедура полного отжига для снятия внутренних напряжений и предупреждения трещинообразования.
Горячая обработка предполагает быстрое охлаждение изделий после нагрева, что гарантирует максимальную защиту от коррозии. Резка проводится быстрорежущими острыми инструментами с обязательным использованием охлаждающе-смазочных материалов (требуется защищать режущую кромку инструмента от перегрева, поскольку аустенитные сплавы отличаются низкой теплопроводностью). Снятие стружки с заготовки проводится специальными стружколомными устройствами.
Продажа steel AISI 304 ведется в разных типоразмерах в зависимости от производственных задач.
- Применение стали
- Химический состав
- Механические свойства
- Физические свойства
Нержавеющий лист или прокат AISI 304 (08Х18Н10) применяется в производстве ограждений для наружных элементов здания, лестниц. Также они применяются в производстве различных контейнеров и резервуаров. Пластичность и хорошая полируемость, высокая холодная формуемость определяют широкую область использования.
Так, из этого материала можно изготавливать кухонную утварь, раковины, аксессуары и оборудование для заведений общепита, емкости для хранения молока, пива, патоки, различных напитков и химических веществ, судовые резервуары. В строительстве металлопрокат AISI 304 применяют для металлоконструкций и трубопроводов. Из нее производится посуда и аксессуары для ресторанного бизнеса, заведений общепита, а также инструменты и приборы для молочных, пивоваренных производств. В медицинской и фармацевтической промышленности материал используется для имплантов, инструментов, мебели. Но наибольший объем потребления характерен для нефтехимических и химических производств, поскольку сталь AISI 304 отличается высокой сопротивляемостью агрессивным средам.
Нержавейка такого типа лучше приспособлена для эксплуатации в пресной воде, но не рекомендуется к использованию там, где существует риск межкристаллитной коррозии. Также она отличается повышенной сопротивляемостью к воздействию фосфорной кислоты (без ограничений по температуре), азотной, уксусной и муравьиной кислоте при температуре +20…+50 градусов. Соответственно, AISI 304 подходят для хранения пищевых продуктов с повышенной кислотностью, включая кисломолочные продукты, натуральные фруктовые соки и напитки на спиртовой основе (вино, пиво, квас), а также для транспортировки различных химических реактивов (как для емкостей, так и для трубопроводов).
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.
Нержавеющая сталь AISI 304
Помимо высокой коррозионной стойкости аустенитная сталь AISI 304 обладает высокой пластичностью, что позволяет широко использовать AISI 304 в штампованных изделиях с высоким уровнем вытяжки и сложным рельефом, например при изготовлении моек, раковин и тому подобных предметов обихода. Благодаря низкому содержанию углерода сталь AISI 304 обладает улучшенными сварочными характеристиками.
Основная сфера применения стали AISI 304 - пищевая промышленность: изготовление различных емкостей, передающих устройств. Практически во всех молочных и пивоваренных производствах используется сталь AISI 304 в качестве основного материала для изготовления оборудования, инструмента и приборов.
Пожалуй, второй по значимости отраслью промышленности, которая не может обойтись без стали AISI 304, без преувеличения можно назвать фармацевтическую и медицинскую промышленности. В этих отраслях AISI 304 применяют при производстве медицинского и фармакологического оборудования и инструмента, имплантатов и медицинской мебели.
Самый большой объем потребления стали AISI 304 в нефтехимических и химических производствах. Благодаря высокой сопротивляемости агрессивным средам трубы AISI 304 в этих производствах повсеместно применяются повсеместно. Кроме того, имеется специфическое оборудование, например щелевые фильтры, которые производятся только из проволоки марок AISI 304 и AISI 321.
Еще одна область применения стали марки AISI 304 – ресторанный бизнес и производство домашней утвари, в том числе посуды.
Аналоги AISI 304
Сталь марки AISI 304 является наиболее часто применяемой из всех коррозионностойких сталей. По физическим механическим свойствам химическому составу наиболее близко она подходит российской марке 08Х18Н10. По стандартам Евросоюза сталь AISI 304 имеет обозначение 1.4301. Отличительной особенностью аустенитной стали AISI 304 является оптимальное содержание никеля и хрома. До сих пор ее иногда называют 18/8, что подчеркивает содержание этих металлов в составе AISI 304 – 18% хрома и 8% никеля. В зависимости от содержания углерода в стали AISI 304 выделяют два дополнительных подкласса – с пониженным содержанием углерода AISI 304L (аналог российской 03Х18Н11) и с повышенным содержанием углерода AISI 304H использующаяся в основном при высокотемпературных производствах.
Коррозионная стойкость
Сталь марки AISI 304 обладает отличной коррозионной стойкостью во многих средах и при контакте с различными агрессивными средами. Кроме того изделия из стали AISI 304 имеют низкую подверженность точечной (питтинговой) и щелевой коррозии, даже в средах, содержащих хлориды. Трещинообразование от коррозии под напряжением может произойти при температурах выше 60 °C.
Жаростойкость
AISI 304 имеет хорошую стойкость к окислению при температурах до 870 °C, а при длительной эксплуатации и до 925 °C.
Тем не менее, длительное пребывание при температуре 425-860 °C не рекомендуется если требуется коррозионная стойкость в водной среде. В этом случае больше подходит сталь марки AISI 304L из-за ее устойчивости к выделению карбидов.
В случаях, когда требуется высокая прочность при температурах от 500 °C до 800 °C, лучше применять сталь AISI 304H. Этот материал будет дольше сохранять коррозионную стойкость в воде.
Обработка стали AISI 304
Изготовление всех изделий из нержавеющей стали марки AISI 304 должно выполняться только предназначенными для обработки нержавеющей стали инструментами. Рабочая поверхность заготовки и применяемый в процессе обработки стали AISI 304 рабочий инструмент должен быть тщательно очищен перед использованием. Эти меры предосторожности необходимы во избежание вторичного загрязнения (контаминирования) из-за соприкосновения нержавеющей стали AISI 304 с подверженными коррозии металлами, которые могут загрязнить поверхность изготавливаемого изделия.
Холодная обработка стали AISI 304 достаточно эффективна, так как она очень быстро затвердевает. При обработке стали AISI 304 холодным способом могут потребоваться промежуточные стадии отжига, необходимые для облегчения упрочнения и предупреждения разрывов или трещин. Изделие из стали AISI 304 после завершения его изготовления должно быть подвержено процедуре полного отжига. Данная операция необходима для уменьшения внутреннего напряжения металла.
Горячая обработка стали AISI 304 такая, как и ковка должна сопровождаться равномерным нагревом до температуры 1149-1260°C. Непосредственно после обработки деталь должна быть быстро охлаждена для обеспечения максимальной защиты от коррозии.
Механическая обработка
Благодаря высокой текучести нержавеющая сталь AISI 304 обладает высокой обрабатываемостью. Для повышения способности стали AISI 304 подвергаться обработке необходимо соблюдать следующие правила.
Края металлорежущего инструмента должна быть острыми во избежание избыточного уплотнения в местах обработки. Для этой же цели желательно, чтоб резка была быстрой, но глубокой.
При обработке желательно использовать стружколомные устройства для своевременного отделения обрезков и во избежание деформации заготовки.
В связи с низкой теплопроводностью аустенитных сплавов, таких как AISI 304, высока вероятность перегрева режущей кромки инструмента. Поэтому при обработке изделий из стали AISI 304 необходимо использование охлаждающих и смазочных материалов
Термообработка
Нержавеющая сталь AISI 304 не может улучшать свои физические характеристики при термической обработке, поэтому термообработка применяется только для снижения напряжения поверхностного слоя посредством быстрого охлаждения после нагревания до 1010-1120 °С.
Сварка стали AISI 304
Показатели плавкости нержавеющей стали AISI 304 довольно высокие, поэтому она неплохо подвергается автогенной сварке (сварке плавлением) даже без использования присадочных материалов.
При электрической сварке в качестве наполнителя для электрода и присадочного материала для стали AISI 304 рекомендуется использовать сталь AISI 308 или ее российский аналог Св-04Х19Н9, для стали AISI 304L лучше подойдут электроды из стали AISI 308L с рутилово-кислотным покрытием (AC/DC).
После проведения сварочных операций места сварных соединений стали AISI 304 желательно подвергать отжигу. Эта операция необязательна для стали 304L. В случае, если после сварки термическая обработка металла невозможна, желательно применять сталь марки AISI 321.
Другие обозначения AISI 304
1.4301, SUS304, S30400, 304S15, 304S16, 304S31, EN58E
Формат поставки
Первичные формы поставки стали: лист AISI 304, полоса (штрипс) AISI 304, плита AISI 304, пруток AISI 304, труба AISI 304, фитинги и фланцы AISI 304.
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.
Читайте также: