Сталь aisi 304 для ножа

Обновлено: 18.04.2024

Сталь марки AISI 304 (это сокращение согласно расшифровке обозначает исследовательский институт по сталям) — аустенитная сталь с малой массовой долей углерода. В России 304-му сплаву соответствует высокохромистая нержавейка 8Х18Н10 (согласно ГОСТу). Её особенности – высокая устойчивость к слабокислым растворам и разогреву до 850 градусов.

Характеристики и свойства

Плотность (или удельный вес) марки AISI 304 – 7,85 г/см³. Полное расплавление – при 1450 градусах по Цельсию, полное отвердевание – при 1400 градусах. Сталь AISI 304 не магнитится. Предел текучести при растяжении (расчётное сопротивление при сминаемости и вытягивании арматурного образца) – 215 мегапаскалей, модуль Юнга (упругости) – в среднем 197 гигапаскалей, модуль сдвига – 86 ГПа.

Теплопроводность листа – 16,2 ватта в пересчёте на погонный метр при изменении температуры на градус. Коэффициент теплового расширения – 15 ватт на погонный метр при нагревании/охлаждении на градус по шкале Кельвина или Цельсия при комнатной температуре.

Удельная теплоёмкость – 500 джоулей на килограмм стали при изменении её температуры на градус.

Физические

Материал выдерживает кратковременный нагрев до 900 градусов, не теряя своих противокоррозионных свойств. Нержавеющие стали, обладая прочной оксидной плёнкой на основе хрома, не ржавеют и не разлагаются дальше. Однако, раскалив докрасна эту сталь – до 900 градусов – и разбрызгивая на неё воду, можно добиться цветной побежалости, от сиренево-пурпурного до сине-фиолетового оттенка, что окончательно испортит внешний вид заготовки: снять этот слой можно, зачистив вновь изделие до блеска.

При продолжающемся воздействии воды на раскалённую нержавейку возможно слущивание этой побежалости в виде окисных плёнок, вплоть до истончения образца материала, который подвергается такому испытанию. Эксперименты с раскалённой нержавеющей секцией дымохода, по которой барабанит дождь, наглядно это демонстрируют.

Химические

Сталь AISI 304 не вступает в реакцию с молочной, уксусной, лимонной и яблочной кислотами при комнатной температуре. Ортофосфорная кислота, которая добавляется, к примеру, в некоторые энергетические напитки в небольших количествах, также не возымеет разрушительного воздействия на эту сталь. Слаборазбавленные растворы кислот, к примеру, азотной, которая используется для протравливания столовых приборов, скажем, перед серебрением, также не оказывают заметного разрушительного воздействия. Однако высококоцентрированная азотная кислота разъедает, пусть и не так быстро, как серная, нержавеющую сталь AISI 304.

Разбавленной же серной, хлорной и соляной кислотам нержавеющая сталь AISI 304 не противостоит – она разрушается с относительно катастрофической скоростью, так как никель, хром и другие легирующие присадки вступают с этими кислотами в реакцию. Хлорноватистая кислота, содержащая в каждой молекуле один атом кислорода, является слабой и неустойчивой по сравнению с другими минеральными кислотами выраженного действия.

Чтобы она разъела нержавейку, нужно добиться её распада на соляную кислоту и кислород.

Угольная и кремниевая, борные кислоты (кислородная и бескислородная) также не разрушают нержавейку: они относительно слабые.

Механические

Как и всякая нержавейка, сталь AISI 304 обладает большей ударной вязкостью. Её значительно тяжелее, чем Сталь 3 и другие, ржавеющие стали, распилить при помощи абразивного болгарочного диска: резак изнашивается быстрее, а при пилении AISI 304 искрит меньше, чем даже техническое (сверхнизкоуглеродистое, до 0,1 промилле углерода по массе) железо. Для разрезания нержавейки без значительных энергетических и временных затрат применяют лазерный раскрой, огранку и шлифовку, а также резаки с победитовыми и алмазными кромками. Дело в том, что простая быстрорежущая сталь перегревается и тупится при высверливании нержавеющей, так как из-за высокой вязкости нержавейки больше, чем задумано, механической (кинетической) энергии преобразуется в тепло.

Впрочем, это не означает, что она по износостойкости опережает, к примеру, подшипниковую сталь (маркер «Ш» в обозначении): благодаря сниженному содержанию углерода (до 0,8 промилле по массе сплава) AISI 304 склонна к износу.

К примеру, в велосипедной индустрии из нержавейки можно сделать грязезащитные крылья, устанавливаемые над колёсами, подножку для опирания велосипеда на стоянке – но не коронки с шариками.

Сравнение с другими марками

Сплав AISI 430, обладая большей жаростойкостью, хрупок и плохо сваривается. Для высококачественной сварки деталей из этого сплава потребуется особая технология. Сварные швы – наиболее хрупкие стыки: лучшим выходом послужит соединения на оцинкованных или хромированных болтах. Кислотостойкость у 430-й – по сравнению с 304-й маркой – значительно ниже, и дымоходы, изготавливаемые из неё, от высокой температуры (сотни градусов) и испарений угольной кислоты через 2-4 года активной эксплуатации выгорят. 430-я марка стали – магнитный сплав в отличие от немагнитной 304-й. Эта разница имеет значение для механизмов, где магнитность в условиях сильного внешнего намагничивания не нужна.

Дымоходы из 304-й марки стали намного более кислотостойкие. Повышенное содержание никеля в сплаве 304 позволяет значительно легче сваривать детали – там, где невозможно установить крепления на болтах, шпильках, саморезах и скобах. Однако никель, содержащийся в сплаве 304, повышает не только вязкость и пластичность, свариваемость, но также обусловливает повышенную жаростойкость. В сочетании с 18% хрома, который содержится в стали AISI 304 именно в таком количестве, труба или другая конструкция обретает усовершенствованные технические и эксплуатационные характеристики.

Сталь AISI 304 больше подходит для дымоходов, чем вышеупомянутая 430-я марка.

Что касается других нержавеющих сталей, то коррозионная устойчивость у них наблюдается лишь при достижении массовой доли хрома отметки в 14%. Изменяя сочетание хрома и никеля, удаётся добиться большей жаропрочности и свариваемости, и значений иных ключевых характеристик, за которые нержавейки особо ценятся. Сравнивая по химическому составу сплав 304 с 321, 201 и 439, легко заметить, что содержания хрома в них – как в российских аналогах 08Х18Н10Т, 12Х15Г9НД и 08Х17Т соответственно, при этом они также имеют свои различия.

Освоиться с российской маркировкой легко: число после «Х» – количество массовых процентов хрома: в данных примерах это 18, 15 и 17 процентов соответственно. Чем больше хрома в нержавейке, тем она прослужит дольше, но это не значит, что нужно стремиться нарастить его содержание до 30% и более, соответственно, убрав из сплава столько же железа: такая сталь бы оказалась слишком хрупкой.

Максимальная доля хрома по массе в нержавейке – 26%, после которых это была бы уже не совсем сталь, а совершенно иной, сталеподобный сплав, не вполне равноценный заменитель нержавейки.

Аналоги

Прежде чем сравнить AISI 304 с аналогами – и найти отличия, хотя они незначительны, – вспомним, что эта нержавейка содержит 18% хрома и 8% никеля. Хром и никель также активны к кислотам – они вытесняют из них водород не хуже железа, так как стоят рядом с ним в ряде активности металлов (таблице химических напряжений). Однако и у хрома, и у никеля есть ключевое отличие: будучи окисленными, они резко теряют свою активность в отношении кислот, особенно хром. Чего не скажешь о железе: то ржавеет и разъедается насквозь. Обычный технический нож из ржавеющей стали быстро покрывается бурым налётом при разрезании лимона или помидора, чего не скажешь о нержавеющем его аналоге. А оптимальное соотношение никеля и хрома не позволяет инструментам из AISI 304 магнититься.

Аналоги AISI 304 представлены следующими сплавами: российский сплав 08Х18Н-10/11, а также все зарубежные аналоги, включая американские, европейские, восточноазиатские: AISI 304L (маркировка США), немецкий аналог DIN 1.4301, общеевропейский X5CrNi189, польский PN 86020, японский SUS304 и другие. Кроме хрома и никеля, содержание марганца приближается к 2% в AISI 304. Медь добавляется в этот сплав в количестве до 1%. Содержание серы и фосфора – по 0,3 промилле по удельной массе сплава.

Применение

Использование стали AISI 304 многообразно: из неё изготавливают трубы, рулонные листы большой длины, пищевую ленту, просечно-вытяжной лист (сетка узкопрофилированная), круг (круглая арматура гладкого сечения). Шлифованная, идеально гладкая продукция производится при выделке (доработке) горячекатаных заготовок методом холодного проката. Характерные примеры изделий – мойки и раковины для столовых, посуда (от тарелок до ножей, ложек и вилок), смесители (нержавеющие краны и трубки). AISI 304 – максимально безопасный сплав: кастрюли и кружки, применяемые туристами в походах для приготовления пищи на костре или на мобильной (быстросборной) буржуйке, полностью безвредны для здоровья человека, экологически безопасны для окружающей среды.

Сталь 304 не выделяет ядохимикатов даже при сильном разогреве. Кроме отсутствия ржавчины и длительного срока службы, она способна заменить другие сплавы в пищепроме и в медицине. Скальпели, зубные щипцы и другие хирургические инструменты долго сохраняют чёткость форм, приданных им, и бритвенную остроту – они как раз изготовлены из стали AISI 304. Характерный пример – высокооборотистая хирургическая дисковая пила: она даже спустя 100 циклов (и более) пиления костей остаётся острой, не «пылит» благодаря особому профилю зубцов, и обеспечивает высокий уровень безопасности и удобства хирурга в процессе операций, спасающих пациентам жизнь.

Высокая вязкость стали AISI 304 избавляет инструмент от случайного отлома, например, при выскабливании физиологических полостей и каналов при операциях на поражённых тканях и органах. От иголки шприца, введённой, к примеру, при инъекциях в связки, не отламывается кончик – она также изготовлена из этой нержавейки. Зубные свёрла для бормашин, пинцеты, шпатели – все эти инструменты сработаны из стали AISI 304. Дороговизна этих инструментов обусловлена большой концентрацией хрома и никеля – сами по себе эти металлы не являются дешевыми в отличие от железа, занимающего в сплаве AISI 304 около трёх четвертей веса. Сталь AISI 304 легко штампуется, что позволяет быстро наладить серийное производство деталей и комплектующих, для которых применяется такой способ обработки.

Вытягивание и усложнение формы, которую примет конечное изделие, обусловлено относительной пластичностью нержавейки. Доборные элементы, например, сложные переходники и разветвители, изготавливаются из сваренных при помощи автоматической сварки отрезков труб разного диаметра. Такие детали используются при сборке технологического оборудования на молокозаводах и в пивоварнях. Наконец, самогонные аппараты и ректификационные колонны для получения очищенного спирта собираются из труб и патрубков, сосудов с отводами и задвижек, сработанных как раз из такой нержавейки. Нейтральность стали AISI 304 к углеводородам и другой органике позволила применить этот сплав для производства нефтехимического оборудования. Фильтры (сетки), проволока, хомуты и запорные шары для вентилей производятся как раз из этой нержавейки. Антикварные вещи и устаревшая посуда – например, самовары – производились именно из нержавейки: такие вещи в отличие от людей живут сотни лет и передаются между поколениями.

Способы обработки

Обработка деталей из сплава AISI 304 не обходится без зачистки заготовок до металлического блеска. Это позволяет осуществить сварку или пайку крупных и мелких деталей максимально качественно, избежав нежелательных образований, резко снижающих прочность собираемых комплектующих. Однако сварка – не единственный метод, который используется для обработки деталей из этой нержавейки. Холоднопрокатная обработка позволяет выиграть время, которое бы затрачивалось на выделку конкретной детали полностью «горячим» методом. Тем не менее после завершения холодного проката для снятия внутренних механических напряжений, от которых деталь бы потеряла прочность или частично утратила приданную ей форму, производится отжиг. При отжиге микротрещины и будущие разрывы исчезают.

Первоначальная горячая термообработка производится при температуре 1150-1260 градусов. Чтобы деталь или комплектующая из нержавейки обрела ещё большую коррозионную стойкость, используется ускоренное охлаждение с 1120 градусов до комнатной температуры. Детали из нержавейки механически обрабатываются с использованием смазочно-охлаждающих жидкостей – те, в свою очередь, предотвращают перегревание разрезающей и обтачивающей поверхностей резаков. Для быстрого отслаивания стружки и обрезков используется стружколомающее приспособление, не позволяющее обрабатываемым деталям потерять задаваемую им форму, – снижается процент выбраковывания продукции. При этом резак полностью сохраняет свою разрезающую способность – предупреждается образование уплотнений, нарушающих технологию выработки. Несмотря на повышенную ударную вязкость и относительную сложность в обработке, детали из стали AISI 304 относительно легко распиливаются и высверливаются – для этого применяют особые свёрла и протачивающие насадки, изготовленные из особо твёрдых материалов вроде алмаза или победита.

Сталь AISI 304 сравнительно легко прессуется (выпрессовывается), сгибается без предварительного нагревания над газовой горелкой, а также идеально ровно разрезается при помощи лазерного станка, вытачивается и гравируется.

Варится сталь AISI 304 с использованием сварочных электродов (на инверторе) или при помощи сварочной проволоки (с помощью газосварочного оборудования). Автогенная сварка позволяет обойтись без использования присадочных компонентов, например, высокотемпературного припоя. Электросварочным инвертором эта нержавейка варится при использовании электродов, выполненных из другой нержавеющей стали – AISI 308, или с российским аналогом Св-04Х19Н9. Для сплава AISI 304L, соответственно, используются рутиловые электроды со стержнем из AISI 308L и кислотной добавкой, входящей в состав их обмазки. Сваренные швы для устранения усталостных напряжений проходят через стадию отжигания, особенно это важно при сварке заготовок из стали AISI 308. Сгибание листов из нержавейки производится на радиус, как минимум равный тройной толщине листа: при попытках резко уменьшить это значение образуется пролом по линии сгиба.

Обжиг без отпускания стали производится до температуры в 1060 градусов. Затем сталь охлаждают быстро на 1000 градусов, что позволяет изготавливаемой заготовке или детали обрести максимальную защиту от коррозии. После этого её протравливают в крепкой кислоте – и выполняют пассивацию. Последнее представляет собой образование окисного слоя, который не даёт стали окисляться дальше. Протравливание производится либо серной, либо плавиковой или азотной кислотой. Для пассивации сварных швов используют 20% раствор азотной кислоты и ускоряющей процесс пасты. Отпускание стали AISI 304 производится при температуре в 525 градусов – за 1 час. Особенность AISI 304 по сравнению с простыми среднеуглеродистыми сплавами – вдвое более продолжительный равномерный разогрев. Наконец, на основе сплава 304 создана ещё более усовершенствованная его версия – AISI 316. Она отличается от своего предшественника добавлением 2,5% молибдена по массе.

Нержавеющая сталь для ножей: плюсы и минусы, разновидности и свойства

Выбор марки и сплава металла — ключевой в производстве ножей. Именно от него зависит качество изделия, его устойчивость к износу и механическим повреждениям, удерживание заточки лезвия и прочее. Нержавейка для ножей все чаще выбирается в качестве основного материала и причиной тому особые эксплуатационные и технические характеристики. Чтобы понять актуальность такого выбора, необходимо разобрать все плюсы и минусы выбора материала, предварительно узнать их разновидности и ключевые свойства.

История создания нержавейки

Первые упоминания о нержавеющей стали датируются 1915 годом. Британская компания из Шеффилда заявила о создании уникального сплава, который не поддается коррозии, имеет превосходный внешний вид и устойчив к истиранию. По мнению создателей, это был отличный материал для столовых приборов, в том числе и режущих.

Естественно, споры касательно патента на нержавейку привлекли много внимания ведь, по сути, прародителем сплава была классическая высокоуглеродистая сталь, используемая по всему миру. Несмотря на это, металл, по сути, имеет улучшенные технические показатели и ничего общего с производством высокоуглеродистого сплава не имеет. С момента создания материала прошло уже более ста лет и его перестали считать изобретением для столовых приборов, а нержавейка для ножа используется при создании колюще-режущих предметов не только на кухне.

Преимущества, недостатки и основные конкуренты нержавейки

Нержавеющая сталь в производстве режущих приспособлений используется уже более сотни лет. За это время прямых аналогов изделия, которые отличались бы аналогичным техническими параметрами или ценой изобретено не было, поэтому ножи по-прежнему имеют три основных конкурента:

Ножи из сплавов черных металлов. Они подвержены коррозии, даже с учетом внешнего напыления, долговечность таких изделий под сомнением, в то время как нож из нержавеющей стали окисляется в десятки раз медленнее.
Керамические. Имеют пару критических недостатков: сложность обслуживания и невозможность рубки и резки плотных или твердых материалов. Нержавейка подобных недостатков не имеет.
Режущие инструменты из высокоуглеродистых материалов. Ключевым в производстве таких металлов остается добавление определенных компонентов. Стоит отметить, что сейчас на рынке представлен широкий спектр материалов нержавеющей стали, с добавлением высокоуглеродистых компонентов, поэтому сравнения с аналогами здесь не требуется.

Классическая нержавеющая сталь 3 мм, используемая при производстве (резке, ковке или наклепе) имеет ряд физических свойств, которые значительно превосходят аналоги. К преимуществам изделий из нержавейки можно отнести:

простота обслуживания;
дешевизна производства;
возможность использования различных сплавов и марок стали;
упругость материала;
срок эксплуатации;
устойчивость к воздействию естественных и химических окислителей.

Именно эти параметры остаются ключевыми в выборе ножа именно на основе нержавейки. Несмотря на весьма впечатляющие технические показатели, различные сплавы нержавеющих металлов имеют и недостатки:

отсутствие привычного блеска,
недостаточная упругость
невосприимчивость к резким перепадам температур.

Фактически, многое зависит именно от выбранной в изделии разновидности нержавеющей стали.

Разновидности нержавейки

В зависимости от способа производства и доли используемого материала, нержавейка отличается по ряду характеристик. Практически все известные и популярные сплавы нержавеющей стали используются для создания ножей, но ключевым здесь остается способ эксплуатации, размеры и уровень нагрузки. Глупо утверждать, что кухонный нож и охотничий тесак имеют идентичную нагрузку. Именно поэтому в их производстве используют различные по характеристикам и зернистости сплавы.

В большинстве случаев именно зернистость указывает на тип металла. Специалисты в области сталеварения, кузнецы и профессионалы в области эксплуатации режущего инструмента могут отличить тип нержавейки по его внешнему виду, но для рядового пользователя остается загадкой метод производства и тип нержавеющей стали.

Всего можно выделить несколько основных видов стали, которые отличаются способом создания и обработки, эксплуатационными качествами и внешним видом:

Ферритный

Один из самых дешевых видов сплава, к которому относят хромистые (до 30% содержания) и низкоуглеродистые (не больше 0,1% содержания) составы. Простота обработки и неплохие эксплуатационные свойства делают его отличным выбором для производства статичных элементов. Среди преимуществ: средняя прочность металла, пластичность и средняя плотность. Для такого материала разрушительный показатель — перепад температуры, что исключает возможность закалки. Ферритный сплав редко используют для производства ножей, но его можно встретить в недорогих кухонных наборах.

Аустенитный или хромоникелевые

Сложность состава обуславливает особый подход к производству. Отличная устойчивость к коррозии и мелким повреждениям благодаря содержанию никеля (от 6 до 12% в составе), углерода, хрома (от 16 до 26% в составе) и молибдена. Термическая обработка существенно уменьшает прочность сплава, а вот наклеп позволяет ее увеличить. Сложность обработки металла делает его редкой основой при создании режущих инструментов. В большинстве случаев ее используют в производстве высококачественных и дорогих ножей, которые рассчитаны на длительный срок эксплуатации.

Ферритно-аустенитный или двухфазный

Как и любые двухфазные сплавы, ферритно-аустенитная нержавейка имеет усредненные показатели металлов, отображенных в ее названии, поэтому детально разбирать их нет смысла. Режущие инструменты на его основе делать нельзя, поэтому стоит остерегаться ножей с таким сплавом.

Мартенситный

Один из весьма популярных в мире сплавов, содержащий хромистые стали (не более 17% в составе) и углерод (не более 1% в составе). Мартенситная нержавеющая сталь отлично поддается ковке, закалке и отпуску, что делает ее лучшим из возможных вариантов для производства ножей, в частности из-за показателя цена-качество. Благодаря закалке металл достаточно плотный и твердый, что считается критичным техническим показателем, но низкое содержание хрома в нем негативно сказывается на устойчивости к коррозии.

В целом, это общая информация, которая может оказаться важной при выборе сплава, но вопрос о том, какая лучшая нержавеющая сталь для ножа — остается открытым. Если вникнуть глубже, то следует затрагивать не сплав как таковой, а именно марки нержавейки, чтобы ответ на вопрос был не таким размытым. Существует сотни марок нержавеющей стали, каждый из которых имеет определенные технические характеристики, что делает практически невозможным детальное изучение вопроса рядовым пользователем.

Выбор марки нержавейки

Как уже говорилось, большое количество марок стали не дает возможности в полной мере рассмотреть преимущества и недостатки каждой. В качестве примера рассмотрим несколько вариантов нержавейки, которая распространена в эксплуатации.

Нержавеющая сталь AISI 304

К «премиальному» сегменту относится нержавеющая сталь AISI 304, которая широко распространена на химическом и пищевом производстве. Эта марка стали обладает улучшенной коррозийной устойчивостью, что позволяет использовать ее в производстве разделочных, перочинных и кухонных ножей, не опасаясь окисления. Аустенитный сплав с высоким содержанием хрома и никеля и уникальная устойчивость к кратковременным перепадам температур, возможностью выдерживать температуры до 900 C 0 . Нержавеющая сталь AISI неплохо держит закалку, но по устойчивости к механическим повреждениям (рубке костей, древесины, замороженных продуктов) существенно проигрывает следующему претенденту на звание лучшей марки.

Нержавеющая сталь 12х18н10т

Аустенитный сплав нержавейки 12х18н10т, который используется в основном в областях повышенного воздействия окружающей среды. Чаще эту сталь применяют в производстве строительных материалов, размещаемых под открытым небом, но наличие в составе карбидообразующего титана, нашли применение и в отраслях химической, пищевой и нефтяной промышленности. Злую шутку с потребителем играют расплывчатые показатели ГОСТ, которые позволяют создавать второсортный металл, незначительно варьируя объем компонентов. Нержавейка этой марки является весьма дорогостоящей, поэтому и изделия на ее основе обойдутся покупателю не дешево, хотя и срок эксплуатации ее, без преувеличения большой.

Нержавеющая сталь 1.4034 (X46 Cr13)

Нож из нержавеющей стали марки 1.4034 (X46 Cr13) — отличный показатель высокого качества и прочности, представленной мартенситным сплавом. Отличный показатель прочности, износостойкости и антикоррозийный эффект, но упругость металла относительно низкая, что делает данную марку нержавейки хорошим вариантом только для кухонных или столовых режущих приборов.

Подведем итог

В выборе ножа (независимо от его размеров, формы или назначения) ключевым показателем качества остается именно материал обуха и лезвия. Фактически, при выборе в качестве основы нержавейки, потребитель получает отличный и долговечный инструмент, который прост в эксплуатации и имеет ряд неповторимых технических параметров. Нержавеющая сталь для ножей — отличный выбор и понять это можно, если оценить все преимущества и недостатки материала, а также детально разобрать ключевые разновидности и свойства сплавов.

Ножевые стали.

И так как нож выбирается буквально по 4 параметрам (назначение, удобство размещения в конкретной руке, цена, внешний вид), то что бы не обмануться , учитывая первый параметр, и не купить гогно, учитывая третий, обязательно надо знать из чего мы себе "острую шелезяку" берем. Тем более, что это то, что составляет последний твой рубеж обороны, и это то, что всегда с тобой!

Думаю, что всё нижеприведенное пригодится (в блогах видел одну статью, но там (да простит автор) многовато воды и маловато марок ножевой стали).

Cowry X — вязкая порошковая сталь , специально разработана Diado Steel Company для режущих инструментов. Она содержит 3% углерода, 20% хрома, 1% молибдена, 0,3% ванадия и может быть закалена до 63 -66 HRC без повышения хрупкости.

Cowry Y (CP-4) — японская коррозионностойкая сталь производства Daido Steel Co., LTD с 1.2% углерода, 14% Cr; 3% Mo; 1% V. Используется в производстве ножей.

ZDP-189 (Имеет тот же состав что и Cowry X) — высокоуглеродистая инструментальная порошковая сталь производства корпорации Hitachi Metals (Япония), разработанная на основе технологии аморфных металлических сплавов, используемая в изготовлении ножей. Состав: C: 2.90-3.00%; Si: 0.35; Cr: 19.00-20.50%; Mo: 0.90-1.00%; V: 0.25-0.35%

ZDP-247 — высокоуглеродистая инструментальная сталь производства корпорации Hitachi Metals (Япония), разработанная на основе технологии аморфных металлических сплавов, используемая в изготовлении ножей. Состав стали является коммерческим секретом корпорации Hitachi Metals.

VG-1 (V Gold 1) нержавеющая сталь производства Takefu Special Steel Co.,Ltd. Состав: C 0.95-1.05%; Cr 13.00-15.00; Mo 0.20-0.40%; Ni 0.25% . Обычно закаливается до 58 — 61 HRC. Компания Cold Steel утверждает, что VG-1 обладает лучшими характеристиками по заточке, удержанию режущей кромке и прочностью чем стали 440C, VG-10 и ATS-34, другие говорят, что VG-1 просто дешевле. VG-1 часто используют для изготовления кухонных ножей, парикмахерских ножниц и для лезвий станков пищевой промышленности.

VG-2 — японская коррозионностойкая сталь, разработанная фирмой Takefu Special Steel Co., Ltd. (Япония) для обкладок многослойных кухонных ножей.

VG-10 — японская коррозионностойкая сталь, разработанная фирмой Takefu Special Steel Co., Ltd. (Япония) для режущего инструмента. Известна под названием V-Gold №10. Состав: C 0.95-1.05%; Cr 14.50-15.50; Co 1.30-1.50%; Mn 0.50%; Mo 0.90-1.20%. Закаливается до 60 — 61 HRC (единиц по Роквеллу).

CPM S30V — порошковая, мартенситная (высокоуглеродистая), нержавеющая сталь разработанная Диком Барбером из Crucible Materials Corporation совместно с известным ножевым производителем Крисом Ривом (Chris Reeve). Химический состав стали способствует формированию большего количества карбидов ванадия ( в составе стали ванадия — 4.00% ) которые более эффективны при резке, чем карбиды хрома. Карбиды ванадия придают зерну структуры стали более равномерный вид, что улучшает режущие и прочностные свойства. Не смотря на сложности закалки стали CPM S30V, кнайфмейкеры используют ее так как ее легче обрабатывать на гриндере чем другие порошковые стали. Состав: C-1.45%, Cr-14.00%, V-4.00%, Mo-2.00%. Сталь часто используют практически все ведущие ножевые производители: BUCK; EMERSON; CHRIS REEVE; STRIDER KNIVES; SPYDERCO и другие.

Порошковая сталь CPM в сравнении с обыкновенной

ZA-18 - Японская сталь производства «Aichi Steel». Компания недавно разработала эту сталь дабы улучшить известную сталь VG-10. Сталь закаливается и потом подвергается криогенной обработке (криогенной закалке) для превращения оставшегося аустенита в мартенсит. Твердость стали 60-61 HRC. Химический состав ZA-18 похож на состав стали VG-10, но содержит больше углерода (1.20% против 1.05% у VG-10), Хрома (18.0 против 15.5), Молибдена (1.50 против 1.20) и Кобальта (1.8 против 1.5) для большей твердости, прочности и коррозионной стойкости.

AISI 301– коррозионностойкая упрочняемая хром-никелевая сталь, используемая на поварских и кухонных ножах. Свойства – высокая коррозионная стойкость.

AISI 304 (1.4301 08Х18Н10)– коррозионностойкая упрочняемая хром-никелевая сталь, используемая на поварских и кухонных ножах. Свойства – высокая коррозионная стойкость.

AISI 420 — мартенситная, безникилевая, низкоуглеродистая нержавеющая сталь. При нагревании до 1000-1060 °С и последующей закалки образует мартенсит, твердость которого прямо пропорциональна содержанию углерода, так же образующиеся карбиды хрома упрочняют структуру стали, повышая режущие способности и твердость. Состав AISI 420 : С 0.15%, Мn 1.0%, Cr 12.0-14.0%, Mn 0.00-1.00%, Si 0-1.00%, P 0.00-0.04%

AISI 420 MoV - Сталь AISI 420 с дополнительной добавкой ванадия и молибдена для повышения износостойкости и коррозионной стойкости. Состав AISI 420 MoV : С 0.45-0.55%, Мn 1.0%, Cr 14.0-15.0%, Mn 0.00-1.00%, Si 0-1.00%, P 0.00-0.04%, Mo 0.5-0.8%, V 0.10-0.20%

ATS-34 — высокоуглеродистая хромистая подшипниковая сталь японского производства (Hitachi Metals), пользующаяся широкой популярностью с конца 80-х г.г. ХХ века в изготовлении клинков дорогих серийных и авторских моделей. Очень близка по составу американской 154-CM и шведской RWL-34. Состав: С 1.05%, Мn 0.4%, Cr 14.0%, Mo 4.0%.

ATS-55 — высокоуглеродистая хромистая сталь японского производства, использующаяся в изготовлении клинков серийных моделей. Состав: С 1.00%, Мn 0.5%, Cr 14.0%, Mo 0.60%, Co 0,40%, Cu 0.20%, Si 0.40%.

AUS-4 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся популярностью в изготовлении клинков недорогих серийных моделей складных и кухонных ножей.
Состав: С 0.40…0.45%, Мn 1.0%, Cr 13…14.5%, Ni 0.50%; Si 1.0%.

AUS-41 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся популярностью в изготовлении клинков недорогих серийных моделей складных и кухонных ножей.

AUS-43 - коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся популярностью в изготовлении клинков недорогих серийных моделей складных и кухонных ножей.

AUS-6 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся популярностью в изготовлении клинков недорогих серийных моделей складных и кухонных ножей. Существует разновидность AUS-6М повышенной чистоты. Сравнима со сталью 440A. Состав: С 0.55…0.65%, Мn 1.0%, Cr 13…14.5%, Ni 0.50%; Si 1.0%, V 0.10…0.25%.

AUS-8 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся давней популярностью в изготовлении клинков серийных моделей складных и кухонных ножей, закаливается обычно до 57-59 HRC . Сравнима со сталью 440B. Состав: С 0.70…0.75%, Мn 0.50%, Mo 0.10…0.30%, Cr 13…14.5%, Ni 0.50%; Si 1.0%, V 0.10…0.26%. Применяется компаниями SOG, KERSHAW KNIVES

AUS-10 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся популярностью в изготовлении клинков серийных моделей различных ножей. Существует разновидность AUS-10М повышенной чистоты. Сравнима со сталью 440C, но немного жестче. Состав: С 0.95…1.10%, Мn 0.50%, Mo 0.10…0.31%, Cr 13…14.5%, Ni 0.50%; Si 1.0%, V 0.10…0.27%.

AUS-118 — коррозионностойкая сталь японского производства (Aichi Steel Works), пользующаяся популярностью в изготовлении клинков серийных моделей различных ножей. Состав: С 0.90…0.95%, Мn 0.50%, Mo 1.30…1.50%, Cr 17…18%, Si 1.0%, V 0.10…0.25%.

Blue Paper Super (AoGami Super) — японская легированная сталь повышенной чистоты производства Hitachi (Япония), популярная в производстве профессиональных поварских ножей, пил, кос. Состав: C – 1.40…1.50%, Si — 0.10…0.20%, Mn — 0.20…0.30%, Cr — 0.30…0.50%, W – 2.00…2.50%, Mo – 0.30…0.50%, V – 0.30…0.50%

Yellow Paper (Kigami) – «желтая бумага», высокоуглеродистая инструментальная сталь производства корпорации Hitachi Metals (Япония), популярный материал в изготовлении клинков поварских ножей. Состав: C: 1.0…1.10%; Cr:0.20…0.50%; Mn:

Марка стали	C	Mo	W	Cr	V	Co
FAX18	1.1	9.5	1.5	4	1.2	8
FAX31	1.3	5.5	6	4	3
FAX38	1.3	5	6	4	3	8
FAX55	1.6	12	4	5	5
FAX90	2.6	3.5	10	4	8.5	10

G-2 — старое название японской коррозионностойкой стали GIN-1 (Gingami 1), популярной для изготовления клинков. Замена названия произведена в конце 90-х по причине наличия на североамериканском рынке пластика с таким же названием. Состав: С 0.90%; Cr 15.50%; Mn 0.60%; Mo 0.30%; Si 0.37%.

KK - японская легированная сталь производства Hitachi (Япония), популярная в производстве профессиональных поварских ножей и опасных бритв. Состав: C – 1.20…1.30%, Si — 0.15…0.20%, Mn — 0.10…0.30%, Cr — 0.15…0.30%.

LAK41 — коррозионностойкая сталь производства Daido Steel Co., LTD, используемая в производстве недорогих кухонных и поварских ножей. Состав 0.50% C; 15.5% Cr; 1.0% Mo.

LAK42 - коррозионностойкая сталь производства Daido Steel Co., LTD, используемая в производстве недорогих кухонных и поварских ножей. Состав 0.58% C; 13.0% Cr; Mo.

MoV – класс высокоуглеродистых коррозионностойких сталей, используемых в изготовлении клинков японских поварских ножей, в т.ч. см. AUS-6, AUS-8, AUS-10, VG-10 и пр.

Sandvic 12C27 — инструментальная сталь фирмы Sandvic AB (Швеция), популярный материал для изготовления клинков поварских моделей. Обладает пониженным содержанием примесей – серы и фосфора. Состав: С — 0.6%, Mn — 0.35%, Cr -14.0%.

SGPS (Super Gold Powder Steel) — японская коррозионностойкая сталь, разработанная фирмой Takefu Special Steel Co., Ltd. (Япония) для высококачественного режущего инструмента. Состав: C: 1.40%; Cr:15%; Mn:0.4%; Mo: 2.8%; Si:0.50%; V: 2.0%

Silver 1 — «Серебрянная 1» сталь – торговая марка корпорации Hitachi Metals , популярный материал в изготовлении коррозионностойких клинков поварских ножей и бытовых ножниц. Состав: 0.80-0.90 %С; 0.35 — 0.75% Mn; 0.35% Si; 15.0 – 17.0% Cr; 0.30 – 0.50% Мо.

Silver 3 — «Серебрянная 3» сталь – торговая марка корпорации Hitachi Metals , популярный материал в изготовлении коррозионностойких клинков поварских ножей и бытоых ножниц. Состав: 0.95-1.10 %С; 0.60 — 1.00% Mn; 0.35% Si; 13.0 – 14.5% Cr.

Silver 5 — «Серебрянная 5» сталь – торговая марка корпорации Hitachi Metals (Япония), популярный материал в изготовлении коррозионностойких клинков поварских ножей и бытовых ножниц. Состав: 0.60-0.70 %С; 0.60 — 0.80% Mn; 0.35% Si; 12.5 – 13.5% Cr.

SLD — популярная на японских поварских ножах марка коррозионностойкой стали. Состав: C: 1.40…1.60%; Cr:11.0…13.0%; Mn: 0.30..0.60%; Si:0.15…0.35%; V 0.2…0.5%.

S-STAR — коррозионностойкая сталь производства Daido Steel Co., LTD, используемая в производстве недорогих кухонных и поварских ножей, близкая по составу к 420J2.

SK4– углеродистая сталь, используемая в производстве недорогих поварских моделей. Аналог американской AISI 1095, германской W.Nr 1.1274. Состав: C: 0.9-1.1%; Si

SRK-8 — популярная на японских ножах рубящих и сельскохозяйственных инструментах марка инструментальной стали. Состав: C: 0.95…1.10%; Cr:0.20…0.50%; Mn:0.25%; Si:0.30% .

SRS15 — популярная на японских поварских ножах марка коррозионностойкой стали. Состав: C: 1.50%; Cr:13%; Mn:0.3%; Mo: 2.8%; Si:0.30%; V: 1.5%; W: 1.25%.

440A / 440B / 440С - Содержание углерода 440А (0.75%), 440В (0.9%), 440С ( 0.95-1.20%; (Cr 16.00-18.00; Mo 0.75).
Все три марки стали имеют высокую коррозионную стойкость, хорошо держат заточку и обладают высокой твёрдостью (56-60 HRC) . 440C считается одной из самых удачных и сбалансированных по своим свойствам ножевой сталью.

N690 сталь производится заводом Bohler Edelstahl в Австрии. По составу похожа на 440С, но содержит добавки ванадия и кобальта ( С 0.95-1.20%; Cr 16.00-18.00; Mo 0.75; V — 0.1; Co — 1.5), что дает дополнительное сопротивление коррозии и позволяет немного сильнее закалить сталь (больше примерно на 2 пункта по шкале Роквелла).

1K6 (Daido High-carbon stainless steel) – высококачественная углеродистая ножевая сталь японского производства, имеющая более 0.5% углерода в своем составе, прекрасно «держит» заточку;

Инструментальные отечественные стали:

ХВГ (9ХВГ) относится к нетеплостойким сталям высокой твердости для режущего инструмента. Клинки из нее сравнительно просты в изготовлении (за счет низкой деформируемости при закалке), легко затачиваются и обладают значительным запасом стойкости режущей кромки. Прочны. Коррозионная стойкость — слабая, поэтому их хромируют или воронят.

Х6ВФ в России используют для штампов и ручных пил. Клинки из такой стали обладают очень хорошими прочностными свойствами в сочетании со стойкостью режущей кромки. Удовлетворительная коррозионная стойкость.Если интересует короткий охотничий клинок или нож для боевых действий — эта сталь для вас.

5ХHМ. Еще более прочная, чем Х6ВФ, и обладающая хорошими режущими свойствами. Эта сталь используется для ленточных пил. Технологична. Прочна даже при низких температурах. Антикоррозионные свойства — слабые. Оптимальна для ножа выживания и экстремального туризма — при минимуме ухода на клинок из такой стали можно положиться смело во всех жизненных коллизиях.

У10, У11, У10А, У11А и повышенной вязкости У7А, У8А, У7, У8. нетеплостойкие инструментальные стали высокой твердости. Эти стали применяют для ручного инструмента, штампов, измерительного инструмента и напильников, которые обычно и прековываются в клинки.Оставленные на клинке следы насечки от напильника придают им особый шарм. Данные марки обеспечивают достаточную прочность в сочетании с хорошей режущей способностью. Коррозионная стойкость — слабая.

Р6М5 Инструментальная теплостойкая сталь высокой твердости, способна «держать» закалку даже в условии сверхвысоких температур и используется в машиностроении для высокопроизводительного режущего инструмента. Способность сохранять режущую кромку — очень хорошая. Достаточно прочна, но не настолько, чтобы конкурировать с приведенными выше марками. Малоупруга. Полируется плохо — немаловажно это иметь ввиду, так как ножевщики- индивидуалы полируют ножи вручную, и полировка клинка из такой стали может стоить 50-60% от стоимости ножа. Коррозионная стойкость — слабая.

50ХГА — качественная легированная хромомарганцевая рессорно — пружинная сталь — очень популярна среди кузнецов. Очень вязкая. Хорошая стойкость режущей кромки в сочетании с прочностными качествами, сопоставимыми с 5ХHМ, делают ее идеальным материалом для длинноклинкового оружия и для ножей, от которых требуется повышенная прочность, в том числе боевых. Коррозионная стойкость не слишком высокая, несколько выше чем у 5ХHМ.

ШХ15 Шарикоподшипниковая сталь довольно похожа на 50ХГА по свойствам, за исключением того, что в ее пользу делают выбор те, кому приходится незначительно жертвовать прочностью в пользу лучшей стойкости режущей кромки. Эта сталь, в основном, куется, так как сложно найти прямые полосы из нее.

Х12М Инструментальная легированная хромистая сталь является коррозионно- стойкой. Конечно, не до такой степени как 4Х13, но намного превосходит марки, приведенные выше. Hедостаточно высокое содержание хрома (11 — 12.5 %) не позволяет отнести ее к разряду, именуемому «нержавеющие стали». Hо зато по режущим способностям среди обычных и нержавеющих сталей ей нет равных. Прочность несколько ниже, чем у прочих сталей этого класса, но хорошая режущая способность и коорзионная стойкость легко компенсируют этот недостаток. Легко полируется. Технологична.

Высоколегированные нержавеющие стали:

40Х13 (45Х13) имеет уникальные антикоррозионные свойства, но способность держать заточку — крайне слабая. Можно порекомендовать на кухню или для нужд водолаза, но охотничий нож из такой стали доставит много разочарований. Такая сталь идет, как правило, на недорогие хозяйственные ножи, ножи из столовых приборов, дешевые исторические репликанты на стену и т.п. Состав: C: 0.36-0.45%; Cr: 12.0-14.0%; Mn: ≤ 0.80%; Si: ≤0.8%; P ≤0.03%; S ≤0.025%.

9Х18 (95Х18 и Х18) пользуется наибольшим почетом среди нержавеющих сталей. Хорошая стойкость режущей кромки не кажется высокой ценой за незначительное ухудшение по сравнению с 65Х13 коррозионной стойкости. К сожалению, очень велик разброс качества исходного материала. Как и любая высоколегированная сталь требует особых режимов термообработки, Проигрывает углеродистым и инструментальным сталям в прочности. Дорога. Остается одним из наиболее популярных материалов как на складные, так и на обычные ножи. Состав: C: 0.9-1.00%; Cr: 17.0-19.0%; Mn: ≤ 0.80%; Si: ≤ 0.80%; S: ≤ 0.025%; P: ≤ 0.03

Импортные аналоги отечественных сталей:

низкоугледистые (до 0.6% С) — 45Х13 — сталь 18/10, «400-го типа», AISI 420, 420J2, 420m, 425m, 10C29, X45CrMo14(1.4116), X55CrMo14(1.4110)

высокоуглеродистые (0.95 — 1.2% С) — 95Х18 — AUS 10, GIN1(G-2), 154CM, 440C, VG-10, RS-30, CRB-7, X105CrMo17 (1.4125), ATS-34, ATS-55, CPV10M

порошковые стали с повышенным содержанием углерода (до 3% 440XH, BG-42, CPM(T)440V, CPM 420V, zdp-189, Cowry X ) — в России марочных аналогов не имеют, только экспериментальные плавки и на заказ.

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)
1. Начальная температура: 1150–1260°C.
2. 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:
1. r = s обратное распрямление ~2°;
2. r = 6 × s обратное распрямление ~4°;
3. 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: