Нерж сталь aisi 304 характеристики

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:

• плотность нержавеющей стали AISI 304 равна 7,78-7,93 г/см 3 ;
• температура плавления – 1450 °С;
• удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
• тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
• электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м 2 /м.

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).

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).

Технические характеристики нержавеющей стали Aisi 304

Автор: Игорь

Дата: 19.10.2019

• Статья
• Фото
• Видео

Характеристики стали AISI 304 и ее аналогов относят ее к обширному семейству нержавеющих сплавов. Высокое содержание в качестве легирующих добавок хрома и никеля обеспечивает ей устойчивость к длительному воздействию экстремальных температур и агрессивных сред. Благодаря уникальным свойствам сталь широко востребована практически во всех областях хозяйства.

Спектр применения

Нержавеющая сталь марки AISI 304 по ГОСТу определяется как низкоуглеродистая, обладающая аустенитной структурой. Отсутствие токсичных веществ обеспечивает ей самый широкий спектр применения.

В строительстве она используется для изготовления:

• сборных металлоконструкций;
• отделки эскалаторов и кабин в лифтах;
• поручней и ограждений;
• дымоходов и вентиляционных вытяжек.

В химической и нефтегазовой отрасли – для производства:

• резервуаров для транспортировки и хранения химических веществ агрессивной природы;
• трубопроводов и сопутствующего оборудования.

Характеристики нержавеющей стали 304 делают ее особенно востребованной в пищевой промышленности – при изготовлении:

• контейнеров для холодильных и моющих машин;
• стеллажей и шкафов;
• рабочих столов;
• различных элементов для печей;
• фитингов и деталей запорной арматуры;
• термостойкой посуды;
• столовых приборов;
• электрических агрегатов для кухни;
• оборудования для молочной и пивоваренной отраслей.

В медицине для производства:

• инструментов и оборудования;
• разного рода имплантов;
• специальных видов мебели;
• лабораторной аппаратуры.

Химический состав

Характеристики и применение стали AISI 304 обусловлены ее химическим составом. Данный материал разработан в американском институте чугуна и сплавов, что и обозначает аббревиатура AISI. Значение цифр:

• «3» свидетельствует об аустенитной структуре;
• «0» и «4» указывают на сорт стали.

После цифр могут стоять буквы, свидетельствующие об особенностях сплава. Например, на основе марки стали AISI 304 разработаны и другие разновидности:

• AISI 304L, в которой содержание углерода снижено до 0,03%;
• AISI 304H – с увеличенной его концентрацией, ее свойства оптимальны для использования в высокотемпературных производствах.

В качестве российских аналогов марки стали AISI 304 в рамках ГОСТа используются:

• 08Х18Н9;
• 08Х18Н10;
• 08Х18Н11;
• 12Х18Н9;
• 03Х18Н11.

Среди зарубежных аналогов можно назвать:

• Х2CrNi1911 – В Германии;
• SUS 304 – Японии;
• В Евросоюзе – 1.4301.

Состав сплава регламентируется американским стандартом ASTM A240, который определяет его, как низкоуглеродистый и антикоррозийный. Содержание железа составляет 66-74%. Концентрации легирующих компонентов:

• хрома – 18,0-20,0%;
• никеля – 8,0-10,5%;
• марганца – до 2%;
• меди – не более 1%;
• углерода и кремния – по 0,8%;
• серы – не более 0,03%;
• фосфора – до 0,045%.

Сортамент стали представлен:

• листовым и сортовым прокатом;
• в виде полос и прутков;
• плитой;
• бесшовными или профильными трубами;
• фитингами и фланцами.

Свойства сплава

Характеристики стали свидетельствуют о ее высоких механических свойствах:

• плотности – от 7,78 до 7,93 г/см3;
• Тплавления – 1450 градусов;
• пределе текучести – 210 МПа;
• удельной теплоемкости – 500 Дж/кг*К;
• коэффициенте теплового расширения – 15 Вт/м*К;
• удельном электросопротивлении – 0,8 Ом*м;
• предельном показателе прочности на сжатие – 210 МПа и разрыв – 520-720 МПа;
• величине удлинения – до 45%;
• твердости по Роквеллу – до 70 единиц.

Высокую антикоррозийную стойкость металла обеспечивает хром. Он образует на поверхности сплава тончайшую пленку оксида хрома, предохраняющую от процессов разрушения. При повреждении пленки она мгновенно восстанавливается. Аналогичные процессы происходят при появлении микротрещин внутри стальных конструкций, что гарантирует их долговечность. Но не рекомендуется использовать сплав в условиях, где существует риск возникновения межкристаллитной коррозии.

В то же время сравнение антикоррозийных характеристик стали 304 при применении в естественных условиях показывает, что они намного выше показателей других материалов. Например, в обычных условиях 10-летняя скорость протекания коррозийного процесса составляет:

• для стали 304 – 0,0025 единицы;
• алюминиевых изделий – 0,025;
• углеродистой стали – 5,8 единиц.

Сплав отличается также:

• хорошей свариваемостью и отсутствием необходимости в термической обработке соединительных швов;
• устойчивостью к действию кислот, кроме серной;
• стойкостью к температурным перепадам.

Термическая обработка

Для улучшения основных свойств пищевую нержавеющую сталь марки AISI 304 подвергают процессам термообработки. Отжиг необходим при любой тепловой обработке сплава. Допустимый интервал температур составляет 1050, с возможностью отклонения в обе стороны на 25 градусов. Для отжига оптимален режим быстрого охлаждения в воде или на воздухе. При этом сталь приобретает более высокую сопротивляемость коррозии.

После процесса отжига необходимы травление и пассивация сплава. Травление, то есть очистку поверхности металла проводят при температуре 60 градусов смесью кислот:

• азотной и фтористоводородной;
• азотной и серной.

Для пассивации – получения на поверхности металла оксидной пленки, применяют 20%-ный раствор азотной кислоты и специальные пасты.

Отпуск производится в течение 1 часа в температурном режиме:

• 450-600 градусов – для стали 304L;
• не более 400 градусов – для стали 304.

Температурный режим ковки:

• в начале процесса – 1150-1260 градусов;
• в конце – 900-925 градусов.

Сталь обладает достаточной пластичностью и отлично поддается разным видам холодной обработки – формовке, изгибу или вытяжке.

Преимущества и недостатки

Как и любой сплав, пищевая нержавейка – марка стали AISI 304, обладает своими плюсами и минусами. Несомненные достоинства металла очевидны:

• длительная устойчивость к перепадам температур в интервале от минус 200 до 650 градусов;
• низкая степень намагниченности;
• хорошая экологичность;
• подверженность всем видам обработки;
• высокая стойкость к коррозии;
• сочетание высокой прочности с небольшой плотностью;
• эстетичность изделий и легкая очистка после применения;
• доступная стоимость;
• долговечность конструкций, изготовленных из стали.

Несмотря на отсутствие серьезных недостатков, характеристики стали AISI AISI 304 и ее аналогов указывают на определенные проблемы при эксплуатации в высокотемпературном режиме.

В диапазоне 425-820 градусов снижаются показатели прочности и упругости металла. Происходит осаждение карбидов хрома, что сопровождается обеднением прилегающих объемов этим элементом. Начинается процесс внутренней коррозии, проходящий по границам зерен. Его следствием становятся глубокие трещины в структуре стали. Подобный процесс возможен в местах сварочных швов.

Чтобы повысить сопротивляемость металла к межкристаллитной коррозии, используют разнообразные методы, например, нагрев изделия до 1000 градусов с закалкой в воде. Можно вместо базовой стали использовать ее разновидность AISI 304L, которая более устойчива к процессам межкристаллитной коррозии.

AISI 304: технические характеристики. Нержавеющая сталь

AISI 304, технические характеристики которой вы сможете отыскать в статье, представляет собой вид основного сорта в семействе нержавеющих сталей. Этот материал – аустенитная сталь с довольно низким содержанием углерода. Ознакомившись с государственными стандартами, которые используются на территории России, вы сможете понять, что в качестве аналога выступает сталь марки 08Х18Н10.

Описываемый материал является кислотостойким, кроме того, он способен претерпевать краткосрочное воздействие температуры до 900 о С. Но эти отличительные особенности не являются единственными, на которые следовало бы обратить внимание, о многих из них, а точнее, основных, и пойдет речь ниже.

Технические характеристики

AISI 304, технические характеристики которой необходимо изучить перед приобретением, обладает плотностью в пределах от 7,9 до 7,93 г/см 3 . Предел прочности при растяжении составляет 505 МПа, тогда как предел текучести равен 215 МПа. Твердость по Виккерсу равна 129, твердость по Кнупу составляет 138. Если вы являетесь частным потребителем, то стоит обратить внимание на соответствие товара ГОСТ.

AISI 304, технические характеристики которой должны помочь вам сделать правильный выбор, обладает пластичностью на уровне 70%. Это верно, если толщина листа составляет 50 мм. Модуль упругости материала изменяется в пределах от 193 до 200 ГПа. Модуль сдвига равен 86 ГПа. При комнатной температуре магнитная проницаемость равна 1,008. Электрическое сопротивление равно пределу 7.2e-005 ом-см, что верно при температуре в 20 о С. Этот параметр изменяется до 1.16E-04, если температура повышается до 650 о С.

Многих потребителей интересует ещё и удельная теплоемкость, в данном случае она составляет 0,5 кДж/(г·К). Вас может заинтересовать ещё и температура плавления, она варьируется в пределах от 1400 до 1455 о С. Теплопроводность материала равна 16,2 Вт/(м·К).

Основное применение и особые свойства

AISI 304, технические характеристики которой были представлены выше, используется при изготовлении систем вентиляции и дымоудаления, а также дымоходов. Отлично материал проявил себя при изготовлении оборудования для хранения, производства и транспортировки вина, пива, молока и других напитков, а также химических реактивов. Сталь используется при производстве оборудования для пищевых и химических предприятий, а также учреждений общественного питания.

С помощью неё изготавливают столовые и кухонные принадлежности, а также трубы разного назначения. Ложится сталь ещё и в основу элементов архитектуры. Лист AISI 304 – это материал, который представляет собой основной сорт из семейства нержавеющих сталей. Среди ингредиентов содержится Cr, которого в составе должно быть минимум 18%. Что касается Ni, то его объем по массе составляет 10%. Такое содержание первого из упомянутых ингредиентов обуславливает формирование на поверхности оксидного слоя, это и придает материалу устойчивость к воздействию разных химических веществ. Такое соотношение элементов в составе позволяет проявлять антиферромагнетические свойства.

Информация по составу

Лист нержавеющий AISI 304 частично состоит, как уже было описано выше, из Cr, которого в составе может содержаться в пределах от 18 до 20%. Что касается C, то его максимальное содержание равно 0,08%. Fe в материале может содержаться в объеме от 66,345 до 74%, что касается Mn, то его в составе максимально 2%. Ni в листе содержится от 8 до 10,5%, что касается P и S, то их в материале содержится максимум 0,045-0,03% соответственно.

Описание стали

Описываемая в статье марка нашла свое распространение при изготовлении сварных и сборных металлоконструкций, бытового оборудования и составных частей трубопроводной арматуры. Если упоминать форму листа, то сталь можно классифицировать на горячекатаный и холоднокатаный материал, что определяется технологией производства. Плоский металлопрокат реализуется в виде рулонов и листов. Поверхность полотна в процессе производства может быть обработана определенным способом, в итоге удается получить следующие разновидности поверхности:

• зеркальную;
• шлифованную;
• матовую.

В продаже встречается труба нержавеющая, которая изготавливается электросварным способом. Материал не подвергается коррозии в тех местах, где были образованы механические повреждения или царапины. Емкости из этой стали могут использоваться для перевозки и хранения продуктов химической отрасли, пищевой промышленности. В первом случае речь идет о слабых химических реактивах.

В форме трубы сталь может обладать прямоугольным, круглым или квадратным сечением. По способу производства изделия могут быть бесшовным или электросварными. Поверхности в данных случаях могут быть шлифованными, матовыми или зеркальными. AISI 304 (ГОСТ 08Х18Н10) используется для изготовления бочонков для меха, кваса и пива, а также для производства оборудования, катушек охлаждения, бункеров, молочного оборудования, криогенных сосудов, испарителей, кастрюль.

Свойства трубы из стали марки AISI 304

Из описываемого в статье материала изготавливается труба нержавеющая, которая обладает теми же техническими характеристиками, которые были описаны выше. Данные изделия используются для укладки трубопроводов по той причине, что коммуникации в этом случае обладают абсолютной гладкостью, стойкостью к коррозии, не вступают в химические реакции с другими веществами и обладают способностью к самовосстановлению при повреждениях.

Такие трубопроводы не обладают деформациями и шероховатостями, они имеют покрытие из оксида хрома, что обеспечивает устойчивость к воздействию внешней среды. Изделия имеют хорошую прочность, они отлично поддаются свариванию, имеют высокую степень гибкости и устойчивы к перепадам температур. Все основные качества сохраняются даже в условиях резко отрицательной температуры. Такие изделия характеризуются продолжительный сроком использования, легкостью монтажа и простотой укладки.

Область применения нержавеющей трубы

Нержавеющая труба нашла свое распространение почти повсеместно. Она обладает привлекательным внешним видом, что обеспечивает возможность укладки в любом интерьере. Труба из нержавеющей стали может использоваться для изготовления ограждений, перил и лестниц, сварных и сборных металлоконструкций, сюда можно отнести прямоугольные и квадратные трубы, а также профильную продукцию. Используются такие трубы при укладке важных участков нефтепровода, они могут стать частью выхлопной системы автомобиля, а также применяться при изготовлении вытяжных элементов и дымоходов.

Описание отводов из нержавеющей стали

Отводы AISI 304 тоже можно встретить сегодня в продаже. Они могут обладать всеми видами поверхности, которые были упомянуты выше, в качестве дополнительного варианта используется браштованная поверхность. Отводы могут быть удлинёнными или обычными. Они изготавливаются по стандарту и имеют радиус скругления в пределах 1,5 диаметр прохода. Толщина стенки может изменяться в пределах от 1 до 9 мм, тогда как диаметр равен цифре от 12 до 406 мм.

Описание проволоки из нержавеющей стали

Проволока AISI 304 изготавливается в соответствии с международными стандартами, диапазон размеров может изменяться в пределах от 1,5 до 10 мм. Вы можете приобрести материал разной жёсткости, если речь идет о мягкой разновидности, то в данном случае этот параметр равен 500 N/mm². При желании можно приобрести проволоку пружинной жесткости, в этом случае она будет характеризоваться следующим уровнем этого параметра: 1400 N/mm².

Обработка может быть матовой с напылением или зеркальной. Используется проволока в пищевой, строительной, химической, а также фармацевтической промышленности. Может применяться при изготовлении строительных конструкций, электродов, пружин, ювелирных изделий и посуды.

Заключение

Нержавеющая сталь нашла свое широкое распространение, она пользуется спросом у обычных потребителей и профессионалов, ведь является универсальным материалом. Она обладает выдающимися показателями сопротивления коррозии, а также окислению. Она отличается превосходной свариваемостью и обладает отличными низкотемпературными свойствами.

AISI 304

Обозначение по международным стандартам

Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513
ASTM A 240
ASTM A 666

Классификация

сталь коррозионно-стойкая жаропрочная

Применение

• Предметы домашнего обихода
• Раковины
• Каркасы для металлоконструкций в строительной промышленности
• Кухонная утварь и оборудование для общепита
• Молочное оборудование, пивоварение
• Сварные конструкции
• Резервуары судовые и наземные танкеры для продовольствия, напитков и некоторых химических веществ

Обычно производители стали разделяют марку на три основных класса (сорта) по способности к волочению:

• AISI 304 — Основной сорт
• AISI 304 DDQ (Normal and deep drawing) — Сорт глубокой вытяжки
• AISI 304 DDS (Extra deep drawing) — Сорт особо глубокой вытяжки

Основные характеристики

• хорошее общее сопротивление коррозии
• хорошая пластичность
• превосходная свариваемость

Химический состав (% к массе)

Механические свойства

Механические свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к только AISI 304.

Физические свойства

Сопротивление коррозии

304-е стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но не рекомендованы там, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской среде. Во всех случаях необходима регулярная очистка внешних поверхностей для сохранения их первоначального состояния.

304-е стали имеют хорошее сопротивление различным кислотам:

• фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды,
• азотной кислоте до 65 % при температуре 20°C — 50°C,
• муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре,
• уксусной кислоте при температуре 20°C — 50°C.

Их рекомендуют для производства оборудования, контактирующего с холодными или горячими пищевыми продуктами: вино, пиво, молоко (кисломолочные продукты), спирт, натуральные плодовые соки, сиропы, патока, и т.д.

Кислотные среды

Код: 0 = высокая степень защиты — Скорость коррозии менее чем 100мкм/год
1 = частичная защита — Скорость коррозии от 100 до 1000мкм/год
2 = нет защиты — Скорость коррозии более чем 1000мкм/год

Атмосферные воздействия

Сравнение 304-й марки с другими металлами в различных окружающих средах (Скорость коррозии расчитана при 10-летнем воздействии).

Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях

*Limiting drawing ratio — предельный коэффициент вытяжки

Нержавеющая сталь AISI 304

Редакция E-metall Опубликовано 2021-05-20

AISI 304 — самая востребованная марка нержавеющего проката. Это универсальная пищевая сталь, она устойчива к средне-агрессивным кислотным и щелочным средам, способна выдерживать кратковременное повышение температур до 900 С⁰. Благодаря эстетическому виду используется в качестве отделочного и строительного материала.

Российским стандартом предусмотрен равноценный аналог стали AISI 304 08Х18Н10. Как все семейство нержавеек, сплав имеет хромникилевую основу и низкое содержание углерода.

Химический состав AISI 304:

• С (углерод) — до 0,8%;
• Cr (хром) — 17-19%;
• Ni (никель) — 9-11%;
• Si (кремний) — до 0,8%;
• Ti (титан) — до 0,5%;
• Сu (медь) — до 0,3%;
• Примеси: S(сера) — до 0,02 и P(фосфор) — до 0,035.

Хром образует на поверхности оксидную пленку, которая предотвращает развитие коррозии. При увеличении доли хрома формируются сложные хромжелезистые карбиды, повышающие способность к термоупрочнению, износостойкость, сопротивляемость агрессивным средам. Никель способствует формированию аустенитной кристаллической решетки, а в сочетании с хромом увеличивает стойкость к неокисляющим кислотам, ударную вязкость, устойчивость к усталостным напряжениям.

Основные характеристики стали AISI 304:

• Коррозионная стойкость;
• Высокие механические качества;
• Жаропрочность;
• Отсутствие вредных примесей;
• Технологичность;
• Не чувствительна к низким температурам;
• Долгий срок службы;
• Невысокая стоимость в сравнении с другими марками.

Диапазон рабочих температур: от -200 до +600 С⁰, при длительном применении до +420. Близкие аналоги стали AISI 304: AISI 316, в которой структура усилена молибденом и AISI 304L со сниженным содержанием углерода (low) для улучшения качества сварных швов. Нержавеющие стальные сплавы не предназначены для ударных нагрузок, преимущественно их используют для возведения легких конструкций, специальных трубопроводов и оборудования.

Таблица зарубежных аналогов нержавеющей стали AISI 304

Характеристики нержавеющей стали AISI 304

Свойства стали зависят от состава, режима термообработки, вида проката. Например, сплавы с максимальными концентрациями легирующих элементов отличаются от изделий той же марки, но с показателями, приближенными к нижним границам. Производители проводят испытания каждой партии.

Механические свойства:

Физические свойства:

К химическим свойствам относят скорость процессов естественного окисления, стойкость к агрессивным веществам, способность выделять токсичные вещества. Стандартные испытания для стали AISI 304 проводятся в азотной, уксусной, фосфорной и серных кислотах в разных концентрациях при комнатной температуре. Этого вполне достаточно для использования почти во всех видах пищевой и фармацевтической промышленности. Устойчивость к сложным составам определяют по согласованию с производителем. Требования к характеристикам изложены в ГОСТ 5632-2014.

Сопротивление коррозии в кислотных средах

Предел прочности при повышенных температурах

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре

Способы обработки

Сталь AISI 304 хорошо поддается технологическим процессам. При изготовлении полуфабрикатов проводят ряд операций: закаливание, отжиг, отпуск. Поверхность обрабатывают кислотными реактивами для устранения окалины и окислов, затем шлифуют.

• Закалка: при 1010-1200 С⁰ с быстрым охлаждением в воде или на воздухе;
• Отпуск: не выше 400 С⁰.

• Горячая: при 1150-1260 С⁰, с конечной температурой 950-990.
• Холодная: волочение, ротационная и глубокая вытяжка, штамповка, формовка растяжением, нагартовка.

Сварку производят любым методом, подходящим для нержавеющих сталей, сварной шов необходимо очистить от окалины и пассивировать. Если высока вероятность межкристаллической коррозии, проводят стабилизирующий отжиг при 1050-1150 С⁰.

Области применения

Сортамент проката AISI 304 включает бесшовные и электросварные трубы, профили, капиллярные трубки, листовую сталь, прутки, шестигранники, ленту, проволоку и сетки различного плетения.

Нержавеющие трубы используют в технологических трубопроводах на предприятиях пищевой и химической промышленности, в системах водоснабжения (полотенцесушители). Из AISI 304 изготавливают промышленную мебель, панели оборудования, емкости и резервуары для жидких и сыпучих продуктов, и реагентов. В нефтяной и горнодобывающей промышленности: сетки фильтров.

Трубный, профильный и листовой прокат используют в строительстве: обшивка кабин лифтов, обустройство заграждений, возведение рекламных конструкций. Жаропрочность позволяет применять сплав для организации дымоходов, отделки промышленных систем вентиляции, выхлопных труб, посуды: кастрюль, сковородок, контейнеров. Прочности стали достаточно для производства сантехнической арматуры: подающих барабанов, клапанов. По регламенту морского судоходства допускается использование монтажных лент, для морских катеров и яхт из AISI 304.