Нержавеющая сталь марки 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).

Нержавеющая сталь AISI 304 в Москве

Рулон

Штрипс

описание

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.

В разных странах такая сталь имеет свои обозначения. AISI 304 — это американский стандарт. В Германии маркировка будет X5CrNi18-10, в Англии — 304S11, в Китае — OCr18Ni9, в Швеции — 2333, в Чехии — 17240.

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).

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.

Описание нержавеющей стали AISI304

Дата публикации: 27 июля 2015 .

AISI 304 – это нержавеющая сталь с низким процентным содержанием углерода. Из-за универсальности своих физических характеристик эта марка стали является одной из самых популярных не только в России, но и в остальных странах ближнего и дальнего зарубежья. Из марки стали AISI 304 делают оборудование, которое используется на предприятиях общественного питания, пищевых и химических производствах.
Кроме того, из данной нержавеющей стали изготавливается оборудование для хранения и перевозки химических реактивов, вина, пива, а также молока. Кроме того, из стали AISI делают столовые и кухонные приборы, архитектурные детали и трубы.
AISI 304 является основным сортом нержавеющих сталей: в этой стали содержится 18% Хрома и 8% Никеля. Из-за высокого содержания хрома на поверхности стали формируется оксидная пленка, которая предохраняет металл от воздействия агрессивных химических веществ.
Из труб марки AISI 304 изготавливаются сборные и сварные металлоконструкции, составные части арматуры, бытовое оборудование. К примеру, из этой стали изготавливают ограждения лестниц и балконов.
AISI 304 является одним из основных сортов нержавеющей стали. Она обладает высокой формуемостью, коррозионной стойкостью, вязкостью и высокими механическими характеристиками. Хром является основным элементом стали, определяющими ее стойкость к окислению (коррозии). Минимальное содержание хрома в стали AISI 304 (08Х18Н10) составляет 18%, что способствует выработке оксидного слоя на поверхности материала. Оксидный слой делает сталь AISI 304(08Х18Н10) защищенной от внешних химических воздействий и позволяет ей во влажной среде не окисляться в течение 150 лет.

Химический состав (ASTM A240)

* — максимальное процентное содержание элемента

Краткая характеристика и области применения стали AISI 304

AISI 304(08Х18Н10) представляет собой основной сорт в семействе нержавеющих сталей и содержит минимум 18% Cr и 8% Ni. Такое содержание Cr обеспечивает формирование на поверхности оксидного слоя, что придает стали устойчивость к химическом воздействию разнообразных веществ. Благодаря такой структуре изделия из этой марки стали имеют целый ряд отличительных особенностей:

• во-первых, это высокие антикоррозионные показатели, из-за наличия на поверхности металла слоя оксида хрома. Вследствие того, что материалы из нержавеющей стали (трубы, прутки, листы) представляют собой однородную массу (т.е. химический состав одинаков на всей толщине, например, трубы) то, даже при механическом нарушении верхнего слоя изделие сохраняет все свои антикоррозионные свойства. Это свойство нержавеющей стали незаменимо при изготовлении изделий, подверженных воздействию агрессивных сред, например, воздействию атмосферных осадков или щелочной среды в плавательных бассейнах.
  Стоит отметить, что любое, даже самое прочное покрытие не устоит перед влиянием атмосферы. Резкие перепады температуры (солнце — тень, день — ночь) и различие в коэффициентах температурного расширения покрытия и основы приводят к появлению очень мелких трещин. Любая попадая в эти трещины вызывают окисление основного металла и коррозию. В случае с нержавеющей сталью, в местах разрушения оксидная пленка моментально востановливается, предотвращая коррозию.
• во-вторых, нержавеющая сталь прекрасно полируется, а сама фактура полированной нержавейки прекрасно сочетается с большинством фактур отделочных материалов, используемых в наше время , например, в отделке интерьеров;
• в-третьих, нержавеющая сталь имеет высокую твердость и упругость (в сравнении с алюминием, обычной сталью, бронзой и латунью);
• в-четвертых, сталь указанной марки сваривается без ограничений

Применение

Самым популярным и в большей мере универсальным изделием нержавеющего листового металлопроката является лист AISI 304(08Х18Н10). Повышенная востребованность нержавеющего листа AISI 304(08Х18Н10) обусловлена рядом преимуществ, присущих именно этой марке:

• высокая коррозионная стойкость
• повышенная прочность
• увеличенная жаростойкость
• хорошая свариваемость
• отличные показатели при низких температурах
• невысокая цена

Нержавеющий лист AISI 304(08Х18Н10) незаменим при производстве различных контейнеров, резервуаров, тар, приемников и другого оборудования промышленного назначения.
В строительстве AISI 304(08Х18Н10) применяется, в основном, для производства различных видов труб. В химической промышленности данный вид стали используют для производства оборудования для транспортировки и хранения реактивов. В пищевой промышленности сталь AISI 304(08Х18Н10) является составной частью оборудования для производства, хранения и транспортировки различных напитков (молоко, вино, квас и т.д.), кроме того сталь используется для изготовления кухонных и столовых принадлежностей.

Характеристики стали марки AISI 304/SS 304

Характеристики стали марки AISI 304/SS 304

Спецификация ASTM A182 распространяется на катаные и кованые фланцы для труб, кованые фитинги, легированные и нержавеющие клапаны и детали, которые предназначены для эксплуатации в высокотемпературном режиме.

Стандарт ASTM A213 включает бесшовные трубы для пароперегревателей и котлов, а также аустенитные и ферритные стальные трубы теплообменников.

Спецификация ASTM A240 определяет характеристики листов, пластин и полос, изготовленных из никель-хромовых, хромо-марганцевых и марганец-никелевых нержавеющих сталей. Это металлопрокат, служащий для общего применения и производства сосудов для различных систем, работающих под давлением.

Стандарт ASTM A312 распространяется на разные виды труб из аустенитной нержавеющей стали (сварные, бесшовные, изготовленные при помощи технологии интенсивной холодной обработки).

• США (ASTM A167) – листовой прокат;
• США (ASTM A182) – кованые и катаные фланцы;
• США (ASTM A240) – плоский прокат;
• США (ASTM A271) – бесшовные перегонные трубы;
• США (ASTM A851) – сварные конденсаторные трубы.

На сегодняшний день марка AISI 304 является самой востребованной среди остальных классов нержавеющих сталей. Она повсеместно используется для изготовления различных труб, профилей и листового проката.

Повышенный спрос объясняется универсальностью материала и его отличными свойствами:

• устойчивостью к коррозионному разрушению в агрессивных средах;
• высокой сопротивляемостью процессу окисления;
• стойкостью при воздействии водопроводной, пресной, соленой воды;
• возможностью эксплуатации в низком температурном режиме;
• химической устойчивостью при контакте с высококонцентрированными растворами кислоты (азотной, муравьиной, уксусной и др.).

Легирование нержавеющей стали AISI 304 осуществляется с использованием хрома, меди, марганца и никеля. Благодаря данным элементам металл приобретает аустенитную структуру, а также может похвастаться повышенной стойкостью к коррозионным процессам и отличными показателями прочности. Краткое обозначение марки AISI 304 выглядит как 18 Cr-8 Ni.

Основные механические характеристики:

• предел прочности (временное сопротивление разрыву) – 515 Мпа/мин;
• предел текучести – 205 Н/мм2 (при остаточной деформации 0,2%);
• твердость по шкале Бриннеля – 170 НВ тип.;
• относительное удлинение – 40%;
• усталостная прочность – 240 N/mm2 тип.

Плотность стали AISI 304 (главное физическое свойство) составляет 7,74 г/см3.

Ближайшими аналогами AISI 304 являются следующие марки: 08Х18Н10 (Россия), 1.4301 (Европа), X5CrNI18-10 (Германия) и SUS 304 (Япония). Характеристики вышеназванных сталей определяются по нормативам ГОСТ, EN, DIN и JIS соответственно.

Химический состав в % стали AISI 304

Механические свойства материала AISI 304

Характеристики при повышенных температурах

Сопротивление коррозии в кислотных средах

Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 304

Сфера применения AISI 304

Нержавеющая сталь AISI 304 без проблем переносит высокотемпературный режим эксплуатации, имеет хорошие прочностные характеристики и отличается повышенной стойкостью к окислению, чем объясняется широкий спектр ее применения.

Материал востребован в следующих отраслях:

• текстильной, бумажной;
• фармакологической, химической;
• молочной, пищевой, пивоваренной;
• медицинской (производство игл, хирургических инструментов);
• судостроительной (выпуск оборудования, крепежей для атомных судов);
• горнодобывающей, нефтяной (фильтрационные сетки для скважин);
• металлопрокатной (изготовление листов, труб, шестигранников и пр.).

Превосходные параметры стали AISI 304 позволяют производить из нее оборудование и конструкции для эксплуатации в условиях агрессивного химического воздействия. Готовые изделия демонстрируют высокую прочность и имеют длительный срок службы. Еще одним важным плюсом материала является гигиеничность и эстетичный вид, поэтому из нее изготавливаются:

• столовые приборы;
• кухонная мебель;
• криогенные сосуды;
• арматура для сантехнического оборудования;
• емкости, предназначенные для работы под давлением;
• катушки охлаждения и холодильное оборудование;
• контейнеры, резервуары для сухих и жидких веществ и т.д.

Сваривание стали AISI 304

Нержавейка AISI 304 отлично поддается свариванию по любой методике. После соединения узла или конструкции не требуется последующая тепловая обработка. Она необходима только в случае наличия риска межкристаллитной коррозии и проводится при температуре +1050-1150°С, после чего шов тщательно очищается от окалины и пассируется специальной пастой.

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%.