E-polirovka.ru


0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь aisi 304 характеристики и аналоги

Сталь AISI 304 аналоги и характеристики — купить со склада

Сталь AISI 304 без сомнения является одной из самых популярных марок на рынке нержавеющего металлопроката в России. Прочитав эту статью, вы узнаете о ней все: где купить со склада в Москве и в регионах, ее аналоги, характеристики, сферу применения и так далее.

Если вы посмотрите в Государственный стандарт ГОСТ-5632, в котором представлены все виды отечественных коррозионно-стойких сталей, то не обнаружите там такого наименования. Не удивительно, ведь маркировка буквами AISI обозначает «American Iron and Steel Institute», что означает «Американский Институт Стали и Сплавов». То есть, эта маркировка зарубежная. Российские заводы не производят сталь AISI 304 по ГОСТ и купить ее можно только у импортера. Если вам нужен прокат, изготовленный именно из этой стали, обращайтесь в нашу компанию.

Вот так выглядит листовая нержавеющая сталь на нашем складе в Москве:

Аналоги AISI 304

Российским аналогом AISI 304 является сталь 08Х18Н10. Ее химический состав практически полностью совпадает с составом своего зарубежного «аналога». Большинство объектов строительства могут без проблем заменить зарубежную сталь на отечественную, без ухудшения качественных характеристик объекта.

Современный рынок металлопроката полон разных предложений, и найти, как Российскую сталь 08Х18Н10, так и зарубежную, не составляет особого труда. Делая заказ у нас вы можете быть абсолютно уверены в высоком качестве проката. У нас имеются все необходимые документы и сертификаты, подтверждающие качество изделий.

Где купить и каковы цены?

Самым важным вопросом для любого заказчика остается вопрос о выборе поставщика. ООО «Лира-Металл» реализует сталь AISI 304 в течение многих лет. На рынке металлопроката РФ работает огромное число поставщиков, но именно наша компания обработает и исполнит ваш заказ лучше других.

Поставка листовой нержавейки является одним из наших основных направлений. За многие годы работы мы сумели построить широкую партнерскую сеть и благодаря этому предлагаем выгоднейшие цены на весь листовой прокат марки AISI 304.

Цены зависят от толщины проката и варьируются от 193 000 до 211 000 рублей за тонну. Итоговая цена зависит от толщины, типа поверхности и дальности доставки. Вы можете ознакомиться с ориентировочными ценами на самые популярные толщины в таблице ниже.

Тип прокатаТолщина проката, мм.Цена в рублях за тонну
Листовой прокат, рулоны и лента (штрипс)0,4211 000 р.
0,5193 000 р.
1195 000 р.
1,5206 000 р.
2205 000 р.
3201 000 р.
10207 000 р.

Внимание, цены указаны для ознакомления и не учитывают стоимость доставки, тип проката, тип поверхности и так далее. Итоговая цена может быть как выше, так и ниже указанной в таблице. Мы предлагаем отличные скидки как оптовым, так и розничным заказчикам.

Мы можем сказать вам точную цену только после получения от вас всех данных для расчёта. Направьте запрос через e-mail или по телефону для получения всей информации.

Мы ведем торговлю металлопрокатом с собственного склада и у нас в наличии всегда широкий выбор нержавеющих листов , рулонов и плит разного размера и типа поверхности: матовые, зеркальные, суперзеркало и другие.

Оформить заказ можно позвонив по телефонам

Химический состав

Ниже в таблице указан химический состав стали AISI 304. Значения в таблице указаны в процентах от веса.

Углерод (С)Кремний (Si)Марганец (Mn)Никель (Ni)Сера (S)Фосфор (P)Хром (Cr)
0,071,02,08,0-10,50,020,04517,0-19,5

Как известно в процессе производства невозможно добиться идеальных соотношений по составу. Поэтому качество стали может незначительно варьироваться. Самым качественным, считается материал, в котором доля серы и фосфора находится на минимальных отметках.

Если вы планируете заказывать крупную партию, мы можем выслать вам образец для анализа химического состава. Это позволит вам самостоятельно убедиться в высоком качестве нашего металлопроката.

Технические характеристики

Популярность стали АЙСИ 304 объясняется ее универсальностью. Она отлично подходит для использования во влажной среде.

  • Она устойчива к водной коррозии. При этом она отлично переносит как воду, специально подготовленную для потребления в городских водоканалах, так и неочищенную и нефильтрованную воду из природных источников.
  • Она устойчива к растворам кислот и не окисляется под воздействием уксусной и муравьиной кислоты даже если концентрация кислот очень высока.

Данная сталь является практически универсальной и может быть использована во множестве областей промышленного производства. Именно поэтому она занимает почетное первое место по популярности по сравнению с остальными марками AISI.

Еще одной отличительной особенностью данной стали является ее пластичность. Благодаря этому можно легко гнуть из нее уголки, швеллер, изготавливать трубы и подвергать прессовке.

Устойчивость к коррозии в кислотных средах

В таблице ниже вы можете увидеть степень устойчивости стали AISI 304 к серной, фосфорной, азотной и муравьиной кислотам.

Значение, равное нулю означает, что скорость коррозии минимальна и составляет менее 100 mm/год. Значение, равное единице означает среднюю степень устойчивости, не более 100 — 1000 mm/год. Значение равное двум означает низкую устойчивость.

Нержавеющая сталь AISI 304: характеристики, российский аналог

AISI 304 – универсальная и широко применяемая нержавеющая сталь с высокими антикоррозийными свойствами. Она обладает отличными характеристиками для штамповки и сварки. Сбалансированная аустенитная структура позволяет выдерживать высокие температуры без изменений свойств металла. Часто применяется в нефтехимии, для изготовления термостойкой посуды, элементов котлов и дымоходов, крепёжных и других изделий.

AISI 304: характеристики

Качество стали характеризуется её составом. В данном случае базовым элементом является железо (Fe), составляющее 66,3-74 % от общей массы. Содержание основных легирующих элементов хрома (Cr) и никеля (Ni) в минимальном количестве составляет 18-20 % и 8-10,5 % соответственно. Присадки обеспечивают её высокую коррозионную стойкость и кислотостойкость, в том числе при непродолжительном воздействии повышенных температур до 800-900 °C. Значительное содержание цветных сплавов придаёт немагнитные свойства стали AISI 304.

  • Деформация растяжения – минимум 45 %.
  • Прочность на разрыв составляет 505 Мпа.
  • Предел текучести – минимум 215 Мпа.
  • Прочность на сжатие – в пределах 210 Мпа.

Применение

Благодаря широкому перечню полезных качеств – термической, кислотной и коррозионной стойкости – нержавеющая сталь AISI 304 стала невероятно популярной у производителей металлопродукции различного назначения. Материал хорошо поддаётся механической обработке, гибке и формовке. При сварке тонких срезов не требуется отжиг. Поэтому металл применяется для изготовления различных компонентов в промышленности, архитектуре, транспортной сфере.

Из AISI 304 изготавливают:

  • Оборудование для пищевой промышленности, производства алкоголя, хранения и переработки молочных продуктов.
  • Пищевые нержавеющие трубы.
  • Термостойкую посуду (миски, сковороды, кастрюли), кухонные бытовые приборы, столовые приборы (вилки, ложки, ножы и т. д.), оборудование для предприятий общественного питания.
  • Холодильное оборудование.
  • Оснастку, узлы и агрегаты для предприятий химической, фармацевтической, косметической промышленности.
  • Теплообменники.
  • Строительные металлоконструкции. Например, из неё сделана 190-метровая арка в г. Сент-Луис (США).

Труба AISI 304 очень хорошо поддаётся сварке, что позволяет широко её применять в производстве сварных конструкций (баков, ёмкостей), а также для изготовления электросварных нержавеющих труб. Наибольший объём сталей этой марки используется в нефтехимии благодаря сопротивляемости агрессивным средам.

Аналоги

По составу и физико-химическим свойствам наиболее соответствует стали AISI 304 российский аналог 08Х18Н10 (прежнее обозначение 0Х18Н1). В нём допускается чуть меньшее содержание хрома (17-19 %), и чуть большее никеля (9-11 %). По классификации Евросоюза, фактическим аналогом является марка 1.4301 DIN (X5CrNi18-1).

Различают два подкласса марки AISI: 304 H и 304 L. У первого содержание углерода повышено, у второго – понижено. Сталь 304 L близка по характеристикам к российской 03Х18Н11.

Особенности

Марка стали AISI 304 представляет собой отличную комбинацию коррозионной стойкости и технологичности. Такое сочетание свойств является причиной широкого применения данного сплава. Например, в США на тип 304 приходится почти половина из общего производства нержавеющих сталей. Новая технология АОТ позволяет без существенных затрат получать сплав с пониженным содержанием углерода, что расширяет область применения материала.

Подтип 304 L используется для сварных изделий, которые могут подвергаться воздействию факторов, провоцирующих межкристаллитную коррозию. Также существует улучшенная модификация 304 Since, которая отличается повышенной прочностью при сохранении высокого уровня пластичности (относительное удлинение) по сравнению с типичным сплавом AISI 304. Российский аналог обладает теми же свойствами. Особенностями марки являются:

  • Устойчивость к коррозии.
  • Сопротивление к оксидации.
  • Высокая прочность при малом весе.
  • Хорошая прочность и твёрдость при криогенных температурах.
  • Предотвращение загрязнения хранимых в ёмкостях продуктов.
  • Внешняя красота изделий и лёгкость очистки.
  • Широкая область применения.

Термические и коррозионные свойства

Одной из самых термически и коррозионностойких является сталь AISI 304. Характеристики состава позволяют длительно противостоять окислительным процессам при воздействии температур до 925 °C. По мере снижения температуры стойкость к коррозии понижается. Если при 870 °C она достаточно высокая, то уже в пределах 425-860 °C длительное пребывание в жидкостной среде нежелательно. В данном случае применяют подтип AISI 304L, так как он устойчив к выделению карбидов. Сталь AISI 304H применяют, когда необходимо достичь высокой прочности в диапазоне 500-800 °C.

В целом «нержавейка» хорошо противостоит агрессивным средам. Например, лист AISI 304 устойчив к щелевой и питтинговой (точечной) коррозии даже в высокоактивных средах, содержащих хлориды. Если металл находится под напряжением, то превышение температуры свыше 60 °C может спровоцировать образование микротрещин.

Сварка

Аустенитные нержавеющие стали, к которым относится AISI 304, считаются наиболее пригодными для сварки благодаря высокой плавкости. Однако при данной процедуре необходимо сохранить устойчивость к коррозии и предотвратить растрескивание.

В зависимости от метода сварки применяют различные технологии. При использовании автогена «нержавейка» хорошо сплавляется без использования дополнительных присадок. Если, например, сваривается труба AISI 304 электрическим способом, присадку и электрод желательно использовать из стали AISI 308. Присадочный материал можно делать из российской стали 04Х19Н9. Для марки 304 L соответственно применяется присадка 308 L с рутилово-кислотной оболочкой (AC/DC).

После сварки больших секций для повышения коррозийной стойкости шов рекомендуется подвергнуть отжигу (для подкласса 304 L это делать необязательно). Если в зоне монтажа невозможно организовать процедуру термообработки, от стали 308 лучше вообще отказаться, заменив её маркой AISI 321.

Термообработка

Особенность внутренней кристаллической решётки AISI 304 такова, что термообработка стали не улучшает её физических характеристик. Впрочем, обжиг всё равно проводят, чтобы снять поверхностное напряжение, провоцирующее образование трещин. Изделия нагревают до температурного порога 1010-1120 °C и быстро охлаждают при 816-427 °C чтобы избежать осаждения карбидов хрома.

Механическая обработка

Благодаря высокому коэффициенту текучести нержавеющая сталь AISI 304 прекрасно поддаётся различным способам обработки: штамповке, прокату, резанию, шлифовке и т. д. Однако, учитывая необходимость сохранения высоких защитных свойств, металлорежущий инструмент должен отвечать определённым требованиям.

Прежде всего, он должен быть чистым, чтобы не занести в микроструктуру коррозирующие вещества (процесс контаминирования). Также очищают поверхность заготовки. Для обработки «нержавейки» используются специально предназначенные резцы, фрезы, свёрла и т. д. Режущая кромка инструмента должна быть остро заточенной, в противном случае в зоне контакта образуется нежелательное избыточное уплотнение. По этой же причине резка проводится быстро, с глубоким шагом.

Чтобы не допускать деформацию обрабатываемого изделия, рекомендуется применять стружколомные устройства. Они не позволят стружке царапать поверхность заготовки. Учитывая, что аустенитные сплавы плохо проводят тепло, режущая кромка инструмента быстро перегревается. Для охлаждения необходимо использовать СОЖ.

AISI 304 отлично поддаётся методам пластической деформации. При горячей обработке (например, ковке) заготовку необходимо равномерно нагревать до 1149-1260 °С. После придания желаемой формы изделие быстро охлаждается (при относительно высоких температурах) – это защитит её от коррозии.

При холодной обработке давлением (например, штамповке) зачастую требуется промежуточная стадия отжига. Она облегчает процесс упрочнения поверхностного слоя, делая его более плотным и менее подверженным коррозии. Также процедура предупреждает развитие микротрещин и разрывов. После окончательной обработки проводится полный отжиг, устраняющий внутренние напряжения стали.

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

Зарубежные аналоги марки стали AISI 304 (аналог 08Х18Н10)
СШАAISI 304, 304H, S30400
Германия1.4301, 1.5301, X5CrNi18-10, X5CrNi18-9, X6CrNi18-9
ЯпонияSUS304
Франция304F00, X5CrNi18-10, Z4CN19-10FF, Z5CN17-08, Z6CN18-09, Z7CN18-09
Англия304S15, 304S11, 304S16, 304S17, 304S18, 304S25, 304S31
Евросоюз1.4301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10
ИталияX3CrNi18-10, X5CrNi18-10
ИспанияF.3504, F.3551, X5CrNi18-10
Китай0Cr19Ni9, OCr18Ni9
Швеция2332, 2333
Польша0H18N9
Чехия17240
АвстрияX5CrNi18-10OS

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:

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа515
Предел текучести, 0,2%, МПа205
Твердость по Бриннелю, HB тип.170
Усталостная прочность, N/mm 2 тип.240
Относительное удлинение, мин., %40

Физические свойства:

Физические свойстваУсловные обозначенияЕдиница измеренияТемператураЗначение
Плотностьd4°C7.93
Температура плавления°C1450
Удельная теплоемкостьcJ/kg.K20°C500
Тепловое расширениеkW/m.K20°C15
Средний коэффициент теплового расширенияα10 -6 .K -10-100°C
0-200°C
17.5
18
Электрическое удельное сопротивлениеρΩmm 2 /m20°C0.80
Магнитная проницаемостьμв 0.80 kA/m
DC или
в/ч AC
20°C
μ
μ разряж.возд.
1.02
Модуль упругостиEMPa x 10 320°C200

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

Температура, °C2080
Концентрация, % к массе10204060801001020406080100
Серная кислота22221222222
Азотная кислота212
Фосфорная кислота212
Муравьиная кислота1221

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °C6007008009001000
Предел прочности, МПа3802701709050

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре

Температура, °C550600650700800
Предел текучести, МПа12080503010

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.

Сталь AISI 304 (аналог 8-12X18H10)

Марка стали AISI 304 — относится к хромоникелевому классу низкоуглеродистых высоколегированных сталей. Высокое содержание хрома и никеля определяет превосходные прочностные и антикоррозионные свойства, востребованные повсеместно – их определяют, как универсальные. Именно поэтому данный сплав относится к числу наиболее применяемых.

В системе ГОСТ данной марке соответствует 12X18H10 , так же являющаяся одной из наиболее массовой в производстве.

Мы предлагаем прокат из стали AISI 304 , относящейся к кислостойкому классу. Это универсальный конструкционный материал, применяемый в различных отраслях производства, строительства, городского хозяйства и даже в быту.

Представленный ассортимент охватывает:

  • Лист в нарезке различных габаритов и исполнений: матовый, шлифованный, зеркальный, перфорированный, сложного поперечного сечения (рифленый);
  • 304-ая сталь в рулонах;
  • AISI 304 в лентах (полосах) — узкий листовой прокат.

Химический состав AISI 304

Углерод(С)Кремний(Si)Марганец(Mn)Никель(Ni)Сера(S)Фосфор(P)Хром(Cr)
Массовая доля %0,071,02,08,0-10,50,020,04517,0-19,5

Коррозионная стойкость AISI 304

Марка сталиNaCl 3.5% (морская вода), T=20˚CC2H2O4 (щавелевая кислота), 2.5%, T=100˚CH2SO4 (серная кислота), 5%, T=35˚CЦHNO3 (азотная кислота), 30%, T=106˚C
3040,1-1,0 мм/год>1,0 мм/год0,1-1,0 мм/годОбозначениеПредел текучести,
MПa (мин)
Предел прочности,
MПa (мин)
Относительное удл.,
% (мин)
Твердость,
НRВ (макс)
AISI 3042055154092

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.

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Сталь 50х14мф для ножей плюсы и минусы
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector