Нержавеющая сталь AISI 304

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 25.04.2024

AISI 304 представляет собой наиболее популярный вид нержавеющего проката. Это универсальный продукт пищевого класса, который обладает стойкостью к умеренно агрессивным кислотам и щелочам. Его возможности позволяют переносить короткие периоды температурного режима до 900 градусов Цельсия. Благодаря привлекательному внешнему виду он часто используется в качестве декоративных и строительных материалов.

В соответствии с российскими нормами, стали 08Х18Н10 является равноценным аналогом стали AISI 304. Как и все виды нержавеющей стали, данный сплав основан на хромникелиевом соединении и обладает низким уровнем углерода.

Композиция химических элементов в AISI 304:

  • У углерода - до 0,8%.
  • Содержание хрома Cr составляет 17-19%.
  • Количество никеля составляет 9-11%.
  • Кремний содержится в показателях до 0,8%.
  • Количество титана может составлять до 0,5%.
  • Содержание меди — не превышает 0,3%.
  • Содержание Sсера не превышает 0,02, а Pфосфора - 0,035.
 /><p>На поверхности хром образует оксидную пленку, которая обеспечивает защиту от коррозии. С увеличением содержания хрома в материале, формируются сложные карбиды хрома и железа, усиливающие термоустойчивость, износоустойчивость и стойкость к воздействию агрессивных сред. Никель способен формировать аустенитную кристаллическую решетку и, в сочетании с хромом, повышает устойчивость к действию некислых кислот, увеличивает ударную вязкость и сопротивляемость усталостным нагрузкам.</p><p>Примечательные свойства нержавеющей стали AISI 304:</p><ul class=
  • Устойчивость к коррозии;
  • Высокое механическое качество;
  • Жаропрочность;
  • Недостаток вредоносных добавок;
  • Технологичность;
  • Не реагирует на низкие температуры.
  • Продолжительный период эксплуатации;
  • Стоимость ниже по сравнению с другими брендами.
  • Рабочие температуры варьируются от -200 до +600⁰C, а при длительном использовании они могут достигать до +420⁰C. Среди материалов, близких по характеристикам к стали AISI 304, можно выделить AISI 316, характеризующуюся увеличенной структурой благодаря добавлению молибдена, и AISI 304L с пониженным содержанием углерода, что способствует улучшению качества сварных швов. Нержавеющие стальные сплавы не предусмотрены для ударных нагрузок. Основное их применение связано с возведением легких конструкций, специализированных трубопроводов и оборудования.

    Зарубежные аналоги марки стали AISI 304 аналог 08Х18Н10
    США AISI 304, 304H, S30400
    Германия 14301, 15301, X5CrNi18-10, X5CrNi18-9, X6CrNi18-9
    Япония SUS304
    Франция 304F00, X5CrNi18-10, Z4CN19-10FF, Z5CN17-08, Z6CN18-09, Z7CN18-09
    Англия 304S15, 304S11, 304S16, 304S17, 304S18, 304S25, 304S31
    Евросоюз 14301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10
    Италия X3CrNi18-10, X5CrNi18-10
    Испания F3504, F3551, X5CrNi18-10
    Китай 0Cr19Ni9, OCr18Ni9
    Швеция 2332, 2333
    Польша 0H18N9
    Чехия 17240
    Австрия X5CrNi18-10OS

    Характеристики стали определяются её составом, методом термической обработки и типом прокатки. Например, можно отметить, что сплавы с высоким содержанием легирующих элементов имеют отличия от таких же по марке, но с показателями, близкими к минимальным значениям. Фабриканты осуществляют тестирование каждого производственного лота.

    Свойства в области механики:

    Предел прочности временное сопротивление разрыву, мин, МПа 515
    Предел текучести, 0,2%, МПа 205
    Твердость по Бриннелю, HB тип 170
    Усталостная прочность, N/mmВид номер два 240
    Относительное удлинение, мин, % 40

    Свойства физического характера:

    Атрибуты в области физики Символы, представляющие собой условности Измерительная единица Температура Значение
    Плотность d 4°C 793
    Температура плавления   °C   1450
    Удельная теплоемкость c J/kgK 20°C 500
    Тепловое расширение k W/mK 20°C 15
    Средний коэффициент теплового расширения α 10-6K-1 0-100°C0-200°C 17518
    Электрическое удельное сопротивление ρ Ωmm2/m 20°C 080
    Магнитная проницаемость μ в 080 kA/mПрямо переводя с английского, DC означает "постоянный ток". Оно обозначает форму электрического тока или напряжения, которое постоянно сохраняет одно и то же направление.в/ч AC 20°Cμμ разряжвозд 102
    Модуль упругости E MPa x 103 20°C 200

    Характеристики, связанные с химическими свойствами, включают быстроту естественных окислительных процессов, устойчивость к жестким химическим воздействиям и способность к формированию токсичных соединений. Для определения этих свойств стали AISI 304 проводятся стандартные тесты в азотной, уксусной, фосфорной и серных кислотах при различных концентрациях и при комнатной температуре. Эти качества делают эту сталь подходящей для практически всех секторов пищевой и фармацевтической промышленности. Устойчивость к сложным химическим составам требуется по согласованию с производителем. Соответствующие требования представлены в ГОСТ 5632-2014.

    Устойчивость к коррозии в кислотных условиях

    Градусы Цельсия 20 80
    Концентрация, % к массе 10 20 40 60 80 100 10 20 40 60 80 100
    Серная кислота 2 2 2 2 1 0 2 2 2 2 2 2
    Азотная кислота 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 2
    Фосфорная кислота 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 2
    Муравьиная кислота 0 0 0 0 0 0 0 1 2 2 1 0

    Максимальная устойчивость при увеличенной температуре

    Температура, °C 600 700 800 900 1000
    Предел прочности, МПа 380 270 170 90 50

    Предел упругости обладает минимальными значениями при высоких температурах.

    Температура, °C 550 600 650 700 800
    Предел текучести, МПа 120 80 50 30 10

    Металлопрокат из стали AISI 304 удобен в обработке в рамках технологического процесса. В процессе создания полуизделий выполняются различные операции, включая закалку, отжиг и отпуск. Для того чтобы избавиться от окалины и окислов, поверхность обрабатывается с помощью кислотных реагентов, после чего происходит шлифовка.

    Термообработка:

    • Процесс закалки выполняется при температуре от 1010 до 1200 градусов Цельсия с последующим быстрым охлаждением, что может происходить как в воде, так и на воздухе.
    • Отдых: не превышающий 400 градусов Цельсия.

    Деформация:

    • Температура поддерживается на уровне 1150-1260 градусов по Цельсию, а конечные показатели колеблются в пределах от 950 до 990 градусов.
    • Процессы на холоде: тянущие операции, свертывание, глубокое деформирование, оттиск, формирование путём растягивания, закаливание.

    Любым подходящим для нержавеющих сталей методом осуществляется сварка, после которой обязательно производят очистку сварного шва от окалины и его пассивацию. При великой возможности возникновения межкристаллической коррозии проводится стабилизационный отжиг в диапазоне температур 1050-1150 С⁰.

    В прокате AISI 304 представлены такие товары, как бесшовные и электросварные трубы, различные профили, капиллярные трубы, стальные листы, прутки, шестигранники, ленты, проволока и разнообразные варианты плетеных сеток.

    Трубы из нержавеющей стали используются в производственных трубопроводах предприятий пищевого и химического секторов, а также в системах водоснабжения и полотенцесушителях. Из стали AISI 304 производят промышленную мебель, элементы оборудования, емкости и резервуары для хранения жидких и сыпучих материалов, а также реагентов. В нефтяной и горнорудной промышленности используют для изготовления сеток фильтров.

    Применяют трубный, профильный и листовой прокат в различных сферах строительства: отделка лифтовых кабин, создание заграждающих структур, строительство рекламных установок. Высокая жаростойкость делает данный сплав подходящим для создания дымоходов, облицовки промышленных вентиляционных систем, выхлопных труб и различной кухонной утвари, такой как кастрюли, сковородки, контейнеры. Материал также достаточно прочен для изготовления сантехнической арматуры: водяных барабанов, различных клапанов и т.д. В соответствии с правилами мореплавания, допустимо использование проката для производства монтажных лент, предназначенных для морских катеров и яхт, особенно из стали AISI 304.