Currently set to Index
Currently set to Follow

Сталь AISI 304: состав, свойства, характеристики, способы обработки

Содержание
  1. Сталь Aisi 304
  2. Преимущества и недостатки
  3. Применяемые стандарты и одобрения
  4. Обозначение по международным стандартам
  5. Химический состав в % стали AISI 304
  6. Массовая доля элементов, %
  7. Механические свойства материала AISI 304
  8. Характеристики при повышенных температурах
  9. Минимальные величины предела упругости при высокой температуре
  10. Максимум рекомендованных температур обслуживания
  11. Сопротивление коррозии в кислотных средах
  12. Атмосферные воздействия
  13. Физические свойства стали AISI 304
  14. Электрические свойства
  15. Сфера применения AISI 304
  16. Технологии обработки
  17. Глубокая и ротационная вытяжка
  18. Отжиг
  19. Гибка
  20. Сварка
  21. Холодная обработка
  22. Формовка с растяжением.
  23. Горячая обработка (интервал ковки).
  24. Отпуск (снятие напряжения).
  25. Дифференциация стали марки 304 AISI
  26. Аналоги AISI 304
  27. Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 304
  28. Таблица зарубежных аналогов нержавеющей стали AISI 304
  29. Декоративная нержавеющая сталь Deco
  30. Особенности декоративной нержавеющей стали Deco:
  31. Свойства трубы из стали марки AISI 304
  32. Область применения нержавеющей трубы
  33. Описание отводов из нержавеющей стали
  34. Описание проволоки из нержавеющей стали
  35. Цена
  36. Сортамент
  37. Заключение

Сталь Aisi 304

Компания Инокспоинт предлагает купить нержавеющую сталь AISI 304 с доставкой по Москве, Санкт-Петербургу и другим городам России. У нас доступная цена. Говоря о марке AISI 304, можно смело утверждать, что она соответствует аустенитной коррозионностойкой стали с низким содержанием углерода.

Нержавеющая сталь AISI 304 обладает высокой пластичностью, прочностью, коррозионной стойкостью в широком диапазоне температр и сред, в том числе кислотостойкостью, хорошей вязкостью, твердостью и упругостью.

Межкристаллическая коррозия в AISI 304 происходит только при высокотемпературном нагреве, поэтому ее особо рекомендует использовать в условиях пониженных и сверхнизких температур.

Для стали AISI 304 характерна увеличенная жаростойкость и отсутствие магнитных свойств.

Для стали AISI 304 возможна дифференциация, т.е. придание или усиление определенных свойств в процессе производства материала под конкретную область применения или способ последующей обработки.

Повысить прочность нержавейки AISI 304 можно либо добавлением в ее состав азота (AISI 304LN), либо одним из методов формоупрочнения (давлением, нагартовкой, многократной дрессировочной прокаткой или растяжением).

Для изготовления крупных объектов химической и нефтегазовой промышленности (резервуары, транспортные контейнеры) больше подходят стали после азотирования, а для деталей, испытывающих сильную механическую нагрузку (сварные трубы, формовочные плиты, строительная арматура, цепи, ограждения) лучше использовать аустенитную нержавейку, прошедшую формоупрочнение.

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.

Применяемые стандарты и одобрения

Физические свойства

Плотность d 4°C 7,93
Температура плавления °C 1450
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20°C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20C 15
Средний коэффициент теплового расширения а 10″.K» 0-100°C 0-200°C 17.5 18
Электрическое удельное сопротивление Р Omm2/m 20°C 0.80
Магнитная проницаемость М в 0.8 kA/m DC или в/ч AC 20°C M M разряж.возд, 01.фев
Модуль упругости E MPa x 10 20°C 200
Коэффициент поперечного сжатия:

Коррозиеустойчивость

304 стали имеют хорошее сопротивление к общим коррозийным средам, но — не рекомендованы, где есть риск межкристаллитной коррозии. Они хорошо приспособлены для эксплуатации в пресной воде и городской и сельской атмосфере. Во всех случаях, регулярная очистка внешних поверхностей необходима для сохранения их первоначального состояния. 304 сорта имеют хорошее сопротивление различным кислотам: — фосфорной кислоте во всех концентрациях при температуре окружающей среды, — азотной кислоте до 65 %, между 20 и 50°C?

— муравьиной и молочной кислоте при комнатной температуре, — уксусной кислоте между 20 и 50°C.

Их рекомендуют для использования при контакте с холодными или горячими пищевыми продуктами, такими как вино, пиво, молоко (кисломолочные продукты), спирт, натуральные плодовые соки, сиропы, патока, и т.д.

Атмосферные воздействия

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

Сварка нержавеющей стали AISI304

Свариваемость — очень хорошая, легко свариваемая.

Нет необходимости в термической обработке после сварки.

Однако где есть риск МКК, отжиг должен быть выполнен при 1050-1100°C.

18-9 L — низкоуглеродистый сорт или 18-10 T — стабилизированный сорт предпочтительнее в этом случае.

Сварные швы должны быть механически или химически очищены от окалины, затем пассивируемы.

Обозначение по международным стандартам

Международный стандарт Американский ASTM A240 Европейский ЕN 10088-2 Российский ГОСТ 5632-72

Химический состав в % стали AISI 304

Массовая доля элементов, %

Углерод (C) Марганец (Mn) Фосфор (P) Сера (S) Кремний (Si) Хром (Cr) Никель (Ni) Азот (N)
≤0,08 ≤2,0 ≤0,045 ≤0,03 ≤0,75 18,0-20,0 8,0-10,5 ≤0,10

Механические свойства материала AISI 304

Характеристики при повышенных температурах

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре

Rp1,0 120 80 50 30 10
1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2
Температура, °C 550 600 650 700 800

Максимум рекомендованных температур обслуживания

  1. Непрерывное воздействие +925 °C.
  2. Прерывистое воздействие +850 °C.

Сопротивление коррозии в кислотных средах

Атмосферные воздействия

В таблице указаны значения коррозии для нержавеющей стали марки AISI 304, а также сравнение их с другими металлами при схожих атмосферных воздействиях за определенный период времени (в данном случае показатели указаны при атмосферных воздействиях на протяжении 10 лет).

Окружающая среда Сельская Морская Индустриальная Морская
Скорость коррозии (mm/год) AISI 304 0.0025 0.0076 0.0076
Aлюминий-3S 0.025 0.432 0.686
углеродистая сталь 05.авг 34.0 46.2

Физические свойства стали AISI 304

Наименование Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d 4 °C 7,93
Температура плавления °C 1 450
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20 °C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20 °C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10-6.K-1 0-100 °C 0-200 °C 17,5 18,0
Электрическое удельное сопротивление ρ Ω mm²/m 20 °C 0,80
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m DC или в/ч AC 20 °C ρ ρ разряж.возд. 1,02
Модуль упругости E MPa x 10³ 20 °C 200

Электрические свойства

Электрическое сопротивление 7.2e-005 ом-см 7.2e-005 ом-см при 20° C(68° F); 1.16E-04 притемпературе 650° C(1200° F)
Магнитная проницаемость 1,008 1,008 при комнатной температуре

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.

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%.

Глубокая и ротационная вытяжка

При глубокой вытяжке на прессе материал обычно не подвергают торможению, за исключением обработки изделий с точными размерами. Для последних используют формовку с растяжением и, желательно, упрочнением. Ротационная вытяжка осуществляется на токарно-давильном оборудовании и, по сути, является формовкой с точением.

Отжиг

Подходящая температура для отжига находится в диапазоне от 1 010 до 1 120 °С. Идеальные условия — отжиг при 1 070 °С с последующим быстрым охлаждением (отпуском).

Гибка

Минимальный радиус изгиба листов AISI 304 при толщине до 3 мм может быть нулевым, а при большей толщине составляет половину толщины самого листа. Угол ибки — 180 град. при толщине 3-6 мм, 90 град.

при толщине 6-12 мм. Заготовку необходимо немного перегибать, так как у аустенитных сталей присутствует значительное обратное распрямление.

Рекомендуемый минимальный радиус гибки стали AISI 304 — двойная толщина листа.

Сварка

Нержавеющая сталь aisi 304 / SS 304 / 18 Cr-8 Ni легко сваривается всеми методами. Последующая тепловая обработка необходима только в том случае, если есть вероятность межкристаллитной коррозии. Проводят ее при 1050-1150°С, шов обязательно зачищают от образовавшейся окалины и пассируют специальной пастой.

Холодная обработка

Нержавеющая сталь AISI 304 легко поддается холодной обработке: изгибу, ротационной и глубокой вытяжке, формовке растяжением. Так как аустенитные стали упрочняются в ходе формовки, то здесь необходимы механические усилия в 1,5-2 раза больше чем для сталей другого типа.

Формовка с растяжением.

При выполнении формовки с растяжением заготовка будущего изделия из нержавеющей стали подвергается так называемому «торможению», которое происходит на все время вытяжки.

Так как при выполнении этой процедуры стенки изделия становятся очень тонкими, во избежание их разрывов необходимо заранее предусмотреть свойства повышенного упрочнения.

Горячая обработка (интервал ковки).

Горячая обработка нержавеющей стали должна осуществляться при температуре от +1150–1260 °C и заканчиваться температурами в диапазоне от +900 до +925 °C. Отжиг нержавеющей стали при выполнении горячей обработки является обязательным. При выполнении горячей обработки нержавеющей стали важно помнить, что ее однородный прогрев до заданной температуры занимает значительно больше времени, чем прогрев углеродистых сталей.

Отпуск (снятие напряжения).

Снятие напряжения для нержавеющей стали марки 304L AISI осуществляется на протяжении одного часа при температурах от +450 до +600 °С. Минимальная температура отпуска не должна снижаться до отметки в +400 °С.

Дифференциация стали марки 304 AISI

В зависимости от сферы применения и необходимости последующей обработки при производстве нержавеющей стали марок AISI 304, 304L, Deco она может быть изготовлена в соответствии с определенными свойствами, например:

  • прочность нержавеющей стали, жаростойкость;
  • качество свариваемости и последующей механической обработки;
  • глубокая и ротационная вытяжки;
  • формовка растяжением и т.д.

Аналоги AISI 304

Сталь марки AISI 304 является наиболее часто применяемой из всех коррозионностойких сталей. По физическим механическим свойствам химическому составу наиболее близко она подходит российской марке 08Х18Н10. По стандартам Евросоюза сталь AISI 304 имеет обозначение 1.4301. Отличительной особенностью аустенитной стали AISI 304 является оптимальное содержание никеля и хрома. До сих пор ее иногда называют 18/8, что подчеркивает содержание этих металлов в составе AISI 304 – 18% хрома и 8% никеля. В зависимости от содержания углерода в стали AISI 304 выделяют два дополнительных подкласса – с пониженным содержанием углерода AISI 304L (аналог российской 03Х18Н11) и с повышенным содержанием углерода AISI 304H использующаяся в основном при высокотемпературных производствах.

Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 304

Таблица зарубежных аналогов нержавеющей стали AISI 304

Зарубежные аналоги марки стали AISI 304 (аналог 08Х18Н10)
США AISI 304, 304H, S30400
Германия 1.4301, 1.5301, 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 1.4301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10
Италия X3CrNi18-10, X5CrNi18-10
Испания F.3504, F.3551, X5CrNi18-10
Китай 0Cr19Ni9, OCr18Ni9
Швеция 2332, 2333
Польша 0H18N9
Чехия 17240
Австрия X5CrNi18-10OS

Декоративная нержавеющая сталь Deco

Декоративная сталь марки Deco – текстурированная, шлифованная или зеркальная нержавеющая сталь, которая применяется для внешней и внутренней отделки зданий, а также при облицовке лифтов, эскалаторов, торгового оборудования, колонн, резервуаров и т. д.

Использование декоративной стали позволяет существенно сэкономить на приобретении других отделочных материалов и при этом создать оригинальный дизайн интерьера или экстерьера на долгие годы.

Особенности декоративной нержавеющей стали Deco:

  • устойчивость к деформациям;
  • коррозийная стойкость;
  • высочайшая прочность, которая достигается за счет напыления нитритом титана;
  • жаростойкость;
  • упругость и простота сварки, резки.

Свойства трубы из стали марки AISI 304

лист нержавеющий 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

отводы aisi 304

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

проволока aisi 304

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.

Цена

Цена стали AISI 304 составляет 210 руб. за килограмм.

Сортамент

Основной прокат – устойчивые к кислотам изделия. Металл относится к конструкционному типу и характеризуется универсальностью. Он используется в промышленности, строительстве, коммунальном хозяйстве и бытовых условиях.

Сталь aisi 304: состав, свойства, характеристики, способы обработки

Рулон стали

К основным типам проката относятся:

  • фитинги;
  • фланцы;
  • трубы;
  • прутья;
  • плитные элементы;
  • рулоны;
  • полосы;
  • листы.

Поверхность материала подвергается различным способам обработки, которые позволяют получить матовую, шлифованную, зеркальную поверхность, создать в ней отверстия или придать форму профилированного листа.

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.

Источники
  • https://nzmetallspb.ru/prochee/stal-aisi-304-sostav-svojstva-harakteristiki-sposoby-obrabotki.html
  • https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-nerzhaveyushhey-stali-aisi-304.html
  • https://NiceSpb.ru/materialy/nerzhavejka-304-harakteristiki.html
  • https://www.SuperBolt.ru/article/aisi-304/
  • https://mvsteel.ru/spravochnik/import-stali/aisi-304/
  • https://severarm.ru/info/stal-aisi-304.html
  • https://b2b-instrument.ru/vidy-stali/nerzhavejka-aisi-304-harakteristiki.html
  • https://e-metall.ru/blog/stal-aisi-304/
  • https://FB.ru/article/303807/aisi-tehnicheskie-harakteristiki-nerjaveyuschaya-stal
Оцените статью
tutsvarka.ru
Adblock
detector