Сталь AISI 304

Труба AISI 304

Описание

Труба нержавеющая AISI 304 может быть изготовлена по стандарту DIN 17455 (сварной шов равен 80% прочности стали трубы), DIN 17457 (EN 10217-7) (100% прочность шва) и DIN 11850 (труба по стандарту DIN 17457 с полированным швом изнутри). Нержавеющие трубы по DIN 17455 не используют под давлением, предназначены для декоративных целей. Нержавеющие трубы по DIN 17457 используют под давлением. Нержавеющие трубы по DIN 11850 производятся для пищевой (молочная труба), химической и фармацевтической промышленности.

Сравнить коррозийную стойкость трубы из стали AISI 304 в сравнении с другими марками нержавеющих сталей можно по нижеследующей диаграмме.

Устойчивость к коррозии от марки стали:

Труба AISI 304 изготавливается электросваркой стальной ленты, согнутой в форме круглой трубы. Сварочный шов проходит обязательный контроль качества и необходимые проверки на прочность.

Матовая нержавеющая труба имеет гладкую поверхность. Полированная (зеркальная) способна отражать объекты. На шлифованной виден специфический рисунок из-за шлифовки специальными щетками в определенном направлении. Полированные и шлифованные трубы обладают повышенной устойчивостью к воздействиям агрессивной среды относительно матовой трубы, матовая и шлифованная труба неприхотливы в уходе (не видно царапин и отпечатки пальцев). Трубы с полированной и шлифованной поверхностью имеют привлекательный внешний вид.

Труба нержавеющая из стали AISI 304 используются в средах с окислительным характером: с сильной серной, хлорной, азотной, соляной кислотой при низкой концентрации и низкой температуре или для слабой яблочной, лимонной, винной, молочной, уксусной кислотой при средней температуре. Сталь AISI 304 хорошо противостоит коррозии под открытым небом. Используется преимущественно в трубопроводах для пищевой промышленности, а также для химической, текстильной, нефтяной и фармацевтической промышленности. Рекомендуют в оборудовании и составных частей трубопроводной арматуры, которые работают в контакте с пищевой продукцией в охлажденном или нагретом состоянии: натуральные соки, вино, пиво, спирт, молоко (кисломолочные продукты).

Труба нержавеющая AISI 304L применяется аналогично трубе AISI 304 и особенно пригодна для сварных конструкций за счет пониженного содержания углерода в стали. Труба из такой стали лучше сопротивляется межкристаллитной коррозии в сварных швах (вид коррозии, при которой разрушение металла происходит вдоль границ кристаллов).

Альтернативой трубам из нержавеющей стали AISI 304 в пищевой отрасли могут служить более коррозионностойкие трубы из кислотостойкой нержавеющей стали AISI 316, 316L.

AISI 304

Обозначение по международным стандартам

Международный стандартАмериканский ASTM A240Европейский ЕN 10088-2Российский ГОСТ 5632-72
Обозначение маркиAISI 3041.430108Х18Н10
12Х18Н9

Применяемые стандарты и одобрения

AMS 5513 ASTM A 240 ASTM A 666

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

Механические свойства

AISI 304Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм²Предел текучести(σ0,2), Н/мм²Предел текучести(σ1,0), Н/мм²Относительное удлинение (σ), %Твердость по Бринеллю (HB)Твердость по Роквеллу (HRB)
В соответствии с EN 10088-2≥520≥210≥250≥45
В соответствии с ASTM A 240≥515≥205≥4020285

Механические свойства при высоких температурах

Все эти значения относятся к только AISI 304.

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°C17.5 18
Электрическое удельное сопротивлениеρΩmm 2 /m20°C0.80
Магнитная проницаемостьμв 0.80 kA/m DC или в/ч AC20°C μ μ разряж.возд.1.02
Модуль упругостиEMPa x 10 320°C200

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

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

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).

Окружающая средаСкорость коррозии (мкм/год)
AISI 304Алюминий-3SУглеродистая сталь
Сельская0.00250.0255.8
Морская0.00760.43234.0
Индустриальная Морская0.00760.68646.2

Устойчивость к коррозии в кипящих химикалиях

Кипящая средаСостояние металлаСкорость коррозии (мм/год)
20%-ая уксусная кислотаОбычный металл Сваренный* (При толщине образца 0.8 мм и диаметре пресса равном 20 мм)
AISI 4302.05 мм
AISI 3042.0 мм

*Limiting drawing ratio — предельный коэффициент вытяжки

Источник

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.

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.

Применение стали 304

Наибольшего использования марка  добилась в следующих сферах:

  • Строительство. Свариваемость и возможность получения разного рода проката стали причиной использования AISI 304 в изготовлении металлоконструкций. Сюда входят всевозможные ограждения, лестницы, опоры перекрытия и т.д.
  • Автомобилестроение. Служит материалом для кузова и системы выхлопа. Трубы из данной нержавейки применяют в качестве транспортера тормозной жидкости.
  • Пищевая промышленность. Инертность AISI 304 к органическим соединениям позволили ее использовать при изготовлении кухонного оборудования.

Рейтинг: /5 –
голосов

Марки нержавеющей стали и их характеристики

В современном мире представлено более двухсот пятидесяти видов нержавеющей стали. Они отличаются по своим сериям или маркам и по свойствам. Самыми популярными марками нержавеющей стали в настоящее время являются те виды, которые принадлежат к 300-й и 400-й серии. Они обладают высоким уровнем стойкости к появлению коррозии. К тому же у них слой защитной пленки является достаточно прочным из-за оптимально-подобранной пропорциональности использованных при производстве элементов. Нержавеющая сталь данных серий обладает высокой прочностью и пластичностью. Она активно применяется для производства различных предметов в современной промышленности. В скором времени конкуренцию данным сериям может составить 200 серия стали, которая, по мнению потребителей, имеет оптимальное сочетание стоимости и качества.

Характеристика нержавеющих сталей aisi

На современном рынке большим спросом пользуется нержавеющая сталь трехсотой серии. Она подразделяется на несколько видов в зависимости от химического состава:

  • аустенитная,
  • аустенитно- ферритная,
  • аустенитно-мартенситная.

В стали этих видов содержится разное количество никеля, хрома. углерода.

Нержавеющая сталь aisi 304

aisi 304 (08Х18Н10) получила широкое распространение в пищевой промышленности. Она отлично подходит для сварки и для тог, чтобы противостоять появлению ржавчины.

Нержавеющая сталь aisi 316

aisi 316 (10Х17Н13М2) образуется, если в сталь марки aisi 304 (08Х18Н10) добавить такой элемент, как молибден. Данная марка нержавейки получила широкое распространение в судостроительной, нефтегазовой и химической видах промышленности. Она устойчива к агрессивным средам.

Нержавеющая сталь aisi 316Т

aisi 316Т (10Х17Н13М2Т) обладает высоким уровнем прочности за счет того, что в ней содержится больше титана, чем в предыдущих марках. Она нашла широкое применение в области создания оборудования для химической и пищевой промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 321

aisi 321 (12-08Х18Н10Т) самое большое количество титана среди всех марок трехсотой серии. Способна выдерживать температуры нагревания до 800 градусов Цельсия.

Нержавеющая сталь aisi 430

Среди марок четырехсотой серии наиболее широкое применение получила марка aisi 430 (12Х17). В целом вся серия характеризуется тем, что в нее входят марки нержавеющей стали, которые созданы с высоким содержанием хрома. Для марки aisi 430 характерно то, что материал отлично гнется и подвергается сварочным работам. Такую сталь можно использовать для мест с высокими температурными перепадами. Чаще всего ее используют для декора зданий и в нефтегазовой отрасли промышленности.

Нержавеющая сталь aisi 201

В двухсотой серии нержавеющей стали тоже есть достойные марки, на которые следует обратить свое внимание. Среди них наиболее сильно выделяется сталь марки aisi 201 (12Х15Г9НД). Она отличается от более дорогих марок из других серий тем, что в ней вместо никеля используется смесь таких элементов, как азот и марганец

Благодаря своим химическим и физическим качествам она получила широкое распространение в пищевой и медицинской промышленности. Она также подходит для производства разного рода ограждений, труб

Она отличается от более дорогих марок из других серий тем, что в ней вместо никеля используется смесь таких элементов, как азот и марганец. Благодаря своим химическим и физическим качествам она получила широкое распространение в пищевой и медицинской промышленности. Она также подходит для производства разного рода ограждений, труб.

Таблица марок нержавеющих сталей и их соответствие химическому составу
Стандарты нержавеющих сталейСодержание легирующих элементов, %
*DINAISIГОСТCMnSiCrNiMoTi
С11.4021

420

20Х13

0,20

1,5

1,0

12,0-14,0

F11.4016

430

12Х17

0,08

1,0

1,0

16,0-18,0

A21.4301

304

12Х18Н9

0,07

2,0

0,75

18,0-19,0

8,0-10,0

1.4948

304H

08Х18Н10

0,08

2,0

0,75

18,0-20,0

8,0-10,5

1.4306

304L

03Х18Н11

0,03

2,0

1,0

18,0-20,0

10,0-12,0

A31.4541

321

08Х18Н10Т

0,08

2,0

1,0

17,0-19,0

9,0-12,0

5хС-0,7

A41.4401

316

03Х17Н14М2

0,08

2,0

1,0

16,0-18,0

10,0-14,0

2,0-2,5

1.4435

316S

03Х17Н14М3

0,08

2,0

1,0

16,0-18,0

12,0-14,0

2,5-3,0

1.4404

316L

03Х17Н14М3

0,03

2,0

1,0

17,0-19,0

10,0-14,0

2,0-3,0

A5

1.4571

316Ti

08Х17Н13М2Т

0,08

2,0

0,75

16,0-18,0

11,0-12,5

2,0-3,0

5хС-0,8

1.4845

310S

20Х23Н18

0,08

2,0

0,75

24,0-26,0

19,0-21,0

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.

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

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.

Классификация

По химическому составу нержавеющие стали делятся на:

  • Хромистые, которые, в свою очередь, по структуре делятся на; Мартенситные;
  • Полуферритные (мартенисто-ферритные);
  • Ферритные;

Хромоникелевые;

  • Аустенитные

Аустенитно-ферритные
Аустенитно-мартенситные
Аустенитно-карбидные
Хромомарганцевоникелевые (классификация совпадает с хромоникелевыми нержавеющими сталями).

Различают аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии

, истабилизированные — с добавками и . Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

Широкое распространение получили сплавы железа и никеля, в которых за счёт никеля аустенитная структура железа стабилизируется, а сплав превращается в слабо-магнитный материал.

Мартенситные и мартенсито-ферритные стали

Мартенситные и мартенситно-ферритные стали обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в слабоагрессивных средах (в слабых растворах солей, кислот) и имеют высокие механические свойства. В основном их используют для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, в частности, ножей, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности, находящихся в контакте со слабоагрессивными средами. К этому виду относятся стали типа 30Х13, 40Х13 и т. д.

Ферритные стали

Эти стали применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах (например, в растворах азотной кислоты), для бытовых приборов, в пищевой, легкой промышленности и для теплообменного оборудования в энергомашиностроении. Ферритные хромистые стали имеют высокую коррозионную стойкость в азотной кислоте, водных растворах аммиака, в аммиачной селитре, смеси азотной, фосфорной и фтористоводородной кислот, а также в других агрессивных средах. К этому виду относятся стали 400 серии.

Аустенитные стали

Основным преимуществом сталей аустенитного класса являются их высокие служебные характеристики (прочность, пластичность, коррозионная стойкость в большинстве рабочих сред) и хорошая технологичность . Поэтому аустенитные коррозионностойкие стали нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в различных отраслях машиностроения. Теоретически изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях — немагнитные, но после холодного деформирования (любой мехобработки) могут проявлять некоторые магнитные свойства (часть аустенита превращается в феррит).

Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали

Аустенито-ферритные стали. Преимущество сталей этой группы — повышенный предел текучести по сравнению с аустенитными однофазными сталями, отсутствие склонности к росту зёрен при сохранении двухфазной структуры, меньшее содержание остродефицитного никеля и хорошая свариваемость. Аустенито-ферритные стали находят широкое применение в различных отраслях современной техники, особенно в химическом машиностроении, судостроении, авиации. К этому виду относятся, стали типа 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т, 08Х18Г8Н2Т.

Аустенито-мартенситные стали. Потребности новых отраслей современной техники в коррозионностойких сталях повышенной прочности и технологичности привели к разработке сталей мартенситного (переходного) класса. Это стали типа 07Х16Н6, 09Х15Н9Ю, 08Х17Н5М3.

Сплавы на железоникелевой и никелевой основе.

При изготовлении химической аппаратуры, особенно для работы в серной и соляной кислотах, необходимо применять сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем аустенитные стали. Для этих целей используют сплавы на железноникелевой основе типа 04ХН40МТДТЮ и сплавы на никельмолибденовой основе Н70МФ, на хромоникелевой основе ХН58В и хромоникельмолибденовой основе ХН65МВ, ХН60МБ.

Сферы применения материала

Нержавеющая труба из стали aisi 304 используется практически везде. Отменный эстетичный вид, которым обладает полированная нержавеющая труба, позволяет ей отлично гармонировать в интерьере любого дома. Коротко охарактеризовать сферы использования стали aisi 304 можно так:

  • Сборные и сварные металлоконструкции (для этой цели необходима квадратная или прямоугольная труба);
  • Лестницы, перила и ограждения (также профильная продукция);
  • Выхлопное устройство автомобиля;
  • Прокладка самых важных участков нефтепровода;
  • Изготовление электросварных трубопроводов;
  • Изготовление дымохода и вытяжных элементов;
  • Строительные устройства различного рода;
  • Пищевая и медицинская промышленность.


Выхлопные трубы из стали

Узнайте как выглядят перила из нержавеющей стали.

Маркировка стали – значение цифровых и буквенных индексов

Зная обозначение буквенных индексов и смысловую нагрузку цифр, используемых в маркировке стали, можно сделать выводы о необходимости предложенной марки для определенной цели, даже не заглядывая в справочник. Переплачивать за титан, содержащийся в сплаве, если не нужны высокие огнеупорные свойства, приобретаемые при легировании этим дорогим металлом.

Некоторые буквенные индексы могут изменять обозначающий элемент, в зависимости от местонахождения его в маркировке. Рассмотрим соответствие буквенных индексов:

  • А (в начале маркировки) – S
  • А (в середине маркировки) – N
  • Б – Nb
  • В – W
  • Г – Mn
  • Д – Cu
  • Е – Se
  • К – Co
  • М – Mo
  • Н – Ni
  • П – P
  • Р – B
  • С – Si
  • Т – Ti
  • Ф – V
  • Х – Cr
  • Ц – Zr
  • Ю – Al
  • ч – РЗМ

Количество каждого из них в сплаве определен цифровым значением, следующим за литерой, обозначающей элемент. Выражается в процентах. В случаях малости отдельного элемента, менее 1%, то после буквенного индекса цифра не ставится. Углерод, как важный элемент разместился впереди маркировки, но выражается в сотых частях процента.

FeNi и Ni сплавы маркируются только литерными индексами. Исключение составляет число после никеля (массовая доля) и углерода (только для FeNi).

В случае если сталь была произведена особенными способами плавки или методами переплава, то это указывается через дефис после маркировки. К таким особым методам и способам относятся различные способы вакуумного переплава, электронно–лучевая плавка, обработка шлаками синтетического происхождения, другие. Полное количество специфических методов получения необходимой марки сплава, в стандарте прописано 24.

Рассмотрим примеры расшифровки маркировки нержавеющих сталей 05Х12Н2М и 04Х14Т3Р1Ф-ВД. В 05Х12Н2М углерода 0,05%, хрома -12%, никеля – 2%, содержание молибдена до 1%. 04Х14Т3Р1Ф-ВД расшифровывается так: углерода 0,04, 14% — хрома, 3% — титана, 1% — бора, ванадия менее 1% процента, получена методом вакуумно-дугового переплава.

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/см3;
  • температура плавления – 1450 °С;
  • удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
  • тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
  • электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м2/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).


Жаропрочность AISI 304 в сравнении с другими марками


Устойчивость к коррозии AISI 304 в сравнении с другими марками

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.

НаименованиеТолщина, ммЦена розница, руб/тн
Сталь AISI 304 (листы, рулоны, ленты)0,4259 990
0,5251 990
0,6-0,8244 990
0,9-1,5239 990
2,0-6,0229 990
3,0-14,0219 990
15,0-130,0249 990

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.

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.

Холодная обработка

Благодаря таким качествам, как прочность, пластичность и упругость марки 304 и 304L широко применяются при холодной обработке. В качестве методов используются формовка растяжением, изгиб или ротационная и глубокая вытяжка.

При использовании метода формовки используются те же машины и инструменты, что и при работе с углеродистой сталью, но с приложением большей силы (на 50–100%). Причина в том, что при формовке аустенитной стали свойственно усиленное упрочнение.

  1. ГибкаПримерные пределы изгиба (s = толщина листа, r = радиус изгиба):
    1. s < 3 мм, min r = 0;
    2. 3 мм < s < 6 мм, min r = 0,5 × s, угол гибки 180°;
    3. 6 мм < s < 12 мм, min r = 0,5 × s, угол гибки 90°.

    При обратном распрямлении аустенитную сталь следует перегибать больше, чем углеродистую. Загиб под углом 90° дает следующие данные выправления:

    1. r = s обратное распрямление ~2°;
    2. r = 6 × s обратное распрямление ~4°;
    3. r = 20 × s обратное распрямление ~15°.

    Минимальный радиус гибки аустенитной нержавеющей стали составляет r = 2 × s.

    Рекомендованные минимальные показатели для ферритной нержавеющей стали:

    1. s < 6 мм, min r = s, 180°;
    2. 6 < s < 12 мм, min r = s, 90°.
  2. Глубокая и ротационная вытяжкаПри чистой глубокой вытяжке материал движется в инструментах свободно, без торможения. Но практика показывает, что данный способ используется крайне редко. Например, вытяжка при производстве хозяйственной посуды сопровождается формовкой с растяжением.

    Глубокая вытяжка также подразумевает максимальную стабильность самого материала, степень упрочнения которого при формовке должна быть низкой, показатель Md30(N) – отрицательным. Изготовление столовых приборов и металлической кухонной посуды требует применения субанализов нержавеющего проката при использовании метода глубокой вытяжки.

    Ротационная вытяжка используется для изготовления конусных изделий (напр., ведер) симметричного вращения без полировки. Осуществляется процесс ротационной вытяжки на токарно-давильном станке, который технически является формовкой с точением.

  3. Формовка с растяжениемМетод формовки с растяжением включает торможение заготовки в момент вытяжки. Чтобы избежать разрыва стенок, которые становятся тоньше, рекомендуется позаботиться о повышенной степени упрочнения при формовке. Показатель Md30(N) ставится на плюс при изготовлении более сложных форм. Например, при производстве посудомоечного стола, когда вытяжение двух чаш осуществляется одновременно.

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/см3;
  • температура плавления – 1450 °С;
  • удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
  • тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
  • электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м2/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).


Жаропрочность AISI 304 в сравнении с другими марками


Устойчивость к коррозии AISI 304 в сравнении с другими марками

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий